Oracle資料庫中索引的維護(轉)

Oracle資料庫中索引的維護(轉)[@more@]

　　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_indexeswhere 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，我們透過檢視該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_extentswhere 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：

　　selectsubstr(segment_name,1,20) "SEGMENT NAME",bytes,count(bytes)from dba_extentswhere segment_name in( select index_namefrom dba_indexeswhere tablespace_name=UPPER('&表空間'))group by segment_name,bytesorder 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_keysfrom user_indexeswhere table_name='表名'and index_name='索引名'/

　　第三，確定表中行的總數：

　　select num_rowsfrom user_tableswhere 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_rowsfromuser_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：

　　selectcolumn_name,num_distinctfrom user_tab_columnswhere 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。

　　selectname,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 rebuildtablespace 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_namefrom dba_indexeswhere 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 120col "OWNER" format a20col "INDEX" format a30col "TABLE" format a30col "TABLESPACE" format a30selecti.owner "OWNER",i.index_name "INDEX",t.table_name "TABLE",i.tablespace_name "TABLESPACE"fromdba_indexes i,dba_tables twhere i.owner=t.ownerand i.table_name=t.table_nameand i.tablespace_name=t.tablespace_nameand 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 a30selectowner,segment_name,sum(bytes)from dba_segmentswhere 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 100col owner format a10col segment_name format a30col tablespace_name format a30selectcount(*),owner,segment_name,tablespace_namefrom dba_extentswhere segment_type='INDEX'and owner not in ('SYS','SYSTEM')group by owner,segment_name,tablespace_namehaving count(*) >10order 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 120col "INDEX" format a30col "TABLESPACE" format a20selectowner "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_extentswhere segment_type='INDEX'and segment_name in('索引名1','索引名2',......)group by owner,segment_name,segment_type,tablespace_name,bytesorder 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_freewhere 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rebuildtablespace 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_extentswhere 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_columnswhere 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_coalescedwhere percent_blocks_coalesced!=100/

　　整理表空間的碎片。

　　alter tablespace 表空間名 coalesce/