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存取Oracle當中掃描資料的方法

【IT168技術文件】Oracle 是一個面向Internet計算環境的資料庫。它是在資料庫領域一直處於領先地位的甲骨文公司的產品。可以說Oracle關聯式資料庫系統是目前世界上流行的關聯式資料庫管理系統，本文將對oracle當中掃描資料的存取方法進行介紹。

　　1) 全表掃描(Full Table Scans, FTS)

　　為實現全表掃描，Oracle讀取表中所有的行，並檢查每一行是否滿足語句的WHERE限制條件一個多塊讀操作可以使一次I/O能讀取多塊資料塊(db_block_multiblock_read_count引數設定)，而不是隻讀取一個資料塊，這極大的減少了I/O總次數，提高了系統的吞吐量，所以利用多塊讀的方法可以十分高效地實現全表掃描，而且只有在全表掃描的情況下才能使用多塊讀操作。在這種訪問模式下，每個資料塊只被讀一次。

　　使用FTS的前提條件：在較大的表上不建議使用全表掃描，除非取出資料的比較多，超過總量的5% -- 10%，或你想使用並行查詢功能時。

　　使用全表掃描的例子：　

　SQL> explain plan for select * from dual;
　　Query Plan
　　SELECT STATEMENT[CHOOSE] Cost=
　　TABLE ACCESS FULL DUAL

　　2) 透過ROWID的表存取(Table Access by ROWID或rowid lookup)

　　行的ROWID指出了該行所在的資料檔案、資料塊以及行在該塊中的位置，所以透過ROWID來存取資料可以快速定位到目標資料上，是Oracle存取單行資料的最快方法。

　　這種存取方法不會用到多塊讀操作，一次I/O只能讀取一個資料塊。我們會經常在執行計劃中看到該存取方法，如透過索引查詢資料。

　　使用ROWID存取的方法：　

SQL> explain plan for select * from dept where rowid = 'AAAAyGAADAAAAATAAF';
　　Query Plan
　　SELECT STATEMENT [CHOOSE] Cost=1
　　TABLE ACCESS BY ROWID DEPT [ANALYZED]

　　3)索引掃描(Index Scan或index lookup)

　　我們先透過index查詢到資料對應的rowid值(對於非唯一索引可能返回多個rowid值)，然後根據rowid直接從表中得到具體的資料，這種查詢方式稱為索引掃描或索引查詢(index lookup)。一個rowid唯一的表示一行資料，該行對應的資料塊是透過一次i/o得到的，在此情況下該次i/o只會讀取一個資料庫塊。

　　在索引中，除了儲存每個索引的值外，索引還儲存具有此值的行對應的ROWID值。索引掃描可以由2步組成：(1) 掃描索引得到對應的rowid值。 (2) 透過找到的rowid從表中讀出具體的資料。每步都是單獨的一次I/O，但是對於索引，由於經常使用，絕大多數都已經CACHE到記憶體中，所以第1步的I/O經常是邏輯I/O，即資料可以從記憶體中得到。但是對於第2步來說，如果表比較大，則其資料不可能全在記憶體中，所以其I/O很有可能是物理I/O，這是一個機械操作，相對邏輯I/O來說，是極其費時間的。所以如果多大表進行索引掃描，取出的資料如果大於總量的5% -- 10%，使用索引掃描會效率下降很多。如下列所示：　

SQL> explain plan for select empno, ename from emp where empno=10;
　　Query Plan
　　SELECT STATEMENT [CHOOSE] Cost=1
　　TABLE ACCESS BY ROWID EMP [ANALYZED]
　　INDEX UNIQUE SCAN EMP_I1

　　但是如果查詢的資料能全在索引中找到，就可以避免進行第2步操作，避免了不必要的I/O，此時即使透過索引掃描取出的資料比較多，效率還是很高的　　

SQL> explain plan for select empno from emp where empno=10;-- 只查詢empno列值
　　Query Plan
　　SELECT STATEMENT [CHOOSE] Cost=1
　　INDEX UNIQUE SCAN EMP_I1

