关于Oracle数据库中索引的维护经验谈

关于Oracle数据库中索引的维护经验谈：

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管理的很多问题。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。如果一个表中有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。

如果是使用基于cost的最优化，优化器不应该使用选择性不好的索引。如果是使用基于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

如果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
　　/

如果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

如果分析一个表，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，确定索引里不同关键字的数目：

　　
　　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=索引里不同关键字的数目/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。

　　
　　validate index 用户名.索引名
　　/

　　
　　select
　　name,
　　del_lf_rows,
　　lf_rows,
　　round((del_lf_rows/(lf_rows+0.0000000001))*100) "Frag Percent"
　　from index_stats
　　/

　　
　　alter index 用户名.索引名 rebuild
　　tablespace 表空间名
　　storage(initial 初始值 next 扩展值)
　　nologging
　　/

　　
　　alter index用户名.索引名 coalesce
　　/

　　
　　analyze index 用户名.索引名
　　delete statistics
　　/

　　
　　select index_name 
　　from dba_indexes 
　　where tablespace_name='SYSTEM' 
　　and owner not in ('SYS','SYSTEM')
　　/

　　
　　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')
　　/

　　
　　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
　　/