Oracle資料庫中索引的維護 zt

原文：http://blog.csdn.net/q30/archive/2004/08/30/88556.aspx

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. 檢視系統表中的使用者索引
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，儲存過程、包、函式和觸發器的定義以及系統回滾段。

一般來說，應該儘量避免在SYSTEM表中儲存非SYSTEM使用者的物件。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，只能重新生成資料庫。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。

select count(*) from dba_indexes
  where tablespace_name = "SYSTEM"
  and owner not in ("SYS","SYSTEM")

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塊（block）、範圍（extent）和段（segment）。

Oracle資料塊（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。一旦資料庫生成了，資料塊的大小不能改變。要想改變只能重新建立資料庫。（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，我們通過檢視該segment中的extent，可以看出相應object的儲存情況。

（1）檢視索引段中extent的數量：

select segment_name, count(*)
from dba_extents
where segment_type="INDEX"
  and owner=UPPER("&owner")
group by segment_name
/
（2）檢視錶空間內的索引的擴充套件情況：

select substr(segment_name,1,20) "SEGMENT NAME", bytes, count(bytes)
from dba_extents where segment_name in  ( select index_name from dba_indexes where tablespace_name=UPPER("&表空間") )
group by segment_name, bytes
order by segment_name
/
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的最優化，優化器不應該使用選擇性不好的索引。如果是使用基於rule的最優化，優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），並且不得不手工優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並置索引，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 */

select count(distinct 第一列||"%"||第二列)/count(*) from 表名
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。

analyze table 表名 compute statistics
第二，確定索引裡不同關鍵字的數目：

select distinct_keys from user_indexes where table_name="表名" and index_name="索引名"
第三，確定表中行的總數：

select num_rows from user_tables where table_name="表名"
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：

select i.distinct_keys/t.num_rows from user_indexes i, user_tables twhere i.table_name="表名" and i.index_name="索引名" and i.table_name=t.table_name
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：

select column_name, num_distinct from user_tab_columns where table_name="表名"
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並置組合的選擇性。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. 確定索引的實際碎片
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，使該索引產生碎片。插入刪除越頻繁的表，索引碎片的程度也越高。碎片的產生使訪問和使用該索引的I/O成本增加。碎片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。

validate index 使用者名稱.索引名
（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。

select name, del_lf_rows, lf_rows,
       round((del_lf_rows/(lf_rows+0.0000000001))*100) "Frag Percent"from index_stats
（3）如果索引的葉子行的碎片超過10%，考慮對索引進行重建。

alter index 使用者名稱.索引名 rebuild
  tablespace 表空間名
  storage(initial 初始值 next 擴充套件值)
  nologging
（4）如果出於空間或其他考慮，不能重建索引，可以整理索引。

 alter index使用者名稱.索引名 coalesce
（5）清除分析資訊

analyze index 使用者名稱.索引名 delete statistics
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，檢視SYSTEM表空間中的使用者索引

為了避免資料字典的碎片出現，要儘量避免在SYSTEM表空間出現使用者的表和索引。

select index_name from dba_indexes
where tablespace_name="SYSTEM" and owner not in ("SYS","SYSTEM")
第二，確保使用者的表和索引不在同一表空間內

表和索引物件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。

set linesize 120
col "OWNER" format a20
col "INDEX" format a30
col "TABLE" format a30
col "TABLESPACE" format a30
select i.owner "OWNER", i.index_name "INDEX", t.table_name "TABLE",
       i.tablespace_name "TABLESPACE"
from dba_indexes i, dba_tables t
where i.owner=t.owner
  and i.table_name=t.table_name
  and i.tablespace_name=t.tablespace_name
  and i.owner not in ("SYS","SYSTEM")
  /
第三，檢視資料表空間裡有哪些索引

使用者的預設表空間應該不是SYSTEM表空間，而是資料表空間。在建立索引時，如果不指定相應的索引表空間名，那麼，該索引就會建立在資料表空間中。這是程式設計師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表空間。

col segment_name format a30
select owner, segment_name, sum(bytes)   from dba_segments  where tablespace_name="資料表空間名"    and segment_type="INDEX"  group by owner,segment_name/
第四，檢視哪個索引被擴充套件了超過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），索引段的擴充套件變得很頻繁。索引的extent太多，檢索時的速度和效率就會降低。

set linesize 100
col owner format a10
col segment_name format a30
col tablespace_name format a30
select count(*), owner, segment_name, tablespace_name
from dba_extents
where segment_type="INDEX"
  and owner not in ("SYS","SYSTEM")
group by owner,segment_name,tablespace_name
having count(*) >10
order by count(*) desc
/
（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引數。

set linesize 120
col "INDEX" format a30
col "TABLESPACE" format a20
select owner "OWNER", segment_name "INDEX", tablespace_name "TABLESPACE",
       bytes "BYTES/COUNT", sum(bytes) "TOTAL BYTES",
       round(sum(bytes)/(1024*1024),0) "TOTAL M",
       count(bytes) "TOTAL COUNT"
  from dba_extents
  where segment_type="INDEX"
    and segment_name in ("索引名1","索引名2", ......)
  group by owner,segment_name,segment_type,tablespace_name,bytes
  order by owner,segment_name
  /
（3）確定索引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表空間中。要保證相應的索引表空間有足夠的剩餘空間。

select round(bytes/(1024*1024),2) free(M)
  from sm$ts_free
  where tablespace_name="表空間名"
/
（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復的必要，所以，可以不寫日誌。
c.如果出現資源忙，表明有程式正在使用該索引，等待一會再提交。

alter index 索引名 rebuild
  tablespace 索引表空間名
  storage(initial 初始值 next 擴充套件值)
  nologging
  /
（5）檢查索引

對重建好的索引進行檢查。

select * from dba_extents where segment_name="索引名"

（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。

select * from dba_ind_columns where index_name like "表名%"

然後，根據相應的索引項進行查詢。

select * from "表名%" where ......

（6）找出有碎片的表空間，並收集其碎片。

重建索引後，原有的索引被刪除，這樣會造成表空間的碎片。

select "alter tablespace "||tablespace_name||" coalesce;"
  from dba_free_space_coalesced
  where percent_blocks_coalesced!=100
/
整理表空間的碎片。

alter tablespace 表空間名 coalesce

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