Oracle 索引维护
一、本文说明
在浏览Dave的博客的时候发现有一篇关于索引维护的文章,感觉挺好的,自己对索引的维护了解甚少,因此在这里转载+模拟一下,如果想要看原文可以点击友情链接中的Dave在他的博客中可以找到。
二、查看系统表中的用户索引
在Oracle中,SYSTEM表空间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表空间中存储非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表空间损坏了,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。
1 SQL> select * from dba_indexes where tablespace_name = 'SYSTEM' and owner not in ('SYS','SYSTEM');
三、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block、extent和segment。
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。
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,甚至可以再不同的数据文件中。
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:
1 SQL> col segment_name for a15; 2 SQL> select segment_name,count(*) from dba_extents where segment_type='INDEX' and owner = upper ('JACK') group by segment_name; 3 4 SEGMENT_NAME COUNT(*) 5 ------------- ---------- 6 JACK_IND 28
(2)、查看表空间内的索引的扩展情况:
1 SQL> select substr(segment_name,1,20) "SEGMENT NAME",bytes,count(bytes) 2 2 from dba_extents 3 3 where segment_name in ( select index_name 4 4 from dba_indexes 5 5 where tablespace_name = upper ('JACK')) 6 6 group by segment_name,bytes 7 7 order by segment_name; 8 9 SEGMENT NAME BYTES COUNT(BYTES) 10 ------------------ ---------- ------------ 11 JACK_IND 65536 16 12 JACK_IND 1048576 12
四、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 (还可以使用dbms包)
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_COLUMN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。
五、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,这样导致叶子行的索引中被删除,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。
vaildate index 用户名.索引名
或者:
analyze index index_name validate structure;
注意:index_stats只保存最近一次分析的结果
(2)、查询index_stats表以确定索引中删除的、未填满的叶子(Leaf)行的百分比和height字段。
select name,height,del_lf_rows,lf_rows,round((del_lf_rows/(lf_rows+0.0000000001))*100) "Frag Percent" from index_stats
(3)、如果索引的叶子行的碎片超过10%,或者index_stats中height>=4,可以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
在这里有一个脚本,可以一次生成扩展大于10次的索引脚本。
1 ELECT 'alter index ' || owner || '.' || segment_name || ' rebuild;' 2 FROM ( SELECT COUNT ( * ), 3 owner, 4 segment_name, 5 t.tablespace_name 6 FROM dba_extents t 7 WHERE t.segment_type = 'INDEX' 8 AND t.owner NOT IN ('SYS', 'SYSTEM') 9 GROUP BY owner, segment_name, t.tablespace_name 10 HAVING COUNT ( * ) > 10 11 ORDER BY COUNT ( * ) DESC);
(4)、如果处于空间或其他考虑,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;
六、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。
1 select * 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管理和查询时出现的许多I/O冲突。
1 SELECT i.owner "OWNER", 2 i.index_name "INDEX", 3 t.table_name "TABLE", 4 i.tablespace_name "TABLESPACE" 5 FROM dba_indexes i, dba_tables t 6 WHERE i.owner = t.owner 7 AND i.table_name = t.table_name 8 AND i.tablespace_name = t.tablespace_name 9 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,如果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。
1 SELECT owner, segment_name, SUM (bytes) 2 FROM dba_segments 3 WHERE tablespace_name ='SYSTEM' AND segment_type = 'INDEX' 4 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。如果一个索引的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。
----查看索引扩展次数----
1 SELECT COUNT ( * ), 2 owner, 3 segment_name, 4 tablespace_name 5 FROM dba_extents 6 WHERE segment_type = 'INDEX' AND owner NOT IN ('SYS', 'SYSTEM') 7 GROUP BY owner, segment_name, tablespace_name 8 HAVING COUNT ( * ) > 10 9 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。
1 SELECT owner "OWNER", 2 segment_name "INDEX", 3 tablespace_name "TABLESPACE", 4 bytes "BYTES/COUNT", 5 SUM (bytes) "TOTAL BYTES", 6 ROUND (SUM (bytes) / (1024 * 1024), 0) "TOTAL M", 7 COUNT (bytes) "TOTAL COUNT" 8 FROM dba_extents 9 WHERE segment_type = 'INDEX' 10 AND segment_name IN ('INDEX_NAME1', 'INDEX_NAME2') 11 GROUP BY owner, 12 segment_name, 13 segment_type, 14 tablespace_name, 15 bytes 16 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。
1 SELECT ROUND (bytes / (1024 * 1024), 2) "free(M)" 2 FROM sm$ts_free 3 WHERE tablespace_name = '表空间名';
(4)、重建索引
重建索引时要注意以下几点:
a.如果不指定tablespace名,索引将建立在用户的默认表空间。
b.如果不指定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.如果出现资源忙,表名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='索引名';
然后,根据相应的索引项进行查询。
select * from "表名" where ...
(7)、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。
1 SELECT 'alter tablespace ' || tablespace_name || ' coalesce;' 2 FROM dba_free_space_coalesced 3 WHERE percent_blocks_coalesced != 100