Oracle資料庫中索引的維護

本文隻讨論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。

　　<b>一. 檢視系統表中的使用者索引</b>

　　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，存儲過程、包、函數和觸發器的定義以及系統復原段。

　　一般來說，應該盡量避免在SYSTEM表中存儲非SYSTEM使用者的對象。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，隻能重新生成資料庫。我們可以用下面的語句來檢查在SYSTEM表内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')

/

　　<b>二. 索引的存儲情況檢查</b>

　　Oracle為資料庫中的所有資料配置設定邏輯結構空間。資料庫空間的機關是資料塊（block）、範圍（extent）和段（segment）。

　　Oracle資料塊（block）是Oracle使用和配置設定的最小存儲機關。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。要想改變隻能重建立立資料庫。（在Oracle9i中有一些不同，不過這不在本文讨論的範圍内。）

　　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為它配置設定一個新的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存儲結構的所有資料。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隻能對應于一個邏輯存儲的segment，我們通過檢視該segment中的extent，可以看出相應object的存儲情況。

　　（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('&amp;owner') 

group by segment_name

　　（2）檢視表空間内的索引的擴充情況：

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('&amp;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于1，這個索引的效率就越高。

　　如果是使用基于cost的最優化，優化器不應該使用選擇性不好的索引。如果是使用基于rule的最優化，優化器在确定執行路徑時不會考慮索引的選擇性（除非是唯一性索引），并且不得不手工優化查詢以避免使用非選擇性的索引。

　　确定索引的選擇性，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并置索引，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，為了确定一個表的确定性，就要分析表。

analyze table 表名 

compute statistics

　　第二，确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，确定表中行的總數：

select num_rows

from user_tables

　　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 t

where 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以了解每個列的選擇性。

　　表中所有行在該列的不同值的數目：

column_name,

num_distinct

from user_tab_columns

　　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，但它并不能精确地測量列的并置組合的選擇性。要想測量一組列的選擇性，需要采用手工方法或者根據這組列建立一個索引并重新分析表。

　　<b>四. 确定索引的實際碎片</b>

　　随着資料庫的使用，不可避免地對基本表進行插入，更新和删除，這樣導緻葉子行在索引中被删除，使該索引産生碎片。插入删除越頻繁的表，索引碎片的程度也越高。碎片的産生使通路和使用該索引的I/O成本增加。碎片較高的索引必須重建以保持最佳性能。

　　（1）利用驗證索引指令對索引進行驗證。

　　這将有價值的索引資訊填入index_stats表。

validate index 使用者名.索引名

　　（2）查詢index_stats表以确定索引中删除的、未填滿的葉子行的百分比。

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.索引名 rebuild

tablespace 表空間名

storage(initial 初始值 next 擴充值)

nologging

　　（4）如果出于空間或其他考慮，不能重建索引，可以整理索引。

alter index使用者名.索引名 coalesce

　　（5）清除分析資訊

analyze index 使用者名.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，确定需要重建的索引。

　　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，要盡量避免在SYSTEM表空間出現使用者的表和索引。

select index_name 

where tablespace_name='SYSTEM' 

　　第二，確定使用者的表和索引不在同一表空間内。

　　表和索引對象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，最好在不同的磁盤上。這樣可以避免在資料管理和查詢時出現的許多I/O沖突。

set linesize 120

col "OWNER" format a20

col "INDEX" format a30

col "TABLE" format a30

col "TABLESPACE" format a30

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.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。這是程式員經常忽略的一個問題。應該在建索引時，明确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了超過10次

　　随着表記錄的增加，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 tablespace_name format a30

count(*),

tablespace_name

group by owner,segment_name,tablespace_name

having count(*) &gt;10

order by count(*) desc

　　（2）找出需要重建的索引後，需要确定索引的大小，以設定合理的索引存儲參數。

col "TABLESPACE" format a20

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"

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）确定索引表空間還有足夠的剩餘空間。

　　确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，索引将建在使用者的預設表空間。

　　b.如果不指定nologging，将會寫日志，導緻速度變慢。由于索引的重建沒有恢複的必要，是以，可以不寫日志。

　　c.如果出現資源忙，表明有程序正在使用該索引，等待一會再送出。

alter index 索引名

rebuild

tablespace 索引表空間名

　　（5）檢查索引。

　　對重建好的索引進行檢查。

select *

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，確定使用該索引。看看使用索引後的效果如何。

from dba_ind_columns

where index_name like '表名%'

　　然後，根據相應的索引項進行查詢。

from '表名%'

where ......

　　（6）找出有碎片的表空間，并收集其碎片。

　　重建索引後，原有的索引被删除，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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本文轉自斯克迪亞部落格園部落格，原文連結http://www.cnblogs.com/sgsoft/archive/2004/10/12/51135.html，如需轉載請自行聯系原作者