Oracle Database 19c中的自動索引

jelephant發表於2019-08-20

1、它能做什麼


自動索引功能執行以下操作。

  • 根據表列使用情況確定潛在的自動索引。文件稱這些為 候選索引 (candidate indexes)”

  • 將自動索引建立為不可見索引,因此不會在執行計劃中使用它們。索引名稱包括 “SYS_AI”字首。

  • 根據 SQL語句測試不可見的自動索引,以確保它們能提高效能。如果它們導致效能提高,則可以它們可見。如果效能未得到改善,則相關的自動索引將標記為不可用,稍後將被刪除。針對失敗的自動索引測試的 SQL語句被列入黑名單,因此將來不會考慮將它們用於自動索引。第一次對資料庫執行 SQL時,最佳化程式不會考慮自動索引。

  • 刪除未使用的索引。


2、先決條件


透過設定初始化引數 “_exadata_feature_on=true” 進行測試。注:請不要在生產系統中測試。

export ORACLE_SID=cdb1
export ORAENV_ASK=NO
. oraenv
export ORAENV_ASK=YES
sqlplus / as sysdba <<EOF
alter system 
set "_exadata_feature_on"=true scope=spfile;
shutdown immediate;
startup;
exit;
EOF

3、 配置


使用  DBMS_AUTO_INDEX 包來管理自動索引特性。下面描述了基本管理。


3.1  顯示配置

CDB_AUTO_INDEX_CONFIG檢視顯示當前的自動索引配置。
COLUMN parameter_name FORMAT A40
COLUMN parameter_value FORMAT A15
SELECT con_id, parameter_name, parameter_value 
FROM   
cdb_auto_index_config
ORDER BY 1, 2;
    CON_ID PARAMETER_NAME                           PARAMETER_VALUE
---------- ---------------------------------------- ---------------
         
1 AUTO_INDEX_COMPRESSION                   OFF
1 AUTO_INDEX_DEFAULT_TABLESPACE
1 AUTO_INDEX_MODE                          OFF
1 AUTO_INDEX_REPORT_RETENTION              31
1 AUTO_INDEX_RETENTION_FOR_AUTO            373
1 AUTO_INDEX_RETENTION_FOR_MANUAL
1 AUTO_INDEX_SCHEMA
1 AUTO_INDEX_SPACE_BUDGET                  50
3 AUTO_INDEX_COMPRESSION                   OFF
3 AUTO_INDEX_DEFAULT_TABLESPACE
3 AUTO_INDEX_MODE                          OFF
3 AUTO_INDEX_REPORT_RETENTION              31
3 AUTO_INDEX_RETENTION_FOR_AUTO            373
3 AUTO_INDEX_RETENTION_FOR_MANUAL
3 AUTO_INDEX_SCHEMA
         3 AUTO_INDEX_SPACE_BUDGET                  50
SQL>


如果我們切換到使用者定義的可插拔資料庫,我們只獲取該容器的值。

ALTER SESSION SET CONTAINER = pdb1;
COLUMN parameter_name FORMAT A40
COLUMN parameter_value FORMAT A15
SELECT con_id, parameter_name, parameter_value 
FROM   
cdb_auto_index_config
ORDER BY 1, 2;
    CON_ID PARAMETER_NAME                           PARAMETER_VALUE
---------- ---------------------------------------- ---------------
         
3 AUTO_INDEX_COMPRESSION                   OFF
         
3 AUTO_INDEX_DEFAULT_TABLESPACE
         
3 AUTO_INDEX_MODE                          OFF
         
3 AUTO_INDEX_REPORT_RETENTION              31
         
3 AUTO_INDEX_RETENTION_FOR_AUTO            373
         
3 AUTO_INDEX_RETENTION_FOR_MANUAL
         
3 AUTO_INDEX_SCHEMA
         
3 AUTO_INDEX_SPACE_BUDGET                  50
SQL>

3.2  啟用 / 禁用自動索引


使用   DBMS_AUTO_INDEX 包的   CONFIGURE   儲存過程配置自動索引。


使用   AUTO_INDEX_MODE  屬性控制用於自動索引的開關,該屬性具有以下允許值:


  • IMPLEMENT:開啟自動索引。  提高效能的新索引可見並可供最佳化程式使用。

  • REPORT ONLY:開啟自動索引,但新索引仍然不可見。

  • OFF :關閉自動索引。


模式之間切換的命令示例如下:

    EXEC DBMS_AUTO_INDEX.CONFIGURE('AUTO_INDEX_MODE','IMPLEMENT');
    EXEC DBMS_AUTO_INDEX.CONFIGURE('AUTO_INDEX_MODE','REPORT ONLY');
    EXEC DBMS_AUTO_INDEX.CONFIGURE('AUTO_INDEX_MODE','OFF');

