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Oracle不使用索引的几种情况列举

发布时间：2020-12-12 15:25:36 所属栏目：百科 来源：网络整理
导读：本文介绍了几种不使用索引的情况，本文实验的数据库版本均为11.2.0.4 情况1： 我们在使用一个B*树索引，而且谓词中没有使用索引的最前列。 如果这种情况，可以假设有一个表T，在T(x,y)上有一个索引。要做以下查询：select * from t where y=5。此时，优化器

本文介绍了几种不使用索引的情况，本文实验的数据库版本均为11.2.0.4

情况1：

我们在使用一个B*树索引，而且谓词中没有使用索引的最前列。

如果这种情况，可以假设有一个表T，在T(x,y)上有一个索引。要做以下查询：select * from t where y=5。此时，优化器就不打算使用T(x,y)上的索引，因为谓词中不涉及X列。在这种情况下，倘若使用索引，可能就必须查看每个索引条目，而优化器通常更倾向于对T表做一个全表扫描。

zx@ORCL>createtabletasselectrownumx,rownum+1y,rownum+2zfromdualconnectbylevel<100000;

Tablecreated.

zx@ORCL>selectcount(*)fromt;

COUNT(*)
----------
99999

zx@ORCL>createindexidx_tont(x,y);

Indexcreated.

zx@ORCL>execdbms_stats.gather_table_stats(user,'T',cascade=>true);

PL/SQLproceduresuccessfullycompleted.

zx@ORCL>setautotracetraceonlyexplain
--where条件使用y=5
zx@ORCL>select*fromtwherey=5;

ExecutionPlan
----------------------------------------------------------
Planhashvalue:1601196873

--------------------------------------------------------------------------
|Id|Operation|Name|Rows|Bytes|Cost(%CPU)|Time|
--------------------------------------------------------------------------
|0|SELECTSTATEMENT||1|15|80(2)|00:00:01|
|*1|TABLEACCESSFULL|T|1|15|80(2)|00:00:01|
--------------------------------------------------------------------------

PredicateInformation(identifiedbyoperationid):
---------------------------------------------------

1-filter("Y"=5)
--where条件使用x=5
zx@ORCL>select*fromtwherex=5;

ExecutionPlan
----------------------------------------------------------
Planhashvalue:1594971208

-------------------------------------------------------------------------------------
|Id|Operation|Name|Rows|Bytes|Cost(%CPU)|Time|
-------------------------------------------------------------------------------------
|0|SELECTSTATEMENT||1|15|3(0)|00:00:01|
|1|TABLEACCESSBYINDEXROWID|T|1|15|3(0)|00:00:01|
|*2|INDEXRANGESCAN|IDX_T|1||2(0)|00:00:01|
-------------------------------------------------------------------------------------

PredicateInformation(identifiedbyoperationid):
---------------------------------------------------

2-access("X"=5)

但这并不完全排除使用索引。如果查询是select x,y from t where y=5，优化器就会注意到，它不必全面扫描表来得到X或Y(x和y都在索引中)，对索引本身做一个民快速的全面扫描会更合适，因为这个索引一般比底层表小得多。还要注意，仅CBO能使用这个访问路径。

zx@ORCL>selectx,yfromtwherey=5;

ExecutionPlan
----------------------------------------------------------
Planhashvalue:2497555198

------------------------------------------------------------------------------
|Id|Operation|Name|Rows|Bytes|Cost(%CPU)|Time|
------------------------------------------------------------------------------
|0|SELECTSTATEMENT||1|10|81(2)|00:00:01|
|*1|INDEXFASTFULLSCAN|IDX_T|1|10|81(2)|00:00:01|
------------------------------------------------------------------------------

PredicateInformation(identifiedbyoperationid):
---------------------------------------------------

1-filter("Y"=5)

另一种情况下CBO也会使用T(x,y)上的索引，这就是索引跳跃式扫描。当且仅当索引的最前列(在上面的例子中最前列是x)只有很少的几个不同值，而且优化器了解这一点，跳跃式扫描(skip scan)就能很好地发挥作用。例如，考虑(GEMDER,EMPNO)上的一个索引，其中GENDER可取值有M和F，而且EMPNO是唯一的。对于以下查询:

select * from t where empno=5;

可以考虑使用T上的那个索引采用跳跃式扫描方法来满足这个查询，这说明从概念上讲这个查询会如下处理：

select * from t where GENDER='M' and empno=5

union all

select * from t where GENDER='F' and empno=5

它会跳跃式地扫描索引，以为这是两个索引：一个对应值M，另一个对应值F。

zx@ORCL>createtablet1asselectdecode(mod(rownum,2),'M','F')gender,all_objects.*fromall_objects;

Tablecreated.

zx@ORCL>createindexidx_t1ont1(gender,object_id);

Indexcreated.

