一.相關(guān)的概念
Rowid的概念:rowid是一個(gè)偽列,既然是偽列,那么這個(gè)列就不是用戶定義,而是系統(tǒng)自己給加上的。對(duì)每個(gè)表都有一個(gè)rowid的偽列,但是表中并不物理存儲(chǔ)ROWID列的值。不過你可以像使用其它列那樣使用它,但是不能刪除改列,也不能對(duì)該列的值進(jìn)行修改、插入。一旦一行數(shù)據(jù)插入數(shù)據(jù)庫,則rowid在該行的生命周期內(nèi)是唯一的,即即使該行產(chǎn)生行遷移,行的rowid也不會(huì)改變。
Recursive SQL概念:有時(shí)為了執(zhí)行用戶發(fā)出的一個(gè)sql語句,Oracle必須執(zhí)行一些額外的語句,我們將這些額外的語句稱之為'recursive calls'或'recursive SQL statements'。如當(dāng)一個(gè)DDL語句發(fā)出后,ORACLE總是隱含的發(fā)出一些recursive SQL語句,來修改數(shù)據(jù)字典信息,以便用戶可以成功的執(zhí)行該DDL語句。當(dāng)需要的數(shù)據(jù)字典信息沒有在共享內(nèi)存中時(shí),經(jīng)常會(huì)發(fā)生Recursive calls,這些Recursive calls會(huì)將數(shù)據(jù)字典信息從硬盤讀入內(nèi)存中。用戶不比關(guān)心這些recursive SQL語句的執(zhí)行情況,在需要的時(shí)候,ORACLE會(huì)自動(dòng)的在內(nèi)部執(zhí)行這些語句。當(dāng)然DML語句與SELECT都可能引起recursive SQL。簡(jiǎn)單的說,我們可以將觸發(fā)器視為recursive SQL。
Row Source(行源):用在查詢中,由上一操作返回的符合條件的行的集合,即可以是表的全部行數(shù)據(jù)的集合;也可以是表的部分行數(shù)據(jù)的集合;也可以為對(duì)上2個(gè)row source進(jìn)行連接操作(如join連接)后得到的行數(shù)據(jù)集合。
Predicate(謂詞):一個(gè)查詢中的WHERE限制條件
Driving Table(驅(qū)動(dòng)表):該表又稱為外層表(OUTER TABLE)。這個(gè)概念用于嵌套與HASH連接中。如果該row source返回較多的行數(shù)據(jù),則對(duì)所有的后續(xù)操作有負(fù)面影響。注意此處雖然翻譯為驅(qū)動(dòng)表,但實(shí)際上翻譯為驅(qū)動(dòng)行源(driving row source)更為確切。一般說來,是應(yīng)用查詢的限制條件后,返回較少行源的表作為驅(qū)動(dòng)表,所以如果一個(gè)大表在WHERE條件有有限制條件(如等值限制),則該大表作為驅(qū)動(dòng)表也是合適的,所以并不是只有較小的表可以作為驅(qū)動(dòng)表,正確說法應(yīng)該為應(yīng)用查詢的限制條件后,返回較少行源的表作為驅(qū)動(dòng)表。在執(zhí)行計(jì)劃中,應(yīng)該為靠上的那個(gè)row source,后面會(huì)給出具體說明。在我們后面的描述中,一般將該表稱為連接操作的row source 1。
Probed Table(被探查表):該表又稱為內(nèi)層表(INNER TABLE)。在我們從驅(qū)動(dòng)表中得到具體一行的數(shù)據(jù)后,在該表中尋找符合連接條件的行。所以該表應(yīng)當(dāng)為大表(實(shí)際上應(yīng)該為返回較大row source的表)且相應(yīng)的列上應(yīng)該有索引。在我們后面的描述中,一般將該表稱為連接操作的row source 2。
組合索引(concatenated index):由多個(gè)列構(gòu)成的索引,如create index idx_emp on emp(col1, col2, col3, ……),則我們稱idx_emp索引為組合索引。在組合索引中有一個(gè)重要的概念:引導(dǎo)列(leading column),在上面的例子中,col1列為引導(dǎo)列。當(dāng)我們進(jìn)行查詢時(shí)可以使用”where col1 = ? ”,也可以使用”where col1 = ? and col2 = ?”,這樣的限制條件都會(huì)使用索引,但是”where col2 = ? ”查詢就不會(huì)使用該索引。所以限制條件中包含先導(dǎo)列時(shí),該限制條件才會(huì)使用該組合索引。
可選擇性(selectivity):比較一下列中唯一鍵的數(shù)量和表中的行數(shù),就可以判斷該列的可選擇性。如果該列的”唯一鍵的數(shù)量/表中的行數(shù)”的比值越接近1,則該列的可選擇性越高,該列就越適合創(chuàng)建索引,同樣索引的可選擇性也越高。在可選擇性高的列上進(jìn)行查詢時(shí),返回的數(shù)據(jù)就較少,比較適合使用索引查詢。
二.oracle訪問數(shù)據(jù)的存取方法
1) 全表掃描(Full Table Scans, FTS)
為實(shí)現(xiàn)全表掃描,Oracle讀取表中所有的行,并檢查每一行是否滿足語句的WHERE限制條件一個(gè)多塊讀操作可以使一次I/O能讀取多塊數(shù)據(jù)塊(db_block_multiblock_read_count參數(shù)設(shè)定),而不是只讀取一個(gè)數(shù)據(jù)塊,這極大的減少了I/O總次數(shù),提高了系統(tǒng)的吞吐量,所以利用多塊讀的方法可以十分高效地實(shí)現(xiàn)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(gè)數(shù)據(jù)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,除非取出數(shù)據(jù)的比較多,超過總量的5% -- 10%,或你想使用并行查詢功能時(shí)。
