ORACLE BITMAP概要及簡單實驗

發(fā)布時間：2020-08-06 19:11:05 來源：ITPUB博客閱讀：183 作者：Davis_itpub 欄目：關(guān)系型數(shù)據(jù)庫

<div> <b style="line-height:1.5;">一、bitmap概要</b> </div> <div> 綱要內(nèi)容：<br /> 1.定義，什么是位圖索引：就是用位圖表示的索引，oracle對于選擇度底的列的每個鍵值建立一個位圖，位圖中的每一位可能對應(yīng)多個列，位圖中位等于1表示特定的行含有此位圖表示的鍵值。<br /> 2.查詢，由于索引是位圖，所以很多很多時候可以對這些索引中的位圖進(jìn)行位運算-（and 和 or),這樣的速度明顯比b樹快（某些情況下）。由于位圖索引可以存儲null，所以可以直接通過位圖索引計數(shù)（肯定是準(zhǔn)確的）。后面提到的有點和位圖的計算方式是直接相關(guān)的。<br /> 3.位圖的優(yōu)點(主要針對dw)：<br /> <ul data-front-font-size="14px" style="margin-top:0px;margin-bottom:0px;font-size:14px;"> <li>    減少即席查詢的相應(yīng)時間 </li> <li> 和其它類型索引比較，真正節(jié)約了索引數(shù)據(jù)空間 </li> <li> 即使在非常差的硬件上，也可能會有戲劇化的性能提升 </li> <li> 高效的并行DML和LOAD操作。 </li> <li> 生成索引的時候更高效，首先是不排序，其次是占用的空間少（索引空間）。 </li> <li> 可以通過位圖索引直接計數(shù)。<br /> </li> </ul> <p> 4.位圖索引的缺點（其它資料），也不好說是缺點 </p> <ul data-front-font-size="14px" style="margin-top:0px;margin-bottom:0px;font-size:14px;"> <li>  不適合選擇度底的列 </li> <li> 如果有比較頻繁的insert,update等操作，可能導(dǎo)致性能很底下，因為更新索引用的是行鎖（可能鎖定多行），而不是排它鎖。 </li> <li> 可能會溢出，索引數(shù)據(jù)塊難于放下整個索引值，這導(dǎo)致低效。 </li> </ul> <div> <br /> </div> <div> <b style="background-color:inherit;">二、主要了解以下位圖原理圖</b><br style="font-family:微軟雅黑;font-size:14px;background-color:#FFFFFF;" /> <div style="font-family:微軟雅黑;font-size:14px;background-color:#FFFFFF;"> <img data-media-type="image" data-attr-org-src-id="8E5B0CED42BD49098911007365EA4D00" data-attr-org-img-file="file:///D:/%E6%9C%89%E9%81%93%E4%BA%91%E7%AC%94%E8%AE%B0/%E6%95%B0%E6%8D%AE%E7%9B%AE%E5%BD%95/zr2095@163.com/9e1562e4eb3f487794640ad476189bf2/65111196479.jpeg" src="file://D:/%E6%9C%89%E9%81%93%E4%BA%91%E7%AC%94%E8%AE%B0/%E6%95%B0%E6%8D%AE%E7%9B%AE%E5%BD%95/zr2095@163.com/9e1562e4eb3f487794640ad476189bf2/65111196479.jpeg" alt="oracle位圖索引 - 我行我素 - 逝者如斯夫，不舍晝夜" style="background-color:inherit;cursor:default;display:inline-block;margin-top:8px;max-width:800px;height:auto;" /> </div>  <img src="/attachment/201510/8/30208428_144428958888JP.jpeg" width="492" height="376" alt="" /><br /> <div style="font-family:微軟雅黑;font-size:14px;background-color:#FFFFFF;"> <br /> <img src="/attachment/201510/8/30208428_144428960179wx.jpeg" width="679" height="513" alt="" />  </div> <div style="font-family:微軟雅黑;font-size:14px;background-color:#FFFFFF;"> <br style="background-color:inherit;" /> 需要注意的是，這只是個示意圖，實際上每個位圖的位數(shù)并非剛好等于記錄數(shù)，而是會根據(jù)情況來分解，否則對于居多的數(shù)據(jù)而言，位圖未免太大了。 </div> <br /> <br /> </div> <div> <br /> </div> <b>三、bitmap原理解析</b> </div> <div> <p style="font-size:14px;line-height:21px;white-space:normal;widows:auto;color:#333333;font-family:tahoma, 宋體;text-align:justify;background-color:#FAFAFC;"> bitmap的存儲結(jié)果相對來說，復(fù)雜一點。bitmap不存儲rowid，rowid存儲在每一個bitmap的頭部，都存儲了rowid的啟示位置與結(jié)束位置。ORACLE通過自己的內(nèi)部算法，算出來相應(yīng)的ROWID。<br style="background-color:inherit;" /> 位圖中的每一位，都記錄是否有值。如表的記錄是這樣存儲的： </p> <table border="1" cellpadding="2" cellspacing="0" style="font-size:14px;margin-top:10px;margin-bottom:10px;widows:auto;color:#333333;font-family:tahoma, 宋體;text-align:justify;background-color:#FAFAFC;"> <tbody style="background-color:inherit;"> <tr style="background-color:inherit;"> <td style="word-break:break-all;border:1px solid #999999;padding:5px 16px 5px 12px;min-height:25px;min-width:25px;height:25px;background-color:inherit;line-height:1.6;"> row-value </td> </tr> <tr style="background-color:inherit;"> <td style="word-break:break-all;border:1px solid #999999;padding:5px 16px 5px 12px;min-height:25px;min-width:25px;height:25px;background-color:inherit;line-height:1.6;"> male </td> </tr> <tr style="background-color:inherit;"> <td style="word-break:break-all;border:1px solid #999999;padding:5px 16px 5px 12px;min-height:25px;min-width:25px;height:25px;background-color:inherit;line-height:1.6;"> female </td> </tr> <tr style="background-color:inherit;"> <td style="word-break:break-all;border:1px solid #999999;padding:5px 16px 5px 12px;min-height:25px;min-width:25px;height:25px;background-color:inherit;line-height:1.6;"> female </td> </tr> <tr style="background-color:inherit;"> <td style="word-break:break-all;border:1px solid #999999;padding:5px 16px 5px 12px;min-height:25px;min-width:25px;height:25px;background-color:inherit;line-height:1.6;"> male </td> </tr> </tbody> </table> <p style="font-size:14px;line-height:21px;white-space:normal;widows:auto;color:#333333;font-family:tahoma, 宋體;text-align:justify;background-color:#FAFAFC;"> 那么對應(yīng)的bitmap則是這樣存儲的： </p> <table border="1" cellpadding="2" cellspacing="0" width="100%" style="font-size:14px;margin-top:10px;margin-bottom:10px;widows:auto;color:#333333;font-family:tahoma, 宋體;text-align:justify;background-color:#FAFAFC;"> <tbody style="background-color:inherit;"> <tr style="background-color:inherit;"> <td style="word-break:break-all;border:1px solid #999999;padding:5px 16px 5px 12px;min-height:25px;min-width:25px;height:25px;background-color:inherit;line-height:1.6;"> rowid的啟示位置與結(jié)束位置 </td> <td style="word-break:break-all;border:1px solid #999999;padding:5px 16px 5px 12px;min-height:25px;min-width:25px;height:25px;background-color:inherit;line-height:1.6;"> rowid的啟示位置與結(jié)束位置 </td> </tr> <tr style="background-color:inherit;"> <td style="word-break:break-all;border:1px solid #999999;padding:5px 16px 5px 12px;min-height:25px;min-width:25px;height:25px;background-color:inherit;line-height:1.6;"> male </td> <td style="word-break:break-all;border:1px solid #999999;padding:5px 16px 5px 12px;min-height:25px;min-width:25px;height:25px;background-color:inherit;line-height:1.6;"> female </td> </tr> <tr style="background-color:inherit;"> <td style="word-break:break-all;border:1px solid #999999;padding:5px 16px 5px 12px;min-height:25px;min-width:25px;height:25px;background-color:inherit;line-height:1.6;"> 1 </td> <td style="word-break:break-all;border:1px solid #999999;padding:5px 16px 5px 12px;min-height:25px;min-width:25px;height:25px;background-color:inherit;line-height:1.6;"> 0 </td> </tr> <tr style="background-color:inherit;"> <td style="word-break:break-all;border:1px solid #999999;padding:5px 16px 5px 12px;min-height:25px;min-width:25px;height:25px;background-color:inherit;line-height:1.6;"> 0 </td> <td style="word-break:break-all;border:1px solid #999999;padding:5px 16px 5px 12px;min-height:25px;min-width:25px;height:25px;background-color:inherit;line-height:1.6;"> 1 </td> </tr> <tr style="background-color:inherit;"> <td style="word-break:break-all;border:1px solid #999999;padding:5px 16px 5px 12px;min-height:25px;min-width:25px;height:25px;background-color:inherit;line-height:1.6;"> 0 </td> <td style="word-break:break-all;border:1px solid #999999;padding:5px 16px 5px 12px;min-height:25px;min-width:25px;height:25px;background-color:inherit;line-height:1.6;"> 1 </td> </tr> <tr style="background-color:inherit;"> <td style="word-break:break-all;border:1px solid #999999;padding:5px 16px 5px 12px;min-height:25px;min-width:25px;height:25px;background-color:inherit;line-height:1.6;"> 1 </td> <td style="word-break:break-all;border:1px solid #999999;padding:5px 16px 5px 12px;min-height:25px;min-width:25px;height:25px;background-color:inherit;line-height:1.6;"> 0 </td> </tr> </tbody> </table> <p style="font-size:14px;line-height:21px;white-space:normal;widows:auto;color:#333333;font-family:tahoma, 宋體;text-align:justify;background-color:#FAFAFC;"> 由此可見，存儲的空間大大的節(jié)省了，另外帶來的收益就是掃描的BLOCK也大大減少了。 </p> <p style="font-size:14px;line-height:21px;white-space:normal;widows:auto;color:#333333;font-family:tahoma, 宋體;text-align:justify;background-color:#FAFAFC;"> 如果查找性別是male的數(shù)據(jù)，ORACLE只會去搜索MALE這一列，然后是1的記錄，返回即可。 </p> <p style="font-size:14px;line-height:21px;white-space:normal;widows:auto;color:#333333;font-family:tahoma, 宋體;text-align:justify;background-color:#FAFAFC;"> <br /> </p> <p style="font-size:14px;line-height:21px;white-space:normal;widows:auto;color:#333333;font-family:tahoma, 宋體;text-align:justify;background-color:#FAFAFC;"> 如果是針對BITMAP字段本身做OR,AND這樣的查詢，那么ORACLE會在BITMAP索引內(nèi)部，先做一次判斷，找出符合結(jié)果的，再去計算ROWID，最后給出相應(yīng)的VALUE，示意圖如下： </p> <p style="font-size:14px;line-height:21px;white-space:normal;widows:auto;color:#333333;font-family:tahoma, 宋體;background-color:#FAFAFC;"> <img src="/attachment/201510/8/30208428_1444289696Hga7.gif" width="600" height="176" alt="" /> </p> <p style="font-size:14px;line-height:21px;white-space:normal;widows:auto;color:#333333;font-family:tahoma, 宋體;background-color:#FAFAFC;"> <br /> </p> <p style="font-size:14px;line-height:21px;white-space:normal;widows:auto;color:#333333;font-family:tahoma, 宋體;text-align:justify;background-color:#FAFAFC;"> <strong style="background-color:inherit;">bitmap join index</strong><br style="background-color:inherit;" /> bitmap join index，它的特點就是將多張表的JOIN結(jié)果，存儲在一個索引里面，然后使用BITMAP的形式進(jìn)行存儲。這個對于類似DW那樣的多表join效率提高很明顯。<br style="background-color:inherit;" /> 做用3張表join來做測試如下，原來的SQL是這樣的：<br style="background-color:inherit;" /> test@DB><span style="line-height:1.5;">select wt_cust.company_name,wt_cust.gmt_create</span> </p> <p style="font-size:14px;line-height:21px;white-space:normal;widows:auto;color:#333333;font-family:tahoma, 宋體;text-align:justify;background-color:#FAFAFC;"> 2   from wt_cust,wt_CUST_EXT ,wt_CUST_BOOK<br style="background-color:inherit;" /> 3  where wt_cust.id=wt_CUST_EXT.Cust_Id<br style="background-color:inherit;" /> 4  and wt_CUST_BOOK.Cust_Id=wt_cust.id; </p> <p style="font-size:14px;line-height:21px;white-space:normal;widows:auto;color:#333333;font-family:tahoma, 宋體;text-align:justify;background-color:#FAFAFC;"> 58 rows selected. </p> <p style="font-size:14px;line-height:21px;white-space:normal;widows:auto;color:#333333;font-family:tahoma, 宋體;text-align:justify;background-color:#FAFAFC;"> Elapsed: 00:00:00.01 </p> <p style="font-size:14px;line-height:21px;white-space:normal;widows:auto;color:#333333;font-family:tahoma, 宋體;text-align:justify;background-color:#FAFAFC;"> Execution Plan<br style="background-color:inherit;" /> ———————————————————- </p> <p style="font-size:14px;line-height:21px;white-space:normal;widows:auto;color:#333333;font-family:tahoma, 宋體;text-align:justify;background-color:#FAFAFC;"> —————————————————————————————————-<br style="background-color:inherit;" /> | Id  | Operation                     | Name                          | Rows  | Bytes | Cost (%CPU)|<br style="background-color:inherit;" /> —————————————————————————————————-<br style="background-color:inherit;" /> |   0 | SELECT STATEMENT              |                               |    54 |  2484 |   179   (0)|<br style="background-color:inherit;" /> |   1 |  NESTED LOOPS                 |                               |    54 |  2484 |   179   (0)|<br style="background-color:inherit;" /> |   2 |   NESTED LOOPS                |                               |   177 |  7257 |   179   (0)|<br style="background-color:inherit;" /> <span style="background-color:inherit;color:#FF0000;">|   3 |    INDEX FULL SCAN            | wt_CUST_BOOK_UK     |   177 |  1062 |     1   (0)|<br style="background-color:inherit;" /> |   4 |    TABLE ACCESS BY INDEX ROWID| wt_CUST             |     1 |    35 |     2   (0)|<br style="background-color:inherit;" /> |*  5 |     INDEX UNIQUE SCAN         | wt_CUST_PK          |     1 |       |     1   (0)|<br style="background-color:inherit;" /> |*  6 |   INDEX RANGE SCAN            | wt_CUST_EXT_CID_IND |     1 |     5 |     0   (0)|</span><br style="background-color:inherit;" /> —————————————————————————————————- </p> <p style="font-size:14px;line-height:21px;white-space:normal;widows:auto;color:#333333;font-family:tahoma, 宋體;text-align:justify;background-color:#FAFAFC;"> 一個3表join，效率很差。