    3.3  自動索引的表空間


    預設情況下,自動索引是在預設的永久表空間中建立的。如果這是不可接受的,您可以使用   AUTO_INDEX_DEFAULT_TABLESPACE屬性指定一個表空間來儲存它們。下面我們建立一個表空間來儲存自動索引,並相應地設定屬性。

    ALTER SESSION SET CONTAINER = pdb1;
    CREATE TABLESPACE AUTO_INDEXES_TS 
    DATAFILE SIZE 100M 
    AUTOEXTEND ON NEXT 100M;
    EXEC DBMS_AUTO_INDEX.CONFIGURE('AUTO_INDEX_DEFAULT_TABLESPACE','AUTO_INDEXES_TS');

    如果要設定使用預設永久表空間,可以設定為  NULL ,如下命令所示:

    EXEC DBMS_AUTO_INDEX.CONFIGURE('AUTO_INDEX_DEFAULT_TABLESPACE',NULL);

    3.4  模式級( Schema-Level )控制


    一旦啟用了自動索引,在嘗試識別候選索引時會考慮所有模式。您可以使用 AUTO_INDEX_SCHEMA  屬性更改預設行為,該屬性允許您維護  包含 /排除  列表。


    如果   ALLOW引數設定為 true,則指定的模式 (schema)將新增到包含列表中。注意 :它構建了一個包含模式的謂詞。

    EXEC DBMS_AUTO_INDEX.CONFIGURE('AUTO_INDEX_SCHEMA', 'TEST', allow => TRUE);
    EXEC DBMS_AUTO_INDEX.CONFIGURE('AUTO_INDEX_SCHEMA', 'TEST2', allow => TRUE);
    COLUMN parameter_name FORMAT A40
    COLUMN parameter_value FORMAT A15
    SELECT con_id, parameter_name, parameter_value 
    FROM   
    cdb_auto_index_config
    ORDER BY 1, 2;
        CON_ID PARAMETER_NAME                           PARAMETER_VALUE
    ---------- ---------------------------------------- ----------------------------------------
             
    3 AUTO_INDEX_COMPRESSION                   OFF
             
    3 AUTO_INDEX_DEFAULT_TABLESPACE            AUTO_INDEXES_TS
             
    3 AUTO_INDEX_MODE                          IMPLEMENT
             
    3 AUTO_INDEX_REPORT_RETENTION              31
             
    3 AUTO_INDEX_RETENTION_FOR_AUTO            373
             
    3 AUTO_INDEX_RETENTION_FOR_MANUAL
             
    3 AUTO_INDEX_SCHEMA                        schema IN (TEST, TEST2)
             
    3 AUTO_INDEX_SPACE_BUDGET                  50
    SQL>


    可以使用  NULL  引數值消除包含列表,如下所示:

    EXEC DBMS_AUTO_INDEX.CONFIGURE('AUTO_INDEX_SCHEMA', NULL, allow => TRUE);
    COLUMN parameter_name FORMAT A40
    COLUMN parameter_value FORMAT A15
    SELECT con_id, parameter_name, parameter_value 
    FROM   
    cdb_auto_index_config
    ORDER BY 1, 2;
        CON_ID PARAMETER_NAME                           PARAMETER_VALUE
    ---------- ---------------------------------------- ----------------------------------------
             
    3 AUTO_INDEX_COMPRESSION                   OFF
             
    3 AUTO_INDEX_DEFAULT_TABLESPACE            AUTO_INDEXES_TS
             
    3 AUTO_INDEX_MODE                          IMPLEMENT
             
    3 AUTO_INDEX_REPORT_RETENTION              31
             
    3 AUTO_INDEX_RETENTION_FOR_AUTO            373
             
    3 AUTO_INDEX_RETENTION_FOR_MANUAL
             
    3 AUTO_INDEX_SCHEMA
             
    3 AUTO_INDEX_SPACE_BUDGET                  50
    SQL>

    如果   ALLOW引數設定為 FALSE,則指定的模式將新增到排除列表中。

    EXEC DBMS_AUTO_INDEX.CONFIGURE('AUTO_INDEX_SCHEMA', 'TEST', allow => FALSE);
    EXEC DBMS_AUTO_INDEX.CONFIGURE('AUTO_INDEX_SCHEMA', 'TEST2', allow => FALSE);
    COLUMN parameter_name FORMAT A40
    COLUMN parameter_value FORMAT A15
    SELECT con_id, parameter_name, parameter_value 
    FROM   
    cdb_auto_index_config
    ORDER BY 1, 2;
        CON_ID PARAMETER_NAME                           PARAMETER_VALUE
    ---------- ---------------------------------------- ----------------------------------------
             