zx@ORCL>execdbms_stats.gather_table_stats(user,'T1',cascade=>true);

PL/SQLproceduresuccessfullycompleted.

zx@ORCL>setautotracetraceonlyexplain
zx@ORCL>select*fromt1whereobject_id=42;

ExecutionPlan
----------------------------------------------------------
Planhashvalue:4072187533

-------------------------------------------------------------------------------------
|Id|Operation|Name|Rows|Bytes|Cost(%CPU)|Time|
-------------------------------------------------------------------------------------
|0|SELECTSTATEMENT||1|100|4(0)|00:00:01|
|1|TABLEACCESSBYINDEXROWID|T1|1|100|4(0)|00:00:01|
|*2|INDEXSKIPSCAN|IDX_T1|1||3(0)|00:00:01|
-------------------------------------------------------------------------------------

PredicateInformation(identifiedbyoperationid):
---------------------------------------------------

2-access("OBJECT_ID"=42)
filter("OBJECT_ID"=42)

INDEX SKIP SCAN 步骤告诉Oralce要跳跃式扫描这个索引，查询GENDER值有改变的地方，并从那里开始向下读树，然后在所考虑的各个虚拟索引中查询OBJECT_id=42。如果大幅增加GENDER的可取值，如下：

zx@ORCL>altertablet1modifyGENDERvarchar2(2);

Tablealtered.

zx@ORCL>updatet1setgender=(chr(mod(rownum,1024)));

84656rowsupdated.

zx@ORCL>commit;

Commitcomplete.

zx@ORCL>execdbms_stats.gather_table_stats(user,cascade=>true);

PL/SQLproceduresuccessfullycompleted.

zx@ORCL>setautotracetraceonlyexplain
zx@ORCL>select*fromt1whereobject_id=42;

ExecutionPlan
----------------------------------------------------------
Planhashvalue:1601196873

--------------------------------------------------------------------------
|Id|Operation|Name|Rows|Bytes|Cost(%CPU)|Time|
--------------------------------------------------------------------------
|0|SELECTSTATEMENT||1|101|344(1)|00:00:05|
|*1|TABLEACCESSFULL|T1|1|101|344(1)|00:00:05|
--------------------------------------------------------------------------

PredicateInformation(identifiedbyoperationid):
---------------------------------------------------

1-filter("OBJECT_ID"=42)

情况2：

在使用select count(*) from t查询(或类似的查询)，而且在表T上有一个B*树索引。不过，优化器并不是统计索引条目，而是在全面扫描这个表(尽管索引比表要小)。在这种情况下，索引可能建立在一个允许有NULL值的列上。由于对于索引键完全为null的行不会建立相应的索引条目，所以索引中的行数可能并不是表中的行数。这里优化器的选择是对的，如若不然，倘若它使用索引来统计行数，则可能会得到一个错误的答案。

zx@ORCL>desct;
NameNull?Type
---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
XNUMBER
YNUMBER
ZCHAR(23)
zx@ORCL>selectcount(*)fromt;

ExecutionPlan
----------------------------------------------------------
Planhashvalue:2966233522

-------------------------------------------------------------------
|Id|Operation|Name|Rows|Cost(%CPU)|Time|
-------------------------------------------------------------------
|0|SELECTSTATEMENT||1|153(1)|00:00:02|
|1|SORTAGGREGATE||1|||
|2|TABLEACCESSFULL|T|99999|153(1)|00:00:02|
-------------------------------------------------------------------

zx@ORCL>altertabletmodifyynotnull;

Tablealtered.

zx@ORCL>desct
NameNull?Type
---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
XNUMBER
YNOTNULLNUMBER
ZCHAR(23)

zx@ORCL>selectcount(*)fromt;

ExecutionPlan
----------------------------------------------------------
Planhashvalue:2371838348

-----------------------------------------------------------------------
|Id|Operation|Name|Rows|Cost(%CPU)|Time|
-----------------------------------------------------------------------
|0|SELECTSTATEMENT||1|80(0)|00:00:01|
|1|SORTAGGREGATE||1|||
|2|INDEXFASTFULLSCAN|IDX_T|99999|80(0)|00:00:01|
-----------------------------------------------------------------------

情况3：

对于一个有索引的列，做以下查询：

select * from t where function(indexed_column)=value;

却发现没有使用indexed_colum上的索引。原因是这个列上使用了函数。如果是对indexed_column的值建立了索引，而不是对function(indexed_column)的值建索引。在此不能使用这个索引。如果愿意，可以另外对函数建立索引。

zx@ORCL>select*fromtwheremod(x,999)=1;

ExecutionPlan
----------------------------------------------------------
Planhashvalue:1601196873