如果我們創(chuàng)建BITMAP JOIN INDEX則可以避免這種情況的發(fā)生：<br style="background-color:inherit;" /> test@DB>CREATE BITMAP INDEX cust_wt_test<br style="background-color:inherit;" /> 2  ON     wt_cust(wt_cust.company_name)<br style="background-color:inherit;" /> 3  FROM   wt_cust,wt_CUST_EXT ,wt_CUST_BOOK<br style="background-color:inherit;" /> 4  WHERE  wt_cust.id=wt_CUST_EXT.Cust_Id<br style="background-color:inherit;" /> 5  and wt_CUST_BOOK.Cust_Id=wt_cust.id<br style="background-color:inherit;" /> 6  tablespace test_ind  ; </p> <p style="font-size:14px;line-height:21px;white-space:normal;widows:auto;color:#333333;font-family:tahoma, 宋體;text-align:justify;background-color:#FAFAFC;"> Index created. </p> <p style="font-size:14px;line-height:21px;white-space:normal;widows:auto;color:#333333;font-family:tahoma, 宋體;text-align:justify;background-color:#FAFAFC;"> Elapsed: 00:00:00.08<br style="background-color:inherit;" /> 再來看看SQL的執(zhí)行計劃：<br style="background-color:inherit;" /> xx@DB>select  wt_cust.company_name,wt_cust.gmt_create<br style="background-color:inherit;" /> 2   from wt_cust,wt_CUST_EXT ,wt_CUST_BOOK<br style="background-color:inherit;" /> 3  where wt_cust.id=wt_CUST_EXT.Cust_Id<br style="background-color:inherit;" /> 4  and wt_CUST_BOOK.Cust_Id=wt_cust.id; </p> <p style="font-size:14px;line-height:21px;white-space:normal;widows:auto;color:#333333;font-family:tahoma, 宋體;text-align:justify;background-color:#FAFAFC;"> 58 rows selected. </p> <p style="font-size:14px;line-height:21px;white-space:normal;widows:auto;color:#333333;font-family:tahoma, 宋體;text-align:justify;background-color:#FAFAFC;"> Elapsed: 00:00:00.00 </p> <p style="font-size:14px;line-height:21px;white-space:normal;widows:auto;color:#333333;font-family:tahoma, 宋體;text-align:justify;background-color:#FAFAFC;"> Execution Plan<br style="background-color:inherit;" /> ———————————————————- </p> <p style="font-size:14px;line-height:21px;white-space:normal;widows:auto;color:#333333;font-family:tahoma, 宋體;text-align:justify;background-color:#FAFAFC;"> —————————————————————————————<br style="background-color:inherit;" /> | Id  | Operation                    | Name              | Rows  | Bytes | Cost (%CPU)|<br style="background-color:inherit;" /> —————————————————————————————<br style="background-color:inherit;" /> |   0 | SELECT STATEMENT             |                   |  1834K|    61M|   219K  (1)|<br style="background-color:inherit;" /> |   1 |  TABLE ACCESS BY INDEX ROWID | wt_CUST |  1834K|    61M|   219K  (1)|<br style="background-color:inherit;" /> |   2 |   BITMAP CONVERSION TO ROWIDS|                   |       |       |            |<br style="background-color:inherit;" /> <span style="background-color:inherit;color:#FF0000;">|   3 |    BITMAP INDEX FULL SCAN    | CUST_WT_TEST      |       |       |            |</span><br style="background-color:inherit;" /> ————————————————————————————— </p> <p style="font-size:14px;line-height:21px;white-space:normal;widows:auto;color:#333333;font-family:tahoma, 宋體;text-align:justify;background-color:#FAFAFC;"> 請著重注意紅色部分。邏輯讀大大降低??！ </p> <p style="font-size:14px;line-height:21px;white-space:normal;widows:auto;color:#333333;font-family:tahoma, 宋體;text-align:justify;background-color:#FAFAFC;"> <br /> </p> </div>

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