Oracle 位图索引

内容简介:

1.位图索引

1.1位图索引使用注意事项;

1.2 使用位图索引;

1.3 位图索引对DML操作的影响;

2.位图连接索引

2.1 明确需求后使用位图索引;

2.1创建位图连接索引的注意事项:

1.位图索引:

1.1位图索引使用注意事项:

❏ 一般适用于低基数列;

❏ 适合数据仓库;

❏ 对于启用位图索引的表,应尽量减少或避免DML操作;

❏ 如果对一张含有多列位图索引的表进行大量DML操作,应考虑将位图索引删除,DML操作结束后重建位图索引;

❏ 不适用于频繁持续发生DML操作的OLTP系统,会出现行锁定,阻碍更新性能;

1.2 使用位图索引

位图索引与B-TREE索引有很大的不同,一个位图索引由多个位串组成,每个位串都表示基础列中一个独立的有效值;每个位串是打开或关闭,表示该值是否用于某一行;以人员信息表th03 为例,性别(gender)字段的值(男、女、未记录),假如为其创建位图索引,那么每个位串(男、女、未记录)中的单个位表示一个给定行的值是男、女还是未记录;当判断某一列是否适合创建位图索引时,需要考虑是否符合”低基数列”,根据应用程序、数据组成以及数据库中的表的情况不同,是否创建位图索引的结论也可能不同;通常用来判断的一条基本经验法则是:”如果该列的有效值数目不足表中行数的1%,那么它就适合创建位图索引,以th03来说,表行数为:500万行,而性别列的有效值数目仅为3个( 男、女、未记录),可以确定它适合创建位图索引:

人员信息表(th03)

行	ID	NAME	GENDER	IDCARD	HOMEADDR	JOBNO	BIRTHDATE
1	998698	李天	男	440623197007253619	水晶洞1	526456	25-JUL-70
2	998699	李花	女	510802197007251223	水晶洞2	5785452	25-JUL-70
3	584625	李某	未记录	564551545265642155	水晶洞3	1565452	01-JUL-88

SQL> create bitmap index ind_th03_gender on th03(gender) tablespace tbs03;

Index created.

Elapsed: 00:00:01.05

SQL> execute dbms_stats.gather_table_stats('sywu','th03',cascade=>true);

PL/SQL procedure successfully completed.

Elapsed: 00:00:04.31

SQL> @/oracle/getind

TABLE_NAME INDEX_NAME COLUMN_NAME SIZE_GB INDEX_TY STATUS COMPRESS NUM_ROWS DISTINCT_KEYS

------------------------------ ------------------------------ ------------------------------ ---------- -------- -------- --------- ---------- -------- ---------- ----

TH03 IND_TH03_GENDER GENDER .001953125 BITMAP VALID DISABLED 453 3

位图索引的创建非常快并且占用的空间也非常小;位图索引和B-TREE索引存储值的方式不同,它存储表中的每一行值(包括空值),对于B-TREE索引,单列索引不存储空值,复合索引只要有一个非空值就可以存储;所以当执行 IS NULL 或者 IS NOT NULL 查询时位图索引的效率要高于B-TREE索引:

SQL> select count(*) from th03 where gender is null;

-----------------------------------------------------------------------------------------------

-----------------------------------------------------------------------------------------------

| 0 | SELECT STATEMENT | | 1 | 5 | 1 (0)| 00:00:01 |

| 1 | SORT AGGREGATE | | 1 | 5 | | |

| 2 | BITMAP CONVERSION COUNT | | 1 | 5 | 1 (0)| 00:00:01 |

3 - access("GENDER" IS NULL)

Statistics

----------------------------------------------------------

1 recursive calls

0 db block gets

2 consistent gets

1 physical reads

如果在相同表相同列建立B-TREE索引,则该执行必须全表扫描:

SQL> select count(*) from th03 where gender is null;

---------------------------------------------------------------------------

---------------------------------------------------------------------------

| 0 | SELECT STATEMENT | | 1 | 5 | 14908 (1)| 00:02:59 |

| 1 | SORT AGGREGATE | | 1 | 5 | | |

|* 2 | TABLE ACCESS FULL| TH03 | 1 | 5 | 14908 (1)| 00:02:59 |

---------------------------------------------------------------------------

Predicate Information (identified by operation id):