--------------------------------------------------------------------------
|Id|Operation|Name|Rows|Bytes|Cost(%CPU)|Time|
--------------------------------------------------------------------------
|0|SELECTSTATEMENT||1000|34000|153(1)|00:00:02|
|*1|TABLEACCESSFULL|T|1000|34000|153(1)|00:00:02|
--------------------------------------------------------------------------

PredicateInformation(identifiedbyoperationid):
---------------------------------------------------

1-filter(MOD("X",999)=1)

zx@ORCL>createindexidx_t_font(mod(x,999));

Indexcreated.

zx@ORCL>execdbms_stats.gather_table_stats(USER,cascade=>true);

PL/SQLproceduresuccessfullycompleted.

zx@ORCL>select*fromtwheremod(x,999)=1;

ExecutionPlan
----------------------------------------------------------
Planhashvalue:4125918735

---------------------------------------------------------------------------------------
|Id|Operation|Name|Rows|Bytes|Cost(%CPU)|Time|
---------------------------------------------------------------------------------------
|0|SELECTSTATEMENT||100|3800|102(0)|00:00:02|
|1|TABLEACCESSBYINDEXROWID|T|100|3800|102(0)|00:00:02|
|*2|INDEXRANGESCAN|IDX_T_F|100||1(0)|00:00:01|
---------------------------------------------------------------------------------------

PredicateInformation(identifiedbyoperationid):
---------------------------------------------------

2-access(MOD("X",999)=1)

情况4：

考虑以下情况，已经对一个字符钱建立了索引。这个列只包含数据数据。如果使用以下语法来查询：

select * from t where indexed_colum=5;

注意查询中的数字5是常数5(而不是一个字符串)，此时就没有使用INDEXED_COLUMN上的索引。这是因为，前面的查询等价于以下查询：

select * from t where to_number(indexed_column)=5;

我们对这个列隐式地应用了一个函数，如情况3所述，这就会禁止使用这个索引。

zx@ORCL>createtablet2(xchar(1)constraintt2_pkprimarykey,ydate);

Tablecreated.

zx@ORCL>insertintot2values('5',sysdate);

1rowcreated.

zx@ORCL>commit;

Commitcomplete.

zx@ORCL>execdbms_stats.gather_table_stats(USER,'T2',cascade=>true);

PL/SQLproceduresuccessfullycompleted.

zx@ORCL>explainplanforselect*fromt2wherex=5;

Explained.

zx@ORCL>select*fromtable(dbms_xplan.display);

PLAN_TABLE_OUTPUT
------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
Planhashvalue:1513984157

--------------------------------------------------------------------------
|Id|Operation|Name|Rows|Bytes|Cost(%CPU)|Time|
--------------------------------------------------------------------------
|0|SELECTSTATEMENT||1|12|3(0)|00:00:01|
|*1|TABLEACCESSFULL|T2|1|12|3(0)|00:00:01|
--------------------------------------------------------------------------

PredicateInformation(identifiedbyoperationid):
---------------------------------------------------

1-filter(TO_NUMBER("X")=5)

Note
-----
-dynamicsamplingusedforthisstatement(level=2)

可以看到，它会全面扫描表；另外即使我们对查询给出了以下提示：

zx@ORCL>explainplanforselect/*+index(t2t2_pk)*/*fromt2wherex=5;

Explained.

zx@ORCL>select*fromtable(dbms_xplan.display);

PLAN_TABLE_OUTPUT
------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
Planhashvalue:3365102699

-------------------------------------------------------------------------------------
|Id|Operation|Name|Rows|Bytes|Cost(%CPU)|Time|
-------------------------------------------------------------------------------------
|0|SELECTSTATEMENT||1|10|2(0)|00:00:01|
|1|TABLEACCESSBYINDEXROWID|T2|1|10|2(0)|00:00:01|
|*2|INDEXFULLSCAN|T2_PK|1||1(0)|00:00:01|
-------------------------------------------------------------------------------------

PredicateInformation(identifiedbyoperationid):
---------------------------------------------------

2-filter(TO_NUMBER("X")=5)

在此使用了索引，但是并不像我们想像中那样对索引完成唯一扫描(UNIQUE SCAN)，而是完成了全面扫描(FULL SCAN)。原因从最后一行输出可以看出:filter(TO_NUMBER("X")=5)。这里对这个数据库列应用了一个隐式函数。X中存储的字符串必须转换为一个数字，之后才能与值5进行比较。在此无法把5转换为一个串，因为我们的NLS(国家语言支持)设置会控制5转换成串时的具体形式(而这是不确定的，不同的NLS设置会有不同的控制)，所以应当把串转为数据。而这样一样(由于应用也函数)，就无法使用索引来快速地查找这一行了。如果只是执行串与串的比较：

zx@ORCL>explainplanforselect*fromt2wherex='5';

Explained.

zx@ORCL>select*fromtable(dbms_xplan.display);

PLAN_TABLE_OUTPUT
------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
Planhashvalue:3897349516

-------------------------------------------------------------------------------------
|Id|Operation|Name|Rows|Bytes|Cost(%CPU)|Time|
-------------------------------------------------------------------------------------
|0|SELECTSTATEMENT||1|12|1(0)|00:00:01|
|1|TABLEACCESSBYINDEXROWID|T2|1|12|1(0)|00:00:01|
|*2|INDEXUNIQUESCAN|T2_PK|1||1(0)|00:00:01|
-------------------------------------------------------------------------------------

PredicateInformation(identifiedbyoperationid):
---------------------------------------------------

2-access("X"='5')

14rowsselected.

