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各種索引的結構分析 BTree索引與反向索引

2024-07-21 02:33:45
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供稿:網友
  B*Tree索引  B*Tree索引是最常見的索引結構,默認建立的索引就是這種類型的索引。B*Tree索引在檢索高基數數據列(高基數數據列是指該列有很多不同的值)時提供了最好的性能。當取出的行數占總行數比例較小時B-Tree索引比全表檢索提供了更有效的方法。 但當檢查的范圍超過表的10%時就不能提高取回數據的性能。B-Tree索引是基于二叉樹的,由分支塊(branch block)和葉塊(leaf block)組成。在樹結構中,位于最底層底塊被稱為葉塊,包含每個被索引列的值和行所對應的rowid。在葉節點的上面是分支塊,用來導航結構,包含了索引列(要害字)范圍和另一索引塊的地址,如圖26-1所示。  假設我們要找索引中值為80的行,從索引樹的最上層入口開始,定位到大于等于50,然后往左找,找到第2個分支塊,定位為75-100,最后再定位到葉塊上,找到80所對應的rowid,然后根據rowid去讀取數據塊獲取數據。假如查詢條件是范圍選擇的,比如where column >20 and column <80,那么會先定位到第一個包含20的葉塊,然后橫向查找其他的葉塊,直到找到包含80的塊為止,不用每次都從入口進去再重新定位。  反向索引  反向索引是B*Tree索引的一個分支,它的設計是為了運用在某些特定的環境下的。Oracle推出它的主要目的就是為了降低在并行服務器(Oracle Parallel Server)環境下索引葉塊的爭用。當B*Tree索引中有一列是由遞增的序列號產生的話,那么這些索引信息基本上分布在同一個葉塊,當用戶修改或訪問相似的列時,索引塊很輕易產生爭用。反向索引中的索引碼將會被分布到各個索引塊中,減少了爭用。反向索引反轉了索引碼中每列的字節,通過dump()函數我們可以清楚得看見它做了什么。舉個例子:1,2,3三個連續的數,用dump()函數看它們在Oracle內部的表示方法。SQL> select 'number',dump(1,16) from dual
  2  union all select 'number',dump(2,16) from dual
  3  union all select 'number',dump(3,16) from dual;'NUMBE DUMP(1,16)
------ -----------------
number Typ=2 Len=2: c1,2 (1)
number Typ=2 Len=2: c1,3 (2)
number Typ=2 Len=2: c1,4 (3)  再對比一下反向以后的情況:SQL> select 'number',dump(reverse(1),16) from dual
  2  union all select 'number',dump(reverse(2),16) from dual
  3  union all select 'number',dump(reverse(3),16) from dual;'NUMBE DUMP(REVERSE(1),1
------ -----------------
number Typ=2 Len=2: 2,c1 (1)
number Typ=2 Len=2: 3,c1 (2)
number Typ=2 Len=2: 4,c1 (3)   我們發現索引碼的結構整個顛倒過來了,這樣1,2,3個索引碼基本上不會出現在同一個葉塊里,所以減少了爭用。不過反向索引又一個缺點就是不能在所有使用常規索引的地方使用。在范圍搜索中其不能被使用,例如,where column>value,因為在索引的葉塊中索引碼沒有分類,所以不能通過搜索相鄰葉塊完成區域掃描。  

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