Oracle聚簇表介绍
Oracle聚簇表介绍
详细请参考：http://www.codesky.net/article/201007/167540.html
一：首先介绍一下索引聚簇表的工作原理：
聚簇是指：如果一组表有一些共同的列，则将这样一组表存储在相同的数据库块中；聚簇还表示把相关的数据存储在同一个块上。利用聚簇，一个块可能包含多个表 的数据。概念上就是如果两个或多个表经常做链接操作，那么可以把需要的数据预先存储在一起。聚簇还可以用于单个表，可以按某个列将数据分组存储。
更加简单的说，比如说，EMP表和DEPT表，这两个表存储在不同的segment中，甚至有可能存储在不同的TABLESPACE中，因此，他们的数据 一定不会在同一个BLOCK里。而我们有会经常对这两个表做关联查询，比如说：select * from emp,dept where emp.deptno = dept.deptno .仔细想想，查询主要是对BLOCK的操作，查询的BLOCK越多，系统IO就消耗越大。如果我把这两个表的数据聚集在少量的BLOCK里，查询效率一定 会提高不少。
比如我现在将值deptno=10的所有员工抽取出来，并且把对应的部门信息也存储在这个BLOCK里（如果存不下了，可以为原来的块串联另外的块）。这 就是索引聚簇表的工作原理。
二：创建过程。
索引聚簇表是基于一个索引聚簇（index cluster）创建的。里面记录的是各个聚簇键。聚簇键和我们用得做多的索引键不一样，索引键指向的是一行数据，聚簇键指向的是一个ORACLE BLOCK。我们可以先通过以下命令创建一个索引簇。
SQL> conn scott/tiger
已连接。
SQL> desc dept
名称 是否为空? 类型
—————————————– ——– —————————-
DEPTNO NOT NULL NUMBER(2)
DNAME VARCHAR2(14)
LOC VARCHAR2(13)
SQL> create cluster emp_dept_cluster
2 ( deptno number(2) )
3 size 1024
4 /
簇已创建。
这个名字可以用户定义，不一定叫deptno，数据类型必须和需要使用这个聚簇的数据类型一致NUMBER(2)。在这里最关键的一个参数是size。这 个选项原来告诉Oracle：我们希望与每个聚簇键值关联大约1024字节的数据（1024对于一般的表一条数据没问题），Oracle会在用这个数据库 块上设置来计算每个块最 多能放下多少个聚簇键。假设块大小为8KB，Oracle会在每个数据库块上放上最多7个聚簇键，也就是说，对应部门10、20、30、40、50、60 和70的数据会放在一个块上，一旦插入部门80，就会使用一个新块。存放的数据是和插入顺序相关的。
因 此，SIZE测试控制着每块上聚簇键的最大个数。这是对聚簇空间利用率影响最大的因素。如果把这个SIZE设置得太高，那么每个块上的键就会很少（单位 BLOCK可以存的聚簇键就少了），我们会不必要地使用更多的空间。如果设置得太低，又会导致数据过分串链（一个聚簇键不够存放一条数据），这又与聚簇本 来的目的不符，因为聚簇原本是为了把所有相关数据都存储在一个块上。
向聚簇中放数据之前，需要先对聚簇建立索引。可以现在就在聚簇中创建表，但是由于我们想同时创建和填充表，而有数据之前必须有一个聚簇索引，所以我们先来 建立聚簇索引。
聚簇索引的任务是拿到一个聚簇键值，然后返回包含这个键的块的块地址。实际上这是一个主键，其中每个聚簇键值指向 聚簇本身中的一个块。因此，我们请求部门10的数据时，Oracle会读取聚簇键，确定相应的块地址，然后读取数据。聚簇键索引如下创建：
SQL> create index emp_dept_cluster_idx
2 on cluster emp_dept_cluster
3 /
索引已创建。
现在可以创建表了：
SQL> conn segment_study/liugao
已连接。
SQL> create table dept
2 ( deptno number(2) primary key, 3 dname varchar2(14),
4 loc varchar2(13)
5 )
6 cluster emp_dept_cluster(deptno)
7 /
表已创建。
SQL> create table emp
2 ( empno number primary key, 3 ename varchar2(10), 4 job varchar2(9), 5 mgr number, 6 hiredate date, 7 sal number, 8 comm number,
9 deptno number(2) constraint emp_fk references dept(deptno)
10 )
11 cluster emp_dept_cluster(deptno)
12 /
表已创建。
我们可以通过一下SQL语句查看创建：
SQL> select cluster_name, table_name
2 from user_tables
3 where cluster_name is not null
4 order by 1;
CLUSTER_NAME TABLE_NAME
—————————— —————————–
EMP_DEPT_CLUSTER DEPT
EMP_DEPT_CLUSTER EMP
现在，聚簇，聚簇索引，聚簇索引表都已经建立完成三：加载数据。向聚簇索引表中加载数据是个很讲究的事情，处理方法不对，会使得聚簇的功能发挥不完全，降低查询性能。
方法1：
首先，我增加一个很大的列char（1000）,加这个列是为了让EMP行远远大于现在的大小。使得一个1024的聚簇无法存储一行记录。不能加 varchar2(1000),因为ORACLE对varchar2存储的原则是能省就省，如果数据数据不到1000，不会分配1000的空间的。 char则是有多少用多少。呵呵。
SQL> begin
2 for x in ( select * from scott.dept )
3 loop
4 insert into dept
5 values ( x.deptno, x.dname, x.loc );
6 insert into emp
7 select *
8 from scott.emp 9 where deptno = x.deptno;
10 end loop;
11 end;
12 /
begin
*
第1行出现错误:
ORA-02032:聚簇表无法在簇索引建立之前使用
ORA-06512:在line 4
