Oracle索引的三個問題

索引( Index )是常見的數據庫對象，它的設置好壞、使用是否得當，極大地影響數據庫應用程序和Database的性能。雖然有許多資料講索引的用法，DBA和Developer 們也經常與它打交道，但筆者發現，還是有不少的人對它存在誤解，因此針對使用中的常見問題，講三個問題。此文所有示例所用的數據庫是Oracle 8.1.7 OPS on HP N series,示例全部是真實數據，讀者不需要注意具體的數據大小，而應注意在使用不同的方法後，數據的比較。本文所講基本都是陳詞濫調，但是筆者試圖通過實際的例子，來真正讓您明白事情的關鍵。

第一講、索引並非總是最佳選擇

如果發現Oracle在有索引的情況下，沒有使用索引，這並不是Oracle的優化器出錯。在有些情況下，Oracle確實會選擇全表掃描（Full Table Scan）,而非索引掃描（Index Scan）。這些情況通常有：

1. 表未做statistics, 或者statistics 陳舊，導致Oracle判斷失誤。

2. 根據該表擁有的記錄數和數據塊數，實際上全表掃描要比索引掃描更快。

對第1種情況，最常見的例子，是以下這句sql 語句：

select count(*) from mytable;

在未作statistics 之前，它使用全表掃描，需要讀取6000多個數據塊（一個數據塊是8k）, 做了statistics 之後，使用的是 INDEX (FAST FULL SCAN) ，只需要讀取450個數據塊。但是，statistics 做得不好，也會導致Oracle 不使用索引。

第2種情況就要復雜得多。一般概念上都認為索引比表快，比較難以理解什麼情況下全表掃描要比索引掃描快。為了講清楚這個問題，這裡先介紹一下Oracle 在評估使用索引的代價（cost）時兩個重要的數據：CF(Clustering factor) 和 FF(Filtering factor).

CF: 所謂 CF, 通俗地講，就是每讀入一個索引塊，要對應讀入多少個數據塊。

FF: 所謂 FF, 就是該sql 語句所選擇的結果集，占總的數據量的百分比。

大約的計算公式是：FF * (CF + 索引塊個數) ，由此估計出，一個查詢，如果使用某個索引，會需要讀入的數據塊塊數。需要讀入的數據塊越多，則 cost 越大，Oracle 也就越可能不選擇使用 index. （全表掃描需要讀入的數據塊數等於該表的實際數據塊數）

其核心就是，CF 可能會比實際的數據塊數量大。CF 受到索引中數據的排列方式影響，通常在索引剛建立時，索引中的記錄與表中的記錄有良好的對應關系，CF 都很小；在表經過大量的插入、修改後，這種對應關系越來越亂，CF 也越來越大。此時需要 DBA 重新建立或者組織該索引。

如果某個sql 語句以前一直使用某索引，較長時間後不再使用，一種可能就是 CF 已經變得太大，需要重新整理該索引了。

FF 則是Oracle 根據 statistics 所做的估計。比如, mytables 表有32萬行，其主鍵myid的最小值是1，最大值是409654，考慮以下sql 語句：

Select * from mytables where myid>=1; 和
Select * from mytables where myid>=400000

這兩句看似差不多的 sql 語句，對Oracle 而言，卻有巨大的差別。因為前者的 FF 是100%，而後者的 FF 可能只有 1%。如果它的CF 大於實際的數據塊數，則Oracle 可能會選擇完全不同的優化方式。而實際上，在我們的數據庫上的測試驗證了我們的預測. 以下是在HP 上執行時它們的 explain plan:

第一句：

SQL> select * from mytables where myid>=1;

已選擇325917行。

Execution Plan
----------------------------------------------------------
0 SELECT STATEMENT Optimizer=CHOOSE (Cost=3132 Card=318474 Byt es=141402456)
1 0 TABLE ACCESS (FULL) OF 'MYTABLES' (Cost=3132 Card=318474 Byt es=141402456)
Statistics
----------------------------------------------------------
7 recursive calls
89 db block gets
41473 consistent gets
19828 physical reads
0 redo size
131489563 bytes sent via SQL*Net to client
1760245 bytes received via SQL*Net from client
21729 SQL*Net roundtrips to/from client
1 sorts (memory)
0 sorts (disk)
325917 rows processed