不出所料，这会得到我们期望的INDEX UNIQUE SCAN,而且可以看到这里没有应用函数。一定要尽可能地避免隐式转换。

还经常出现一个关于日期的问题，如果做以下查询：

select * from t where trunc(date_col)=trunc(sysdate);

而且发现这个查询没有使用DATE_COL上的索引，为了解决这个问题，可以对trunc(date_col)建立索引，或者使用区间比较运算符来查询(也许这是更容易的做法)。下面来看对日期使用大于或小于运算符的一个例子。可以认识到以下条件：

trunc(date_col)=trunc(sysdate)

与下面的条件是一样的：

date_col>= trunc(sysdate) and date_col<trunc(sysdate+1)

如果可能的话，倘若谓词中有函数，尽量不要对数据库列应用这些函数。这样做不仅可以使用更多的索引，还能减少处理数据库所需的工作。使用转换的条件查询时只会计算一次TRUNC值，然后就能使用索引来查找满足条件的值。使用trunc(date_col)=trunc(sysdate)时，trunc(date_col)则必须对整个表(而不是索引)中的每一行计算一次。

情况5：

另一种情况，如果使用了索引，实际上反而会更慢。Oracle(对于CBO而言)只会在合理地时候才使用索引。

zx@ORCL>createtablet3(x,ynull,primarykey(x))asselectrownumx,object_nameyfromall_objects;

Tablecreated.

zx@ORCL>execdbms_stats.gather_table_stats(USER,'T3',cascade=>true);

PL/SQLproceduresuccessfullycompleted.

zx@ORCL>setautotracetraceonlyexplain
--运行一个查询查询相对较少的数据
zx@ORCL>selectcount(y)fromt3wherex<50;

ExecutionPlan
----------------------------------------------------------
Planhashvalue:1961899233

----------------------------------------------------------------------------------
|Id|Operation|Name|Rows|Bytes|Cost(%CPU)|Time|
----------------------------------------------------------------------------------
|0|SELECTSTATEMENT||1|5|2(0)|00:00:01|
|1|SORTAGGREGATE||1|5|||
|*2|INDEXRANGESCAN|SYS_C0017451|49|245|2(0)|00:00:01|
----------------------------------------------------------------------------------

PredicateInformation(identifiedbyoperationid):
---------------------------------------------------

2-access("X"<50)
--运行一个查询查询相对较多的数据
zx@ORCL>selectcount(y)fromt3wherex<50000;

ExecutionPlan
----------------------------------------------------------
Planhashvalue:463314188

---------------------------------------------------------------------------
|Id|Operation|Name|Rows|Bytes|Cost(%CPU)|Time|
---------------------------------------------------------------------------
|0|SELECTSTATEMENT||1|30|117(1)|00:00:02|
|1|SORTAGGREGATE||1|30|||
|*2|TABLEACCESSFULL|T3|50000|1464K|117(1)|00:00:02|
---------------------------------------------------------------------------

PredicateInformation(identifiedbyoperationid):
---------------------------------------------------

2-filter("X"<50000)

这个例子显示出优化器不一定会使用索引，而且实际上，它会做出正确的选择。对查询调优时，如果发现你认为本该使用的某个索引实际上并没有用到，就不要冒然强制使用这个索引，而应该先做个测试，并证明使用这个索引后确实会加快速度(通过耗用时间和I/O次数来评判)，然后再考虑让CBO就范(强制它使用这个索引)。总得先给出个理由吧。

情况6：

有一段时间没有分析表了。这些表起先很小，但等到查看时，它们已经增长得非常大。现在索引就有很有意义(尽管原先并非如此)。如果此时分析这个表，就会使用索引。

如果没有正确的统计信息，CBO将无法做出正确的决定。

以上介绍了6种不使用索引的情况，归根结底原因通常就是“不能使用索引，使用索引会返回不正确的结果”，或者“不应该使用，如果使用了索引，性能会变得很糟糕”。


参考:《9I10G11G编程艺术 深入数据库体系结构》

MOS文档：Diagnosing Why a Query is Not Using an Index (文档 ID 67522.1)

（编辑：李大同）

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