SQL> create index emp_dept_cluster_idx
2 on cluster emp_dept_cluster
3 ;
索引已创建。
SQL> alter table emp disable constraint emp_fk;
表已更改。
SQL> truncate cluster emp_dept_cluster;
簇已截断。
SQL> alter table emp enable constraint emp_fk;
表已更改。
SQL> alter table emp add data char(1000);
表已更改。
上面的执行错误说明聚簇表无法在簇索引建立之前使用。
首先我们通过先加载emp表，后加载dept表的方式。
SQL> insert into dept
2 select * from scott.dept;已创建4行。
SQL> insert into emp
2 select emp.*, ‘*’ from scott.emp;已创建14行。
然后做一个查询，通过dbms_rowid.rowid_block_number可以查看此数据所在的BLOCK ID,如果dept和emp存储的行数据不是一个BLOCK ID ,则标记一个’*’.查询结果如下：
SQL> select dept_blk, emp_blk, 2 case when dept_blk <> emp_blk then ‘*’ end flag,
3 deptno
4 from (
5 select dbms_rowid.rowid_block_number(dept.rowid) dept_blk, 6 dbms_rowid.rowid_block_number(emp.rowid) emp_blk, 7 dept.deptno 8 from emp, dept 9 where emp.deptno = dept.deptno
10 )
11 order by deptno
12 /
DEPT_BLK EMP_BLK F DEPTNO
———- ———- – ———-
85 86 * 10
85 86 * 10
85 87 * 10
85 85 20
85 87 * 20
85 86 * 20
85 85 20
85 86 * 20
85 85 30
85 86 * 30
85 85 30
DEPT_BLK EMP_BLK F DEPTNO
———- ———- – ———-
85 86 * 30
85 85 30
85 85 30
已选择14行。
我们发现，通过先插入emp数据，再插入dept数据，导致大部分的emp和dept的数据都不在一个block上，这不是我们使用聚簇索引的目的。 方法二：先处理一下刚才插入的数据:
SQL> truncate cluster emp_dept_cluster;
truncate cluster emp_dept_cluster
*
第1行出现错误:
ORA-02266:表中的唯一/主键被启用的外键引用
SQL> alter table emp disable constraint emp_fk;
表已更改。
SQL> truncate cluster emp_dept_cluster;
簇已截断。
SQL> alter table emp enable constraint emp_fk;
表已更改。
然后使用以下的方式插入数据：
SQL> begin
2 for x in ( select * from scott.dept )
3 loop
4 insert into dept
5 values ( x.deptno, x.dname, x.loc );
6 insert into emp
7 select emp.*, ‘x’ 8 from scott.emp 9 where deptno = x.deptno;
10 end loop;
11 end;
12 /
PL/SQL 过程已成功完成。
执行上面统一的SQL。
SQL> select dept_blk, emp_blk, 2 case when dept_blk <> emp_blk then ‘*’ end flag,
3 deptno
4 from (
5 select dbms_rowid.rowid_block_number(dept.rowid) dept_blk, 6 dbms_rowid.rowid_block_number(emp.rowid) emp_blk, 7 dept.deptno 8 from emp, dept 9 where emp.deptno = dept.deptno
10 )
11 order by deptno
12 /
DEPT_BLK EMP_BLK F DEPTNO
———- ———- – ———-
85 85 10
85 85 10
85 85 10
85 85 20
85 85 20
85 85 20
85 86 * 20
85 86 * 20
86 86 30
86 86 30
86 86 30
DEPT_BLK EMP_BLK F DEPTNO
———- ———- – ———-
86 86 30
86 87 * 30
86 87 * 30
已选择14行。
咱们发现，大部分的数据都在同一个块中。原来这才是想聚簇表里添加数据的最佳方法。
为什么会有这样的差别呢？？
当我们通过第一种方法时，有一个问题，由于dept表的行在聚簇中占用空间很小，但是剩余的空间确不能存一条dept的数据（应为我们添加了 char（1000）了）。这样就会在那些聚簇 键块上导致过度的串链。Oracle会把包含这些信息的一组块串链或链接起来。如果同时加载对应一个给定聚簇键的所有数据，就能尽可能紧地塞满块，等空间 用完时再开始一个新块。
四：什么时候不应该使用聚簇？1） 如果预料到聚簇中的表会大量修改：必须知道，索引聚簇会对DML的性能产生某种负面影响（特别是INSERT语句）。管理聚簇中的数据需要做更多的工作。
2） 如果需要对聚簇中的表执行全表扫描：不只是必须对你的表中的数据执行全面扫描，还必须对（可能的）多个表中的数据进行全面扫描。由于需要扫描更多的数据， 所以全表扫描耗时更久。
3） 如果你认为需要频繁地TRUNCATE和加载表：聚簇中的表不能截除。这是显然的，因为聚簇在一个块上存储了多个表，必须删除聚簇表中的行。
因此，如果数据主要用于读（这并不表示“从来不写”；聚簇表完全可以修改），而且要通过索引来读（可以是聚簇键索引源码天空，也可以是聚簇表上的其他索引），另外 会频繁地把这些信息联结在一起，此时聚簇就很适合。