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) 通過ROWID的表存取(Table Access by ROWID或rowid lookup)
行的ROWID指出了該行所在的數(shù)據(jù)文件、數(shù)據(jù)塊以及行在該塊中的位置,所以通過ROWID來存取數(shù)據(jù)可以快速定位到目標(biāo)數(shù)據(jù)上,是Oracle存取單行數(shù)據(jù)的最快方法。
這種存取方法不會(huì)用到多塊讀操作,一次I/O只能讀取一個(gè)數(shù)據(jù)塊。我們會(huì)經(jīng)常在執(zhí)行計(jì)劃中看到該存取方法,如通過索引查詢數(shù)據(jù)。
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)
我們先通過index查找到數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的rowid值(對(duì)于非唯一索引可能返回多個(gè)rowid值),然后根據(jù)rowid直接從表中得到具體的數(shù)據(jù),這種查找方式稱為索引掃描或索引查找(index lookup)。一個(gè)rowid唯一的表示一行數(shù)據(jù),該行對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)塊是通過一次i/o得到的,在此情況下該次i/o只會(huì)讀取一個(gè)數(shù)據(jù)庫塊。
在索引中,除了存儲(chǔ)每個(gè)索引的值外,索引還存儲(chǔ)具有此值的行對(duì)應(yīng)的ROWID值。索引掃描可以由2步組成:(1) 掃描索引得到對(duì)應(yīng)的rowid值。 (2) 通過找到的rowid從表中讀出具體的數(shù)據(jù)。每步都是單獨(dú)的一次I/O,但是對(duì)于索引,由于經(jīng)常使用,絕大多數(shù)都已經(jīng)CACHE到內(nèi)存中,所以第1步的I/O經(jīng)常是邏輯I/O,即數(shù)據(jù)可以從內(nèi)存中得到。但是對(duì)于第2步來說,如果表比較大,則其數(shù)據(jù)不可能全在內(nèi)存中,所以其I/O很有可能是物理I/O,這是一個(gè)機(jī)械操作,相對(duì)邏輯I/O來說,是極其費(fèi)時(shí)間的。所以如果多大表進(jìn)行索引掃描,取出的數(shù)據(jù)如果大于總量的5% -- 10%,使用索引掃描會(huì)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 |
但是如果查詢的數(shù)據(jù)能全在索引中找到,就可以避免進(jìn)行第2步操作,避免了不必要的I/O,此時(shí)即使通過索引掃描取出的數(shù)據(jù)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(jìn)一步講,如果sql語句中對(duì)索引列進(jìn)行排序,因?yàn)樗饕呀?jīng)預(yù)先排序好了,所以在執(zhí)行計(jì)劃中不需要再對(duì)索引列進(jìn)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(gè)例子中可以看到:因?yàn)樗饕且呀?jīng)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(jìn)一步排序操作。
根據(jù)索引的類型與where限制條件的不同,有4種類型的索引掃描:
索引唯一掃描(index unique scan)
索引范圍掃描(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)
通過唯一索引查找一個(gè)數(shù)值經(jīng)常返回單個(gè)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(jīng)常實(shí)現(xiàn)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) 索引范圍掃描(index range scan)
使用一個(gè)索引存取多行數(shù)據(jù),在唯一索引上使用索引范圍掃描的典型情況下是在謂詞(where限制條件)中使用了范圍操作符(如>、<、<>、>=、<=、between)
使用索引范圍掃描的例子:
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可能返回多行數(shù)據(jù),所以在非唯一索引上都使用索引范圍掃描。
使用index rang scan的3種情況:(a) 在唯一索引列上使用了range操作符(> < <> >= <= between)
(b) 在組合索引上,只使用部分列進(jìn)行查詢,導(dǎo)致查詢出多行
(c) 對(duì)非唯一索引列上進(jìn)行的任何查詢。
(3) 索引全掃描(index full scan)
與全表掃描對(duì)應(yīng),也有相應(yīng)的全索引掃描。而且此時(shí)查詢出的數(shù)據(jù)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
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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數(shù)據(jù)塊,與 index full scan很類似,但是一個(gè)顯著的區(qū)別就是它不對(duì)查詢出的數(shù)據(jù)進(jìn)行排序,即數(shù)據(jù)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,也可以使用并行讀入,以便獲得最大吞吐量與縮短執(zhí)行時(shí)間。
索引快速掃描的例子:
BE_IX索引是一個(gè)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] |