Oracle8i数据库中索引的维护

2/9/2008来源:Oracle教程人气:6152


  本文只讨论Oracle中最常见的索引,即是B-tree索引。本文中涉及的数据库版本是Oracle8i。   一. 查看系统表中的用户索引   在Oracle中,SYSTEM表是安装数据库时自动建立的,它包含数据库的全部数据字典,存储过程、包、函数和触发器的定义以及系统回滚段。   一般来说,应该尽量避免在SYSTEM表中存储非SYSTEM用户的对象。因为这样会带来数据库维护和治理的很多问题。一旦SYSTEM表损坏了,只能重新生成数据库。我们可以用下面的语句来检查在SYSTEM表内有没有其他用户的索引存在。   select count(*)
  from dba_indexes
  where tablespace_name = 'SYSTEM'
  and owner not in ('SYS','SYSTEM')
  /   二. 索引的存储情况检查   Oracle为数据库中的所有数据分配逻辑结构空间。数据库空间的单位是数据块(block)、范围(extent)和段(segment)。   Oracle数据块(block)是Oracle使用和分配的最小存储单位。它是由数据库建立时设置的DB_BLOCK_SIZE决定的。一旦数据库生成了,数据块的大小不能改变。要想改变只能重新建立数据库。(在Oracle9i中有一些不同,不过这不在本文讨论的范围内。)   Extent是由一组连续的block组成的。一个或多个extent组成一个segment。当一个segment中的所有空间被用完时,Oracle为它分配一个新的extent。
   
