• 一 反向索引

    1.1 反向索引的定义

    • 反向索引作为B-tree索引的一个分支,主要是在创建索引时,针对索引列的索引键值进行字节反转,进而实现分散存放到不同叶子节点块的目的。

    1.2 反向索引针对的问题

    • 使用传统的B-tree索引,当索引的列是按顺序产生时,相应的索引键值会基本分布在同一个叶块中。当用户对该列进行操作时,难免会发生索引块的争用。
    • 使用反向索引,将索引列的键值进行反转,实现顺序的键值分散到不同的叶块中,从而减少索引块的争用。
    • 例如:键值1001、1002、1003,反转后1001、2001、3001,进而分散到不用的叶子节点块中。

    1.3 反向索引应用场景

    • 索引块成为热点块
    • rac环境
      • rac环境下中多节点访问访问数据呈现密集且集中的特点,索引热块的产生较高。
      • 在范围检索不高的rac环境中使用反向索引可有效提高性能。

    1.4 反向索引的优点与缺点

    • 优点:降低索引叶子块的争用问题,提升系统性能。
    • 缺点:对于范围检索,例如:between,>,<时,反向索引无法引用,进而导致全表扫面的产生,降低系统性能。

    1.5 反向索引示例说明

  • -- 创建两张相同结构的表,内部结构及数据均引用scott用户下的emp表SQL> select count(*) from test01;
    
      COUNT(*)
    ---------- SQL> select count(*) from test02; COUNT(*)
    ---------- --针对表TEST01的empno列,添加B-tree索引
    SQL> create index PK_TEST01 on TEST01(EMPNO);
    Index created. --针对表TEST02的empno列,添加反向索引
    SQL> create index PK_REV_TEST02 on TEST02(EMPNO) REVERSE;
    Index created. --验证上面的索引,NORMAL/REV表明为反向索引
    SQL> select TABLE_NAME,INDEX_NAME,INDEX_TYPE from user_indexes where INDEX_NAME like '%TEST%'; TABLE_NAME INDEX_NAME INDEX_TYPE
    -------------------- -------------------- --------------------
    TEST01 PK_TEST01 NORMAL
    TEST02 PK_REV_TEST02 NORMAL/REV --打开会话追踪
    SQL> set autotrace traceonly --相同条件查询,观察两表的执行计划
    SQL> select * from TEST01 where empno=7369;
    Execution Plan
    ----------------------------------------------------------
    Plan hash value: 515586510 -----------------------------------------------------------------------------------------
    | Id | Operation | Name | Rows | Bytes | Cost (%CPU)| Time |
    -----------------------------------------------------------------------------------------
    | 0 | SELECT STATEMENT | | 1 | 87 | 2 (0)| 00:00:01 |
    | 1 | TABLE ACCESS BY INDEX ROWID| TEST01 | 1 | 87 | 2 (0)| 00:00:01 |
    |* 2 | INDEX RANGE SCAN | PK_TEST01 | 1 | | 1 (0)| 00:00:01 |
    ----------------------------------------------------------------------------------------- Predicate Information (identified by operation id):
    ---------------------------------------------------
    - access("EMPNO"=7369) Note
    -----
    - dynamic sampling used for this statement (level=2) Statistics
    ----------------------------------------------------------
    recursive calls
    db block gets
    consistent gets
    physical reads
    redo size
    bytes sent via SQL*Net to client
    bytes received via SQL*Net from client
    SQL*Net roundtrips to/from client
    sorts (memory)
    sorts (disk)
    rows processed SQL> select * from TEST02 where empno=7369; Execution Plan
    ----------------------------------------------------------
    Plan hash value: 1053012716 ---------------------------------------------------------------------------------------------
    | Id | Operation | Name | Rows | Bytes | Cost (%CPU)| Time |
    ---------------------------------------------------------------------------------------------
    | 0 | SELECT STATEMENT | | 1 | 87 | 2 (0)| 00:00:01 |
    | 1 | TABLE ACCESS BY INDEX ROWID| TEST02 | 1 | 87 | 2 (0)| 00:00:01 |
    |* 2 | INDEX RANGE SCAN | PK_REV_TEST02 | 1 | | 1 (0)| 00:00:01 |
    --------------------------------------------------------------------------------------------- Predicate Information (identified by operation id):
    ---------------------------------------------------
    - access("EMPNO"=7369) Note
    -----
    - dynamic sampling used for this statement (level=2) Statistics
    ----------------------------------------------------------
    recursive calls
    db block gets
    consistent gets
    physical reads
    redo size
    bytes sent via SQL*Net to client
    bytes received via SQL*Net from client
    SQL*Net roundtrips to/from client
    sorts (memory)
    sorts (disk)
    rows processed -- 相同范围条件查询,观察两表的执行计划
    SQL> select * from TEST01 where empno between 7350 and 7500; Execution Plan
    ----------------------------------------------------------
    Plan hash value: 515586510 -----------------------------------------------------------------------------------------
    | Id | Operation | Name | Rows | Bytes | Cost (%CPU)| Time |
    -----------------------------------------------------------------------------------------
    | 0 | SELECT STATEMENT | | 2 | 174 | 2 (0)| 00:00:01 |
    | 1 | TABLE ACCESS BY INDEX ROWID| TEST01 | 2 | 174 | 2 (0)| 00:00:01 |
    |* 2 | INDEX RANGE SCAN | PK_TEST01 | 2 | | 1 (0)| 00:00:01 |
    ----------------------------------------------------------------------------------------- Predicate Information (identified by operation id):
    ---------------------------------------------------
    - access("EMPNO">=7350 AND "EMPNO"<=7500) Note
    -----
    - dynamic sampling used for this statement (level=2) Statistics
    ----------------------------------------------------------
    recursive calls
    db block gets
    consistent gets
    physical reads
    redo size
    bytes sent via SQL*Net to client
    bytes received via SQL*Net from client
    SQL*Net roundtrips to/from client
    sorts (memory)
    sorts (disk)
    rows processed SQL> select * from TEST02 where empno between 7350 and 7500; Execution Plan
    ----------------------------------------------------------
    Plan hash value: 3294238222 ----------------------------------------------------------------------------
    | Id | Operation | Name | Rows | Bytes | Cost (%CPU)| Time |
    ----------------------------------------------------------------------------
    | 0 | SELECT STATEMENT | | 2 | 174 | 3 (0)| 00:00:01 |
    |* 1 | TABLE ACCESS FULL| TEST02 | 2 | 174 | 3 (0)| 00:00:01 |
    ---------------------------------------------------------------------------- Predicate Information (identified by operation id):
    ---------------------------------------------------
    - filter("EMPNO">=7350 AND "EMPNO"<=7500) Note
    -----
    - dynamic sampling used for this statement (level=2) Statistics
    ----------------------------------------------------------
    recursive calls
    db block gets
    consistent gets0 redo size
    bytes sent via SQL*Net to client
    bytes received via SQL*Net from client
    SQL*Net roundtrips to/from client
    sorts (memory)
    sorts (disk)
    rows processed

    通过上面的示例可以看到,当使用between条件进行范围查询时,采用反向索引的表,并没有使用索引,而是采用了全表扫面的方式进行检索。

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