位圖（BitMap）索引

　　前段時(shí)間聽同事分享，偶爾講起Oracle數(shù)據(jù)庫(kù)的位圖索引，頓時(shí)大感興趣。說(shuō)來(lái)慚愧，在這之前對(duì)位圖索引一無(wú)所知，因此趁此機(jī)會(huì)寫篇博文介紹下位圖索引。

1. 案例

　　有張表名為table的表，由三列組成，分別是姓名、性別和婚姻狀況，其中性別只有男和女兩項(xiàng)，婚姻狀況由已婚、未婚、離婚這三項(xiàng)，該表共有100w個(gè)記錄。現(xiàn)在有這樣的查詢：     select * from table where Gender=‘男’ and Marital=“未婚”;

1）不使用索引

　　不使用索引時(shí)，數(shù)據(jù)庫(kù)只能一行行掃描所有記錄，然后判斷該記錄是否滿足查詢條件。

2）B樹索引

　　對(duì)于性別，可取值的范圍只有'男','女'，并且男和女可能各站該表的50%的數(shù)據(jù)，這時(shí)添加B樹索引還是需要取出一半的數(shù)據(jù)， 因此完全沒有必要。相反，如果某個(gè)字段的取值范圍很廣，幾乎沒有重復(fù)，比如身份證號(hào)，此時(shí)使用B樹索引較為合適。事實(shí)上，當(dāng)取出的行數(shù)據(jù)占用表中大部分的數(shù)據(jù)時(shí)，即使添加了B樹索引，數(shù)據(jù)庫(kù)如oracle、MySQL也不會(huì)使用B樹索引，很有可能還是一行行全部掃描。

2. 位圖索引出馬

如果用戶查詢的列的基數(shù)非常的小， 即只有的幾個(gè)固定值，如性別、婚姻狀況、行政區(qū)等等。要為這些基數(shù)值比較小的列建索引，就需要建立位圖索引。

對(duì)于性別這個(gè)列，位圖索引形成兩個(gè)向量，男向量為10100...，向量的每一位表示該行是否是男，如果是則位1，否為0，同理，女向量位01011。

　　對(duì)于婚姻狀況這一列，位圖索引生成三個(gè)向量，已婚為11000...，未婚為00100...，離婚為00010...。

 　　當(dāng)我們使用查詢語(yǔ)句“select * from table where Gender=‘男’ and Marital=“未婚”;”的時(shí)候 首先取出男向量10100...，然后取出未婚向量00100...，將兩個(gè)向量做and操作，這時(shí)生成新向量00100...，可以發(fā)現(xiàn)第三位為1，表示該表的第三行數(shù)據(jù)就是我們需要查詢的結(jié)果。 

3.位圖索引的適用條件

　　上面講了，位圖索引適合只有幾個(gè)固定值的列，如性別、婚姻狀況、行政區(qū)等等，而身份證號(hào)這種類型不適合用位圖索引。

　　此外，位圖索引適合靜態(tài)數(shù)據(jù)，而不適合索引頻繁更新的列。舉個(gè)例子，有這樣一個(gè)字段busy，記錄各個(gè)機(jī)器的繁忙與否，當(dāng)機(jī)器忙碌時(shí)，busy為1，當(dāng)機(jī)器不忙碌時(shí)，busy為0。

　　這個(gè)時(shí)候有人會(huì)說(shuō)使用位圖索引，因?yàn)閎usy只有兩個(gè)值。好，我們使用位圖索引索引busy字段！假設(shè)用戶A使用update更新某個(gè)機(jī)器的busy值，比如update table set table.busy=1 where rowid=100;，但還沒有commit，而用戶B也使用update更新另一個(gè)機(jī)器的busy值，update table set table.busy=1 where rowid=12; 這個(gè)時(shí)候用戶B怎么也更新不了，需要等待用戶A commit。

　　原因：用戶A更新了某個(gè)機(jī)器的busy值為1，會(huì)導(dǎo)致所有busy為1的機(jī)器的位圖向量發(fā)生改變，因此數(shù)據(jù)庫(kù)會(huì)將busy＝1的所有行鎖定，只有commit之后才解鎖。