    Segment是由一个或多个extent组成的。它包含某表空间中特定逻辑存储结构的所有数据。一个段中的extent可以是不连续的,甚至可以在不同的数据文件中。   一个object只能对应于一个逻辑存储的segment,我们通过查看该segment中的extent,可以看出相应object的存储情况。   (1)查看索引段中extent的数量:   select segment_name, count(*)
  from dba_extents
  where segment_type='INDEX'
  and owner=UPPER('&owner')
  group by segment_name
  /   (2)查看表空间内的索引的扩展情况:   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('&表空间'))
  group by segment_name,bytes
  order by segment_name
  /   三. 索引的选择性   索引的选择性是指索引列中不同值的数目与表中记录数的比。假如一个表中有2000条记录,表索引列有1980个不同的值,那么这个索引的选择性就是1980/2000=0.99。   一个索引的选择性越接近于1,这个索引的效率就越高。   假如是使用基于cost的最优化,优化器不应该使用选择性不好的索引。假如是使用基于rule的最优化,优化器在确定执行路径时不会考虑索引的选择性(除非是唯一性索引),并且不得不手工优化查询以避免使用非选择性的索引。   确定索引的选择性,可以有两种方法:手工测量和自动测量。   (1)手工测量索引的选择性   假如要根据一个表的两列创建两列并置索引,可以用以下方法测量索引的选择性:   列的选择性=不同值的数目/行的总数 /* 越接近1越好 */   select count(distinct 第一列'%'第二列)/count(*)
  from 表名
  /   假如我们知道其中一列索引的选择性(例如其中一列是主键),那么我们就可以知道另一列索引的选择性。   手工方法的优点是在创建索引前就能评估索引的选择性。   (2)自动测量索引的选择性   假如分析一个表,也会自动分析所有表的索引。   第一,为了确定一个表的确定性,就要分析表。   analyze table 表名
  compute statistics
  /   第二,确定索引里不同要害字的数目:   select distinct_keys
  from user_indexes
  where table_name='表名'
  and index_name='索引名'
  /   第三,确定表中行的总数:   select num_rows
  from user_tables
  where table_name='表名'
  /
  第四,索引的选择性=索引里不同要害字的数目/表中行的总数:   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,可以查询USER_TAB_COLUMNS以了解每个列的选择性。   表中所有行在该列的不同值的数目:   select
  column_name,
  num_distinct
  from user_tab_columns
  where table_name='表名'
  /   列的选择性=NUM_DISTINCT/表中所有行的总数,查询USER_TAB_COLUMNS有助测量每个列的选择性,但它并不能精确地测量列的并置组合的选择性。要想测量一组列的选择性,需要采用手工方法或者根据这组列创建一个索引并重新分析表。   四. 确定索引的实际碎片   随着数据库的使用,不可避免地对基本表进行插入,更新和删除,这样导致叶子行在索引中被删除,使该索引产生碎片。插入删除越频繁的表,索引碎片的程度也越高。碎片的产生使访问和使用该索引的I/O成本增加。碎片较高的索引必须重建以保持最佳性能。   (1)利用验证索引命令对索引进行验证。   这将有价值的索引信息填入index_stats表。   validate index 用户名.索引名
  /   (2)查询index_stats表以确定索引中删除的、未填满的叶子行的百分比。   select
  name,
  del_lf_rows,
  lf_rows,
  round((del_lf_rows/(lf_rows+0.0000000001))*100) "Frag Percent"
  from index_stats
  /   (3)假如索引的叶子行的碎片超过10%,考虑对索引进行重建。   alter index 用户名.索引名 rebuild
  tablespace 表空间名
  storage(initial 初始值 next 扩展值)
  nologging
  /   (4)假如出于空间或其他考虑,不能重建索引,可以整理索引。   alter index用户名.索引名 coalesce
  /   (5)清除分析信息   analyze index 用户名.索引名
  delete statistics
  /   五. 重建索引   (1)检查需要重建的索引。   根据以下几方面进行检查,确定需要重建的索引。   第一,查看SYSTEM表空间中的用户索引。   为了避免数据字典的碎片出现,要尽量避免在SYSTEM表空间出现用户的表和索引。   select index_name
  from dba_indexes
  where tablespace_name='SYSTEM'
  and owner not in ('SYS','SYSTEM')
  /   第二,确保用户的表和索引不在同一表空间内。   表和索引对象的第一个规则是把表和索引分离。把表和相应的索引建立在不同的表空间中,最好在不同的磁盘上。这样可以避免在数据治理和查询时出现的许多I/O冲突。   set linesize 120
  col "OWNER" format a20
  col "INDEX" format a30
  col "TABLE" format a30
  col "TABLESPACE" format a30
  select
  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.table_name=t.table_name
  and i.tablespace_name=t.tablespace_name
  and i.owner not in ('SYS','SYSTEM')
  /   第三,查看数据表空间里有哪些索引   用户的默认表空间应该不是SYSTEM表空间,而是数据表空间。在建立索引时,假如不指定相应的索引表空间名,那么,该索引就会建立在数据表空间中。这是程序员经常忽略的一个问题。应该在建索引时,明确的指明相应的索引表空间。   col segment_name format a30
  select
  owner,
  segment_name,
  sum(bytes)
  from dba_segments
  where tablespace_name='数据表空间名'
  and segment_type='INDEX'
  group by owner,segment_name
  /   第四,查看哪个索引被扩展了超过10次   随着表记录的增加,相应的索引也要增加。假如一个索引的next extent值设置不合理(太小),索引段的扩展变得很频繁。索引的extent太多,检索时的速度和效率就会降低。   set linesize 100
  col owner format a10
  col segment_name format a30
  col tablespace_name format a30
  select
  count(*),
  owner,
  segment_name,
  tablespace_name
  from dba_extents
  where segment_type='INDEX'
  and owner not in ('SYS','SYSTEM')
  group by owner,segment_name,tablespace_name
  having count(*) >10
  order by count(*) desc
  /
  (2)找出需要重建的索引后,需要确定索引的大小,以设置合理的索引存储参数。   set linesize 120
  col "INDEX" format a30
  col "TABLESPACE" format a20
  select
  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"
  from dba_extents
  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)确定索引表空间还有足够的剩余空间。   确定要把索引重建到哪个索引表空间中。要保证相应的索引表空间有足够的剩余空间。   select round(bytes/(1024*1024),2) free(M)
  from sm$ts_free
  where tablespace_name='表空间名'
  /   (4)重建索引。   重建索引时要注重以下几点:   a.假如不指定tablespace名,索引将建在用户的默认表空间。   b.假如不指定nologging,将会写日志,导致速度变慢。由于索引的重建没有恢复的必要,所以,可以不写日志。   c.假如出现资源忙,表明有进程正在使用该索引,等待一会再提交。   alter index 索引名
  rebuild
  tablespace 索引表空间名
  storage(initial 初始值 next 扩展值)
  nologging
  /   (5)检查索引。   对重建好的索引进行检查。   select *
  from dba_extents
  where segment_name='索引名'
  /   (6)根据索引进行查询,检查索引是否有效   使用相应的where条件进行查询,确保使用该索引。看看使用索引后的效果如何。   select *
  from dba_ind_columns
  where index_name like '表名%'
  /   然后,根据相应的索引项进行查询。   select *
  from '表名%'
  where ......
  /   (6)找出有碎片的表空间,并收集其碎片。   重建索引后,原有的索引被删除,这样会造成表空间的碎片。   select 'alter tablespace 'tablespace_name' coalesce;'
  from dba_free_space_coalesced
  where percent_blocks_coalesced!=100
  /   整理表空间的碎片。   alter tablespace 表空间名 coalesce
  /