---------------------------------------------------

2 - filter("GENDER" IS NULL)

Statistics

----------------------------------------------------------

1 recursive calls

0 db block gets

54574 consistent gets

54562 physical reads

位图索引还可以在另外一些情况使用,如使用聚合函数:

SQL> select count(*),count(gender) from th03;

COUNT(*) COUNT(GENDER)

---------- -------------

5000000 5000000

-------------------------------------------------------------------------------------------------

-------------------------------------------------------------------------------------------------

| 0 | SELECT STATEMENT | | 1 | 5 | 203 (0)| 00:00:03 |

| 1 | SORT AGGREGATE | | 1 | 5 | | |

| 2 | BITMAP CONVERSION TO ROWIDS | | 5000K| 23M| 203 (0)| 00:00:03 |

-------------------------------------------------------------------------------------------------

Statistics

----------------------------------------------------------

0 recursive calls

0 db block gets

232 consistent gets

0 physical reads

如果你决定在应用程序中实现位图索引,应时不时的检查建立了位图索引的列的数据组成,这一点很重要,如果你算错了包含位图索引的任何列的基数,可能会对应用程序造成负面影响,如(位图索引的存储空间会增加、查询性能会降低、重建索引的时间将增加);

1.3 位图索引对DML操作的影响:

为了便于测试,我创建另一张分区表 th04,并为th04的性别、出生日期列创建位图索引,最后向它插入100万行数据:

SQL> create table th04

partition by range(id)(

partition th04_part1 values less than(1000000) tablespace tbs03,

partition th04_part2 values less than(2000000) tablespace tbs03,

partition th04_part3 values less than(3000000) tablespace tbs03,

partition th04_part4 values less than(4000000) tablespace tbs03,

partition th04_part5 values less than(5000000) tablespace tbs03,

partition th04_part6 values less than(maxvalue) tablespace tbs03

) as select * from tbbase where 1=0 ;

SQL> create bitmap index ind_th04_gender on th04(gender) local tablespace tbs03;

SQL> create bitmap index ind_th04_birthdate on th04(birthdate) local tablespace tbs03;

SQL>insert into th04 select * from tbbase where rownum<1000001;

1000000 rows created.

Elapsed: 00:00:40.24

从结果可以看出,插入100万行的数据花费40秒,从表面上看花费的时间似乎是合理的,但当数据量不断增加时,特别对于一个数据仓库环境,一天处理几百万甚至亿行数据是司空见惯的,合理的情况应考虑删除位图索引(如果是分区表则将目标分区标记为不可用),执行完DML加载操作后重建位图索引;

SQL> alter index IND_TH04_GENDER unusable;

SQL> alter index IND_TH04_BIRTHDATE unusable;

SQL> insert into th04 select * from tbbase where rownum<1000001;

禁用位图索引后,插入100万行数据只花费23 秒,对于大数据而言这或许可以提高装载数据的性能;数据装载结束后重建位图索引:

SQL> alter index ind_th04_gender rebuild partition TH04_PART1;

alter index ind_th04_gender rebuild partition TH04_PART2;

alter index ind_th04_gender rebuild partition TH04_PART3;

alter index ind_th04_gender rebuild partition TH04_PART4;

alter index ind_th04_gender rebuild partition TH04_PART5;

alter index ind_th04_gender rebuild partition TH04_PART6;

alter index ind_th04_birthdate rebuild partition th04_part1;

.........

重建分区索引也可以通过下面的命令重建:

SQL> alter table th04 modify partition th04_part1 rebuild unusable local indexes;

此命令虽然简单,但它也有不足之处,对于一个指定的分区,它只能按顺序执行;而对于每一个指令发出的命令重建分区,它可以同时执行多个语句,实现并行重建索引;

除装载数据的影响外,位图索引也会影响数据的DML操作,请观察下面的人员信息表数据:

人员信息表(th04)

行	ID	NAME	GENDER	IDCARD	HOMEADDR	JOBNO	BIRTHDATE
1	998698	李天	男	440623197007253619	水晶洞1	526456	25-JUL-70
2	998699	李四	男	510802197007251223	水晶洞2	5785452	25-JUL-70
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