    3 AUTO_INDEX_COMPRESSION                   OFF
             
    3 AUTO_INDEX_DEFAULT_TABLESPACE            AUTO_INDEXES_TS
             
    3 AUTO_INDEX_MODE                          IMPLEMENT
             
    3 AUTO_INDEX_REPORT_RETENTION              31
             
    3 AUTO_INDEX_RETENTION_FOR_AUTO            373
             
    3 AUTO_INDEX_RETENTION_FOR_MANUAL
             
    3 AUTO_INDEX_SCHEMA                        schema NOT IN (TEST, TEST2)
             3 AUTO_INDEX_SPACE_BUDGET                  50
    SQL>


    可以使用 NULL引數值清除排除列表。

    EXEC DBMS_AUTO_INDEX.CONFIGURE('AUTO_INDEX_SCHEMA', NULL, allow => FALSE);
    COLUMN parameter_name FORMAT A40
    COLUMN parameter_value FORMAT A15
    SELECT con_id, parameter_name, parameter_value 
    FROM   cdb_auto_index_config
    ORDER BY 1, 2;
        CON_ID PARAMETER_NAME                           PARAMETER_VALUE
    ---------- ---------------------------------------- ----------------------------------------
             3 AUTO_INDEX_COMPRESSION                   OFF
             3 AUTO_INDEX_DEFAULT_TABLESPACE            AUTO_INDEXES_TS
             3 AUTO_INDEX_MODE                          IMPLEMENT
             3 AUTO_INDEX_REPORT_RETENTION              31
             3 AUTO_INDEX_RETENTION_FOR_AUTO            373
             3 AUTO_INDEX_RETENTION_FOR_MANUAL
             3 AUTO_INDEX_SCHEMA
             3 AUTO_INDEX_SPACE_BUDGET                  50
    SQL>

    4、 其它配置


    您可能希望考慮其他引數,這些都在此詳細說明。


    • AUTO_INDEX_COMPRESSION :據推測用於控制壓縮程度。預設為 “OFF”

    • AUTO_INDEX_REPORT_RETENTION :自動索引日誌的保留期。預設 31 天。

    • AUTO_INDEX_RETENTION_FOR_AUTO :未使用的自動索引的保留期。   預設 373 天。

    • AUTO_INDEX_RETENTION_FOR_MANUAL :未使用的手動建立索引的保留期。設定為NULL 時,不考慮手動建立的索引。預設為NULL

    • AUTO_INDEX_SPACE_BUDGET :用於自動索引儲存的預設永久表空間的百分比。使用 AUTO_INDEX_DEFAULT_TABLESPACE  引數指定自定義表空間時,將忽略此引數。


    5、 刪除二級索引


    在做這個之前,請仔細考慮,測試,測試,測試!

    如果您感覺特別勇敢,DROP_SECONDARY_INDEXES過程將刪除除用於約束的索引之外的所有索引。這可以在表、模式(Schema)、資料庫級別完成。
    -- 表級別
    EXEC DBMS_AUTO_INDEX.drop_secondary_indexes('MY_SCHEMA', 
    'MY_TABLE');
    -- 模式(Schema)級別
    EXEC DBMS_AUTO_INDEX.drop_secondary_indexes('MY_SCHEMA');
    -- 資料庫級別
    EXEC DBMS_AUTO_INDEX.drop_secondary_indexes;


    6、 檢視


    有幾個與自動索引功能相關的檢視,如下所示:

    SELECT view_name
    FROM   
    dba_views
    WHERE  view_name LIKE 'DBA_AUTO_INDEX%'
    ORDER BY 1;
    VIEW_NAME
    --------------------------------------------------------------------------------
    DBA_AUTO_INDEX_CONFIG
    DBA_AUTO_INDEX_EXECUTIONS
    DBA_AUTO_INDEX_IND_ACTIONS
    DBA_AUTO_INDEX_SQL_ACTIONS
    DBA_AUTO_INDEX_STATISTICS
    DBA_AUTO_INDEX_VERIFICATIONS
    SQL>


    此外,{CDB|DBA|ALL|USER}_INDEXES 檢視包含AUTO列,該列指示索引是否由自動索引功能建立。 

    COLUMN owner FORMAT A30
    COLUMN index_name FORMAT A30
    COLUMN table_owner FORMAT A30
    COLUMN table_name FORMAT A30
    SELECT owner,
           
    index_name,
           
    index_type,
           
    table_owner,
           
    table_name
           
    table_type
    FROM   
    dba_indexes
    WHERE  auto = 'YES'
    ORDER BY owner, index_name;

