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函数索引
1.1 概述
在实际应用中，当条件列使用函数运算进行数据匹配时，即使该列建立了索引，索引也不会被使用。
如下示例，其中在owner列上建立一个普通b-tree索引,观察两种查询方式（不使用UPPER函数及使用UPPER函数）的执行计划的区别。
--查看表上的数据分布情况，可以确定，对于索引列owner，针对scott以及bi的普通查询，一定会使用索引。
Yumiko@Sunny >select owner,count(*) from test01 group by owner; OWNER COUNT(*) ------------------------------ ---------- SCOTT 11 BI 8 SYS 22909
--为owner列创建普通b-tree索引 Yumiko@Sunny >create index btree_owner on test01(owner); Index created.
--验证创建的索引 Yumiko@Sunny >select a.INDEX_NAME INDEX_NAME,b.INDEX_TYPE INDEX_TYPE,a.TABLE_NAME TABLE_NAME,COLUMN_NAME,STATUS 2 from user_ind_columns a,user_indexes b 3 where a.INDEX_NAME=b.INDEX_NAME and a.table_name='TEST01'; INDEX_NAME INDEX_TYPE TABLE_NAME COLUMN_NAME STATUS --------------- --------------- --------------- -------------------- -------- BTREE_OWNER NORMAL TEST01 OWNER VALID --利用索引列，针对列值为BI，进行普通查询
--与预想一样，这里用到了索引扫描 Yumiko@Sunny >select * from test01 where owner='BI'; 8 rows selected. Execution Plan ---------------------------------------------------------- Plan hash value: 725909888 ------------------------------------------------------------------------------------------- | Id | Operation | Name | Rows | Bytes | Cost (%CPU)| Time | ------------------------------------------------------------------------------------------- | 0 | SELECT STATEMENT | | 1 | 92 | 2 (0)| 00:00:01 | | 1 | TABLE ACCESS BY INDEX ROWID| TEST01 | 1 | 92 | 2 (0)| 00:00:01 | |* 2 | INDEX RANGE SCAN | BTREE_OWNER | 1 | | 1 (0)| 00:00:01 | ------------------------------------------------------------------------------------------- Predicate Information (identified by operation id): --------------------------------------------------- 2 - access("OWNER"='BI') Statistics ---------------------------------------------------------- 0 recursive calls 0 db block gets 5 consistent gets 16 physical reads 0 redo size 2010 bytes sent via SQL*Net to client 469 bytes received via SQL*Net from client 2 SQL*Net roundtrips to/from client 0 sorts (memory) 0 sorts (disk) 8 rows processed
--清空buffer_cache缓冲区，避免影响后续操作对于物理读的观察。 Yumiko@Sunny >alter system flush buffer_cache; System altered.
--使用UPPER函数进行条件过滤，并观察执行计划 --通过执行计划，可以明显看出，未使用索引扫描，进而导致大量的物理读操作。
Yumiko@Sunny >select * from test01 where UPPER(owner)='BI'; 8 rows selected. Execution Plan ---------------------------------------------------------- Plan hash value: 262542483 ---------------------------------------------------------------------------- | Id | Operation | Name | Rows | Bytes | Cost (%CPU)| Time | ---------------------------------------------------------------------------- | 0 | SELECT STATEMENT | | 229 | 21068 | 158 (1)| 00:00:02 | |* 1 | TABLE ACCESS FULL| TEST01 | 229 | 21068 | 158 (1)| 00:00:02 | ---------------------------------------------------------------------------- Predicate Information (identified by operation id): --------------------------------------------------- 1 - filter(UPPER("OWNER")='BI') Statistics ---------------------------------------------------------- 1 recursive calls 0 db block gets 697 consistent gets 692 physical reads 0 redo size 1583 bytes sent via SQL*Net to client 469 bytes received via SQL*Net from client 2 SQL*Net roundtrips to/from client 0 sorts (memory) 0 sorts (disk) 8 rows processed
通过上面的示例可以看到，即使条件列建立了索引，当索引列上使用函数进行条件匹配，执行计划将不会选择索引扫描。
1.2 函数索引介绍
为了避免由于在条件匹配时引入函数，导致执行计划不再使用索引，oracle提供了基于函数的索引，进而解决上述问题，提高访问效率。
需要注意的是：
在使用函数索引时，SQL语句中的条件表达式必须与函数索引的表达式完全一致，空格、关键字大小写的可以忽略。如果不完全一致，则无法利用函数索引。
1.3 函数索引示例
紧接上面的例子，这里针对上面示例中，条件出现的函数运算UPPER(owner)建立函数索引。
--在索引列上建立函数索引
Yumiko@Sunny >create index func_owner on test01(UPPER(owner)); Index created.