　進一步講，如果sql語句中對索引列進行排序，因為索引已經預先排序好了，所以在執行計劃中不需要再對索引列進行排序

SQL> explain plan for select empno, ename from emp
　　where empno > 7876 order by empno;
　　Query Plan
　　SELECT STATEMENT[CHOOSE] Cost=1
　　TABLE ACCESS BY ROWID EMP [ANALYZED]
　　INDEX RANGE SCAN EMP_I1 [ANALYZED]

　　從這個例子中可以看到：因為索引是已經排序了的，所以將按照索引的順序查詢出符合條件的行，因此避免了進一步排序操作。

　　根據索引的型別與where限制條件的不同，有4種型別的索引掃描：

　　索引唯一掃描(index unique scan)

　　索引範圍掃描(index range scan)

　　索引全掃描(index full scan)

　　索引快速掃描(index fast full scan)

　　(1) 索引唯一掃描(index unique scan)

　　透過唯一索引查詢一個數值經常返回單個ROWID。如果存在UNIQUE 或PRIMARY KEY 約束(它保證了語句只存取單行)的話，Oracle經常實現唯一性掃描。

　　使用唯一性約束的例子：

SQL> explain plan for
　　select empno,ename from emp where empno=10;
　　Query Plan
　　SELECT STATEMENT [CHOOSE] Cost=1
　　TABLE ACCESS BY ROWID EMP [ANALYZED]
　　INDEX UNIQUE SCAN EMP_I1

　　(2) 索引範圍掃描(index range scan)

　　使用一個索引存取多行資料，在唯一索引上使用索引範圍掃描的典型情況下是在謂詞(where限制條件)中使用了範圍運算子(如>、、>=、<=、between)

　　使用索引範圍掃描的例子：

SQL> explain plan for select empno,ename from emp
　　where empno > 7876 order by empno;
　　Query Plan
　　SELECT STATEMENT[CHOOSE] Cost=1
　　TABLE ACCESS BY ROWID EMP [ANALYZED]
　　INDEX RANGE SCAN EMP_I1 [ANALYZED]

　　在非唯一索引上，謂詞col = 5可能返回多行資料，所以在非唯一索引上都使用索引範圍掃描。

　　使用index rang scan的3種情況：

　　(a) 在唯一索引列上使用了range運算子(> < <> >= <= between)

　　(b) 在組合索引上，只使用部分列進行查詢，導致查詢出多行

　　(c) 對非唯一索引列上進行的任何查詢。

　　(3) 索引全掃描(index full scan)

　　與全表掃描對應，也有相應的全索引掃描。而且此時查詢出的資料都必須從索引中可以直接得到。

　　全索引掃描的例子：

An Index full scan will not perform single block i/o's and so it may prove to be inefficient.
　　e.g.
　　Index BE_IX is a concatenated index on big_emp (empno, ename)
　　SQL> explain plan for select empno, ename from big_emp order by empno,ename;
　　Query Plan
　　SELECT STATEMENT[CHOOSE] Cost=26
　　INDEX FULL SCAN BE_IX [ANALYZED]

　　(4) 索引快速掃描(index fast full scan)

　　掃描索引中的所有的資料塊，與 index full scan很類似，但是一個顯著的區別就是它不對查詢出的資料進行排序，即資料不是以排序順序被返回。在這種存取方法中，可以使用多塊讀功能，也可以使用並行讀入，以便獲得最大吞吐量與縮短執行時間。

　　索引快速掃描的例子：

　　BE_IX索引是一個多列索引：　

big_emp (empno,ename)
　　SQL> explain plan for select empno,ename from big_emp;
　　Query Plan
　　SELECT STATEMENT[CHOOSE] Cost=1
　　INDEX FAST FULL SCAN BE_IX [ANALYZED]

　　只選擇多列索引的第2列：

SQL> explain plan for select ename from big_emp;
　　Query Plan
　　SELECT STATEMENT[CHOOSE] Cost=1
　　INDEX FAST FULL SCAN BE_IX [ANALYZED]

存取Oracle當中掃描資料的方法

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