    7、 活動報告

    DBMS_AUTO_INDEX  包中包含兩個報告功能。

    DBMS_AUTO_INDEX.REPORT_ACTIVITY (
       activity_start  IN  TIMESTAMP 
    WITH TIME ZONE 
    DEFAULT SYSTIMESTAMP - 1,
       activity_end    IN  TIMESTAMP WITH TIME ZONE 
    DEFAULT SYSTIMESTAMP,
       
    type            IN  VARCHAR2 
    DEFAULT 'TEXT',
       
    section         
    IN  VARCHAR2 
    DEFAULT 'ALL',
       
    level           
    IN  VARCHAR2 
    DEFAULT 'TYPICAL')
    RETURN CLOB;
    DBMS_AUTO_INDEX.REPORT_LAST_ACTIVITY (
       type            IN  VARCHAR2 DEFAULT 'TEXT',
       section         IN  VARCHAR2 DEFAULT 'ALL',
       level           IN  VARCHAR2 DEFAULT 'TYPICAL')
    RETURN CLOB;

    REPORT_ACTIVITY 函式允許您顯示指定時間段內的活動,預設為最後一天。 REPORT_LAST_ACTIVITY 函式報告上次自動索引操作。兩者都允許您使用以下引數定製輸出。


    • TYPE :允許值(TEXT HTML XML )。

    • SECTION :允許值(SUMMARY INDEX_DETAILS VERIFICATION_DETAILS ERRORS ALL )。您還可以使用帶有 “+”   “-”  字元的組合來指示是否應包含或排除某些內容。  例如'SUMMARY + ERRORS' 'ALL -ERRORS'

    • LEVEL :允許值(BASIC TYPICAL ALL )。


    SQL中使用這些函式的一些示例如下所示。注意引用 LEVEL引數。在 SQL呼叫中使用它時,這是必要的,因此這不是對 LEVEL偽列的引用。

    SET LONG 1000000 PAGESIZE 0
    -- 過去24小時的預設TEXT報告。
    SELECT DBMS_AUTO_INDEX.report_activity()  FROM dual;
    -- 最新活動的預設TEXT報告。
    SELECT DBMS_AUTO_INDEX.report_last_activity() FROM dual;
    -- 前天的HTML報告。
    SELECT DBMS_AUTO_INDEX.report_activity(
             activity_start => SYSTIMESTAMP-2,
             activity_end   => SYSTIMESTAMP-1,
    type           => 'HTML')
    FROM   dual;
    -- 最新活動的HTML報告。
    SELECT DBMS_AUTO_INDEX.report_last_activity( 
    type => 'HTML')
    FROM   dual;
    -- 前天的XML報告包含所有資訊。
    SELECT DBMS_AUTO_INDEX.report_activity(
             activity_start => SYSTIMESTAMP-2,
             activity_end   => SYSTIMESTAMP-1,  
    type           => 'XML',
    section        => 'ALL',
    "LEVEL"        => 'ALL')
    FROM   dual;
    -- 包含所有資訊的最新活動的XML報告。
    SELECT DBMS_AUTO_INDEX.report_last_activity(
    type     => 'HTML',    
    section  => 'ALL',     
    "LEVEL"  => 'ALL')
    FROM   dual;
    SET PAGESIZE 14


    以下是在建立任何索引之前預設活動報告的輸出示例。

    SELECT DBMS_AUTO_INDEX.report_activity() 
    FROM dual;
    GENERAL INFORMATION
    -------------------------------------------------------------------------------
     Activity 
    start               : 
    03-JUN-2019 21:59:21
     Activity 
    end                 : 
    04-JUN-2019 21:59:21
     Executions completed         : 
    2
     Executions interrupted       : 
     Executions 
    with fatal 
    error  : 
    -------------------------------------------------------------------------------
    SUMMARY (AUTO INDEXES)
    -------------------------------------------------------------------------------
     Index candidates            : 
     Indexes created             : 
     Space used                  : 
    0 B
     Indexes dropped             : 
     SQL statements verified     : 
     SQL statements improved     : 
     SQL plan baselines created  : 
     Overall improvement factor  : 
    0x
    -------------------------------------------------------------------------------
    SUMMARY (MANUAL INDEXES)
    -------------------------------------------------------------------------------
     Unused indexes    : 
     Space used        : 
    0 B
     Unusable indexes  : 
    -------------------------------------------------------------------------------
    ERRORS
    ---------------------------------------------------------------------------------------------
    No errors found.
    ---------------------------------------------------------------------------------------------
    SQL>


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