Oracle資料庫索引的維護

正在看的ORACLE教程是:Oracle資料庫索引的維護。

　本文只討論Oracle中最常見的索引，即是B-tree索引。本文中涉及的資料庫版本是Oracle8i。

　　一. 查看系統資料表中的使用者索引

　　在Oracle中，SYSTEM表是安裝資料庫時自動建立的，它包含資料庫的全部資料字典，預存程序、包、函數和觸發器的定義以及系統復原段。

　　一般來說，應該盡量避免在SYSTEM表中儲存非SYSTEM使用者的對象。因為這樣會帶來資料庫維護和管理的很多問題。一旦SYSTEM表損壞了，只能重建資料庫。我們可以用下面的語句來檢查在SYSTEM表內有沒有其他使用者的索引存在。

　　二. 索引的儲存情況檢查

　　Oracle為資料庫中的所有資料分配邏輯結構空間。資料庫空間的單位是資料區塊（block）、範圍（extent）和段（segment）。

　　Oracle資料區塊（block）是Oracle使用和分配的最小儲存單位。它是由資料庫建立時設定的DB_BLOCK_SIZE決定的。一旦資料庫產生了，資料區塊的大小不能改變。要想改變只能重建立立資料庫。（在Oracle9i中有一些不同，不過這不在本文討論的範圍內。）

　　Extent是由一組連續的block組成的。一個或多個extent組成一個segment。當一個segment中的所有空間被用完時，Oracle為它分配一個新的extent。
　
　　Segment是由一個或多個extent組成的。它包含某資料表空間中特定邏輯儲存結構的所有資料。一個段中的extent可以是不連續的，甚至可以在不同的資料檔案中。

　　一個object只能對應於一個邏輯儲存的segment，我們通過查看該segment中的extent，可以看出相應object的儲存情況。

　　（1）查看索引段中extent的數量：

　　（2）查看錶空間內的索引的擴充情況：

三. 索引的選擇性

　　索引的選擇性是指索引列中不同值的數目與表中記錄數的比。如果一個表中有2000條記錄，表索引列有1980個不同的值，那麼這個索引的選擇性就是1980/2000=0.99。

　　一個索引的選擇性越接近於1，這個索引的效率就越高。

　　如果是使用基於cost的最佳化，最佳化器不應該使用選擇性不好的索引。如果是使用基於rule的最佳化，最佳化器在確定執行路徑時不會考慮索引的選擇性（除非是唯一性索引），並且不得不手工最佳化查詢以避免使用非選擇性的索引。

　　確定索引的選擇性，可以有兩種方法：手工測量和自動測量。

　　（1）手工測量索引的選擇性

　　如果要根據一個表的兩列建立兩列共置索引，可以用以下方法測量索引的選擇性：

　　列的選擇性=不同值的數目/行的總數 /* 越接近1越好 */

　　如果我們知道其中一列索引的選擇性（例如其中一列是主鍵），那麼我們就可以知道另一列索引的選擇性。

　　手工方法的優點是在建立索引前就能評估索引的選擇性。

　　（2）自動測量索引的選擇性

　　如果分析一個表，也會自動分析所有表的索引。

　　第一，為了確定一個表的確定性，就要分析表。

　　第二，確定索引裡不同關鍵字的數目：

　　第三，確定表中行的總數：

　　第四，索引的選擇性=索引裡不同關鍵字的數目/表中行的總數：

　　第五，可以查詢USER_TAB_COLUMNS以瞭解每個列的選擇性。

　　表中所有行在該列的不同值的數目：

　　列的選擇性=NUM_DISTINCT/表中所有行的總數，查詢USER_TAB_COLUMNS有助測量每個列的選擇性，但它並不能精確地測量列的共置組合的選擇性。要想測量一組列的選擇性，需要採用手工方法或者根據這組列建立一個索引並重新分析表。

　　四. 確定索引的實際片段

　　隨著資料庫的使用，不可避免地對基本表進行插入，更新和刪除，這樣導致葉子行在索引中被刪除，使該索引產生片段。插入刪除越頻繁的表，索引片段的程度也越高。片段的產生使訪問和使用該索引的I/O成本增加。片段較高的索引必須重建以保持最佳效能。

　　（1）利用驗證索引命令對索引進行驗證。

　　這將有價值的索引資訊填入index_stats表。

　　（2）查詢index_stats表以確定索引中刪除的、未填滿的葉子行的百分比。

　　（3）如果索引的葉子行的片段超過10%，考慮對索引進行重建。

　　（4）如果出於空間或其他考慮，不能重建索引，可以整理索引。

　　（5）清除分析資訊

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五. 重建索引

　　（1）檢查需要重建的索引。

　　根據以下幾方面進行檢查，確定需要重建的索引。

　　第一，查看SYSTEM資料表空間中的使用者索引。

　　為了避免資料字典的片段出現，要盡量避免在SYSTEM資料表空間出現使用者的表和索引。

　　第二，確保使用者的表和索引不在同一資料表空間內。

　　表和索引對象的第一個規則是把表和索引分離。把表和相應的索引建立在不同的資料表空間中，最好在不同的磁碟上。這樣可以避免在資料管理和查詢時出現的許多I/O衝突。

　　第三，查看資料資料表空間裡有哪些索引

　　使用者的預設資料表空間應該不是SYSTEM資料表空間，而是資料資料表空間。在建立索引時，如果不指定相應的索引資料表空間名，那麼，該索引就會建立在資料資料表空間中。這是程式員經常忽略的一個問題。應該在建索引時，明確的指明相應的索引資料表空間。

　　第四，查看哪個索引被擴充了超過10次

　　隨著表記錄的增加，相應的索引也要增加。如果一個索引的next extent值設定不合理（太小），索引段的擴充變得很頻繁。索引的extent太多，檢索時的速度和效率就會降低。

　　（2）找出需要重建的索引後，需要確定索引的大小，以設定合理的索引儲存參數。

　　（3）確定索引資料表空間還有足夠的剩餘空間。

　　確定要把索引重建到哪個索引資料表空間中。要保證相應的索引資料表空間有足夠的剩餘空間。

　　（4）重建索引。

　　重建索引時要注意以下幾點：

　　a.如果不指定tablespace名，索引將建在使用者的預設資料表空間。

　　b.如果不指定nologging，將會寫日誌，導致速度變慢。由於索引的重建沒有恢複的必要，所以，可以不寫日誌。

　　c.如果出現資源忙，表明有進程正在使用該索引，等待一會再提交。

　　（5）檢查索引。

　　對重建好的索引進行檢查。

　　（6）根據索引進行查詢，檢查索引是否有效

　　使用相應的where條件進行查詢，確保使用該索引。看看使用索引後的效果如何。

　　然後，根據相應的索引項目進行查詢。

　　（6）找出有片段的資料表空間，並收集其片段。

　　重建索引後，原有的索引被刪除，這樣會造成資料表空間的片段。

　　整理資料表空間的片段。

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