--查看并验证建立的函数索引
--需要注意的，由于此索引是基于函数建立的，因此columns一列无法显示真正的列名，可以通过user_ind_expressions视图查看 Yumiko@Sunny >select a.INDEX_NAME INDEX_NAME,b.INDEX_TYPE INDEX_TYPE,a.TABLE_NAME TABLE_NAME,COLUMN_NAME,STATUS 2 from user_ind_columns a,user_indexes b 3 where a.INDEX_NAME=b.INDEX_NAME and a.table_name='TEST01'; INDEX_NAME INDEX_TYPE TABLE_NAME COLUMN_NAME STATUS --------------- ------------------------- --------------- -------------------- -------- FUNC_OWNER FUNCTION-BASED NORMAL TEST01 SYS_NC00014$ VALID BTREE_OWNER NORMAL TEST01 OWNER VALID Yumiko@Sunny >select * from user_ind_expressions where INDEX_NAME='FUNC_OWNER'; INDEX_NAME TABLE_NAME COLUMN_EXPRESSION COLUMN_POSITION --------------- --------------- ------------------------------ --------------- FUNC_OWNER TEST01 UPPER("OWNER") 1
--打开会话追踪 Yumiko@Sunny >set autotrace trace;
--清空buffer_cache缓冲区 Yumiko@Sunny >alter system flush buffer_cache; System altered. --再次使用UPPER函数进行条件查询，此时执行计划使用索引扫描，进而物理读明显降低。 Yumiko@Sunny >select * from test01 where upper(owner)='BI'; 8 rows selected. Execution Plan ---------------------------------------------------------- Plan hash value: 939299437 ------------------------------------------------------------------------------------------ | Id | Operation | Name | Rows | Bytes | Cost (%CPU)| Time | ------------------------------------------------------------------------------------------ | 0 | SELECT STATEMENT | | 229 | 21068 | 19 (0)| 00:00:01 | | 1 | TABLE ACCESS BY INDEX ROWID| TEST01 | 229 | 21068 | 19 (0)| 00:00:01 | |* 2 | INDEX RANGE SCAN | FUNC_OWNER | 92 | | 16 (0)| 00:00:01 | ------------------------------------------------------------------------------------------ Predicate Information (identified by operation id): --------------------------------------------------- 2 - access(UPPER("OWNER")='BI') Statistics ---------------------------------------------------------- 32 recursive calls 0 db block gets 8 consistent gets 19 physical reads 0 redo size 1583 bytes sent via SQL*Net to client 469 bytes received via SQL*Net from client 2 SQL*Net roundtrips to/from client 0 sorts (memory) 0 sorts (disk) 8 rows processed
通过上面的示例可以看到，由于建立了函数索引，执行计划重新选择了索引扫描，物理读（physical reads）明显降低。
1.4 常用的oracle索引视图
较为重要的oracle索引视图如下：
dba_indexes
user_indexes
dba_ind_columns
user_indexes
dba_expressions
user_expressions
其中：
dba_indexes与user_indexes视图，主要涵盖了索引的参数、状态以及关联的表信息，但不包含具体的列信息。
dba_ind_columns与user_ind_columns视图，主要涉及具体的索引列的信息。
dba_expressions与user_expressions视图，主要针对函数索引，可以查看具体的函数信息。