20.集群因子(Clustering Factor)

集群因子用于判断索引回表需要消耗的物理I/O次数。

这里在测试表test上创建一个索引：

create index idx_id on test(object_id);
select owner, index_name, clustering_factor  from dba_indexes where owner = 'TEST' and index_name = 'IDX_ID';

结果展示：

OWNER                INDEX_NAME           CLUSTERING_FACTOR
-------------------- -------------------- -----------------
TEST                 IDX_ID                            1597

索引idx_id的叶子块中有序地存储了索引的键值以及键值对应所在的Rowid.

SQL> select * from (select object_id, rowid  from test  where object_id is not null order by object_id) where rownum<=5;

 OBJECT_ID ROWID
---------- ------------------
         2 AAASACAAFAAAA0TAAi
         3 AAASACAAFAAAA0TAAJ
         4 AAASACAAFAAAA0TAAh
         5 AAASACAAFAAAA0TAAk
         6 AAASACAAFAAAA0TAAK

　　首先我们比较 2、3 对应的 ROWID 是否在同一个数据块，如果在同一个数据块，Clustering Factor +0；如果不在同一个数据块，那么 Clustering Factor 值加 1。然后我们比较 3、4 对应的 ROWID 是否在同一个数据块，如果在同一个数据块，Clustering Factor 值不变；如果不在同一个数据块，那么 Clustering Factor 值加 1。接下来我们比较4、5对应的ROWID是否在同一个数据块，如果在同一个数据块，Clustering Factor +0；如果不在同一个数据块，那么 Clustering Factor 值加 1。像上面步骤一样，一直这样有序地比较下去，直到比较完索引中最后一个键值。

　　根据算法我们知道集群因子介于表的块数和表行数之间。如果集群因子与块数接近，说明表的数据基本上是有序的，而且其顺序基本与索引顺序一样。这样在进行索引范围或者索引全扫描的时候，回表只需要读取少量的数据块就能完成。如果集群因子与表记录数接近，说明表的数据和索引顺序差异很大，在进行索引范围扫描或者索引全扫描的时候，回表会读取更多的数据块。集群因子只会影响索引范围扫描（INDEX RANGE SCAN）以及索引全扫描（INDEX FULL SCAN），因为只有这两种索引扫描方式会有大量数据回表。集群因子不会影响索引唯一扫描（INDEX UNIQUE SCAN），因为索引唯一扫描只返回一条数据。集群因子更不会影响索引快速全扫描（INDEX FAST FULL SCAN），因为索引快速全扫描不回表。

查看一下表的总块数

SQL> select count(distinct dbms_rowid.rowid_block_number(rowid)) blocks from test.test;

    BLOCKS
----------
      1411

　　再次强调一遍，在进行 SQL 优化的时候，往往会建立合适的组合索引消除回表，或者建立组合索引尽量减少回表次数。如果无法避免回表，怎么做才能消除回表对 SQL 查询性能产生影响呢？当我们把表中所有的数据块缓存在 buffer cache 中，这个时候不管集群因子多大，对 SQL 查询性能也没有多大影响，因为这时不需要物理 I/O，数据块全在内存中访问速度是非常快的。