反向键索引的原理和用途

我们知道Oracle会自动为表的主键列建立索引，这个默认的索引是普通的B-Tree索引。对于主键值是按

 

顺序(递增或递减)加入的情况，默认的B-Tree索引并不理想。这是因为如果索引列的值具有严格顺序

 

时，随着数据行的插入，索引树的层级增长很快。搜索索引发生的I/O读写次数和索引树的层级数成正

 

比，也就是说，一棵具有5个层级的B -Tree索引，在最终读取到索引数据时最多可能发生多达5次I/O操

 

作。因而，减少索引的层级数是索引性能调整的一个重要方法。

 

　　如果索引列的数据以严格的有序的方式插入，那么B-Tree索引树将变成一棵不对称的"歪树"，如图

 

1所示：

 

 

       而如果索引列的数据以随机值的方式插入，我们将得到一棵趋向对称的索引树，如图 2所示：

 

 

 

 

比较图 1和图 2，在图 1中搜索到A块需要进行5次I/O操作，而图2仅需要3次I/O操作。

 

　　既然索引列数据从序列中获取，其有序性无法规避，但在建立索引时，Oracle允许对索引列的值进

 

行反向，即预先对列值进行比特位的反向，如 1000,10001,10011,10111,1100经过反向后的值将是

 

0001,1001,1101,0011。显然经过位反向处理的有序数据变得比较随机了，这样所得到的索引树就比较

 

对称，从而提高表的查询性能。

 

初看上面的解释，觉得写的很对，可是却忘记了索引的结构是一个平衡的树，即根节点到每一个叶子节点的距离相等。所以不存在上面的有序的值使索引层级增大的问题。实际上反转索引时为了解决热块冲突的问题。比如有ID 为1，2，3,4,5，都在索引块的BLOCK A中。当用id =1 访问时，访问的是BLOCK A。当用id =2 访问时，访问的是BLOCK A。这样就会导致索引出现热块（关于热快请参考http://zhuyuehua.iteye.com/blog/1874708）。如果反转后存放，就可能1在BLOCK A，2在BLOCK B

访问的是BLOCK A。当用id =1 访问时，访问的是BLOCK A。当用id =2 访问时，访问的是BLOCK B。

这样就解决了索引的热快问题。

 

　　反向键索引也有它局限性：如果在WHERE语句中，需要对索引列的值进行范围性的搜索，如

 

BETWEEN、<、>等，其反向键索引无法使用，此时，Oracle将执行全表扫描；只有对反向键索引列进

 

行 <>和 = 的比较操作时，其反向键索引才会得到使用。

 

测试 下反向索引：

 

create index IDX_OH_CODE on TEST ( code );

 

select * from TEST where code = '111';

 

select * from TEST where code < '111';

 

create index IDX_OH_CODE on TEST ( code ) reverse;

 

select * from TEST where code = '111';

 

select * from TEST where code < '111';

 

可以发现当普通索引用code < '111'是索引范围扫描时，反转索引不是。

评论

1 楼 willxue 2017-03-24  

看了半天 前面说的是错的？。。。