1 概念
1. 索引具有两个功能：
(1) 强制实施 "主键约束" 和 "唯一性约束"
(2) 提高性能
2. 提示：
(1) 对于使用 where 子句的 select、update、delete 或 merge 语句而言，
索引可以起到辅助作用
(2) 但对于 insert 而言，索引会降低处理速度。
原因：每次在表中插入一行时，必须在表的每个索引中插入一个新键。
2 索引类型
2.1 B-Tree 索引
1. B-Tree 索引（B 代表 "平衡（balanced）"） 是一种树结构 -- 不是 "二叉树" 哦
2. 树的 '根节点' 指向 '第二级别' 的多个节点，'第二级别' 的节点又指向 '第三级别' 的多个节点，以此类推。
3. B-Tree 索引是 Oracle 默认的索引类型
B-Tree 索引适用场景：
1. 列的基数很大（不同值的个数很多）
2. 一般认为，如果查询要检索 "低于" 2%~4% 的行，'B-Tree 索引' 合适，
如果查询要检测 "高于" 2%~4% 的行，则 '全表扫描' 更快
原理图示：读取数据块过程演示
案例分析：定位数值 82 的过程
- 读取 root 节点，判断 82 在 0-120 之间，走左边分支
- 读取左边 branch 节点，判断 82 在80-120 之间，走右边分支
- 读取右边 leat 节点，在该节点中找到数据 82 及对应的 rowid
- 使用 rowid 去物理表中读取记录数据库块（如果是 count 或 仅 select rowid，则不需要本次读取）
上述案例中：
1、在整个索引定位过程中，数据块的读取只有 3 次。既三次I/O后定位到rowid。
2、在整个扩张过程中，B-Tree 自身总能保持平衡，Leaf 节点的深度能一直保持一致。（故而为“平衡树”）
2.2 位图索引（bitmap）
适用场景：
1. 列的基数很小（不同值的个数少）
2. 列用于布尔代数运算（and、or、not）
原理图示：
| 姓名（Name） | 性别（Gender） | 身份证（ID_Card） | 婚姻状况（Marital） |
|---|---|---|---|
| n1 | 男 | 421… | 未婚 |
| n2 | 女 | 422… | 已婚 |
| n3 | 女 | 421… | 未婚 |
| n4 | 男 | 422… | 离婚 |
| n5 | 女 | 422… | 未婚 |
| 。。。 | 。。。 | 。。。 | 。。。 |
案例分析：现有以下查询
SELECT * FROM table t WHERE t.Gender = "女" AND t.Marital = "未婚";
全表扫描 FULL 和 B-Tree 索引 的使用情况分析：
1. 不适用索引
(1) 不使用索引时，数据库只能一行行扫描所有记录，然后判断该记录是否满足查询条件
(2) 一般情况下，当取出来的数据超过表 2%~4% 时，比较合适
2. B-Tree 索引
(1) 对于 "性别（Gender）"，可取值的范围只有 '男','女'，并且男和女可能各站该表的 '50%' 的数据，
这时添加 'B-Tree 索引' 还是需要取出一半的数据， 因此完全没有必要。
(2) 相反，如果某个字段的取值 "范围很广，几乎没有重复"，比如 "身份证号"，使用 'B-Tree 索引' 比较合适
(3) 事实上，当取出来的数据超过表 2%~4% 时，即使添加了 'B-Tree 索引',
Oracle 也不一定会使用 'B-Tree 索引'，很可能 Oracle 解析器认为 '全表扫描' 更加好
位图索引原理：
- 如果在 性别（Gender） 列上建立了
位图索引，对于 性别（Gender） 这个列，针对每行的rowid（rowid可以理解为每行的物理位置），位图索引形成两个向量， - 男：10010, 女：01101
- 其中 1：表示男，0：表示女。
| Rowid | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | … |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 男 | 1 | 0 | 0 | 1 | 0 | … |
| 女 | 0 | 1 | 1 | 0 | 1 | … |
同理：婚姻状况（Marital） 的 位图索引如下
| Rowid | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | … |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 已婚 | 0 | 1 | 0 | 0 | 0 | … |
| 未婚 | 1 | 0 | 1 | 0 | 1 | … |
| 离婚 | 0 | 0 | 0 | 1 | 0 | … |
位图检索过程： （与运算，全 1 得 1）
| Rowid | 1 | 2 | 3 |
4 | 5 |
… |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 女 | 0 | 1 | 1 |
0 | 1 |
… |
| and | … | |||||
| 未婚 | 1 | 0 | 1 |
0 | 1 |
… |
| 结果 | 0 | 0 | 1 |
0 | 1 |
… |
3 语法
数据准备：(提示：主键 自带 ‘唯一约束 unique’ 索引：不允许插入重复值 )
CREATE TABLE odsdata.student_info (
student_no VARCHAR2(10),
NAME VARCHAR2(30),
sex VARCHAR2(2),
age NUMBER(3)
);
ALTER TABLE odsdata.student_info ADD CONSTRAINT fk_student_info_student_no PRIMARY KEY(student_no);
查询约束信息：
SELECT t.*
FROM all_constraints t -- dba_constraints
WHERE t.owner = 'ODSDATA'
AND t.table_name = 'STUDENT_INFO';
3.1 创建索引
语法：
create [unique | bitmap] index [schema.] 索引名
on [schema.] 表名 (列名1, .., 列名N);
-- 创建一般索引（B-Tree 索引）
CREATE INDEX odsdata.idx_student_info_name ON odsdata.student_info (name);
-- 创建位图索引
CREATE BITMAP INDEX odsdata.bidx_student_info_sex ON odsdata.student_info (sex);
3.2 删除索引
drop index [schema.] 索引名;
DROP INDEX odsdata.idx_student_info_name;
3.3 修改索引
-- 修改索引名称 idx_student_info_name -> idx_student_info_new_name
ALTER INDEX odsdata.idx_student_info_name RENAME TO odsdata.idx_student_info_new_name;
-- 修改索引为无效
ALTER INDEX odsdata.idx_student_info_name UNUSABLE;
-- 重建索引
ALTER INDEX odsdata.idx_student_info_name REBUILD [ONLINE];
3.4 查询索引
SELECT t.*
FROM dba_indexes t -- all_indexes, user_indexes
WHERE t.owner = 'ODSDATA'
AND t.table_name = 'STUDENT_INFO';
4 扩展
如何查询索引中的信息，比如 height？
> ANALYZE INDEX odsdata.idx_student_info_name VALIDATE STRUCTURE;
>
> SELECT t.* FROM index_stats t;