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1 Inhalt 1. Indextypen B*Baum-Index Reversed Key Index Bitmap Index Funktionsbasierter Index 2. Indexverwendung Vergleich von B*Baum und Bitmap Steuerung der Indexverwendung Richtlinien für die Indizierung Dr. Frank Haney 1

2 Indextypen Logisch Einspaltig Zusammengesetzt (bis zu 32 Spalten) Eindeutig (Eintrag verweist eindeutig auf eine Zeile) Nicht eindeutig Funktionsbasiert Domain-Indizes Physisch Nicht partitioniert Partitioniert B*Baum Normal Reversed Key Bitmap Dr. Frank Haney 2

3 Syntax Erstellen: CREATE [UNIQUE BITMAP] INDEX schema.index ON schema.table({column column_expression} [ASC DESC],...) [NOSORT REVERSE] [ONLINE] [COMPUTE STATISTICS] [LOGGING NOLOGGING] [PARALLEL NOPARALLEL] [INDEXTYPE IS indextype]; Reorganisieren: ALTER INDEX index [ENABLE DISABLE] [UNUSABLE] [REBUILD [REVERSE NOREVERSE]] [DEALLOCATE UNUSED] [COALESCE] [ONLINE]; Dr. Frank Haney 3

4 B*Baum-Indizes Indexstruktur Wurzel (root) Zweig 1 Zweig 2 Blatt 1 (leaf) Blatt 2 Blatt 3 Blatt 4 Blatt 5 Doppelte Verkettung Indexeintrag Indexzeilenheader Spaltenlänge Spaltenwert ROWID Dr. Frank Haney 4

5 Eigenschaften von B*Baum-Indizes Eigenschaften der Leafeinträge: Schlüsselwerte werden für mehrfach vorkommende Werte wiederholt. Es gibt keinen Indexeintrag, der in allen indizierten Spalten NULL enthält. Es werden eingeschränkte ROWIDs verwendet, da alle Indexeinträge auf ein Segment zeigen. (Hexadezimal: Block.Zeile.Datendatei) Indizes wachsen: Horizontal durch Einfügen neuer Einträge in die Indexblöcke und durch Aufspalten der Blöcke, wenn sie gefüllt sind. Vertikal, wenn der Root-Block voll ist und eine neue Ebene angelegt werden muß. Reverse Key Indizes: Kehren die Bytefolge der Schlüsselwerte um. Die Reihenfolge der Spalten bleibt erhalten. Verteilen die Indexeinträge über den Baum und vermeiden eventuelle I/O- Engpässe sowie zu häufiges Aufteilen von Blöcken. Gut bei monoton wachsenden Schlüsselwerten (Sequenz). Gut bei Abfragen mit = Operator, schlecht bei Bereichsabfragen (BETWEEN). Dr. Frank Haney 5

6 Bitmap-Indizes Initialisierungsparameter: CREATE_BITMAP_AREA_SIZE BITMAP_MERGE_AREA_SIZE Schlüssel Start-ROWID End-ROWID Bitmap Blau Grün Rot Gelb Dr. Frank Haney 6

7 Vergleich von von B*Baum- und Bitmap-Indizes B*Baum-Index Günstig für Spalten hoher Kardinalität Updates an Schlüsseln relativ wenig aufwendig Ineffizient bei Abfragen mit OR- Prädikaten Zeilensperre Mehr Speicherplatz Günstig für OLTP Bitmap-Index Günstig für Spalten niedriger Kardinalität Updates an Schlüsseln sehr aufwendig Effizient bei Abfragen mit OR- Prädikaten Sperren auf Bitmap-Segment- Ebene Weniger Speicherplatz Günstig für DSS Dr. Frank Haney 7

8 Bitmap Join-Index Vertrieb Kunden CREATE BITMAP INDEX cust_sales_bji ON sales(c.cust_city) FROM sales s, customers c WHERE c.cust_id = s.cust_id; Dr. Frank Haney 8

9 Bitmap Join-Index Es ist kein Join mit der CUSTOMERS-Tabelle erforderlich. Zur Auswertung der folgenden Abfrage werden nur der Index und die SALES-Tabelle verwendet: SELECT SUM(s.amount_sold) FROM sales s, customers c WHERE s.cust_id = c.cust_id AND c.cust_city = 'Sully'; 54 Dr. Frank Haney 9

10 Bitmap Join-Index Vor- und Nachteile Vorteile Gute Performance bei Join-Abfragen; Platz sparend Besonders nützlich für Tabellen mit großen Dimensionen in Star-Schemas Nachteile Mehr Indizes sind erforderlich: Bis zu ein Index pro Dimensionstabellenspalte statt eines Index pro Dimensionstabelle wird benötigt. Höherer Wartungsaufwand: Das Erstellen oder Aktualisieren eines Bitmap Join-Index erfordert einen Join. Dr. Frank Haney 10

11 Funktionsbasierte Indizes CREATE INDEX FBI_UPPER_LASTNAME ON CUSTOMERS(upper(cust_last_name)); ALTER SESSION SET QUERY_REWRITE_ENABLED = TRUE; SELECT * FROM customers WHERE UPPER(cust_last_name) = 'SMITH'; Dr. Frank Haney 11

12 Funktionsbasierte Indizes Verwendung Vorteile: Sind ein Mittel gegen die Unwirksamkeit von Indizes, wenn die indizierte Spalte in Ausdrücken referenziert wird. Arbeiten mit SQL- und benutzerdefinierten Funktionen. Können rechenintensive Werte speichern und so beim SELECT und DELETE effizienter sein. Voraussetzungen: Der Parameter QUERY_REWRITE_ENABLED muß auf TRUE oder FORCE gesetzt sein. TRUE: Der CBO entscheidet, ob der Zugriff über den funktionsbasierten Index kostengünstiger ist. FORCE: Die Verwendung des funktionsbasierten Index wird erzwungen: Der Parameter QUERY_REWRITE_INTEGRITY entscheidet darüber, ob benutzerdefinierte Funktionen für das Query Rewrite zugelassen sind. Dr. Frank Haney 12

13 Richtlinien für die Indizierung I Wann indizieren? Primärschlüssel- und Uniquespalten haben automatisch Index. Fremdschlüsselspalten indizieren, wenn sie häufig als Joinattribut verwendet werden. Attribute indizieren, die häufig in der WHERE-Klausel referenziert werden. WHERE-Klausel spezifisch für die Indexverwendung schreiben. Weisen eine hohe Selektivität auf (Attribute, die eine geringe Selektivität aufweisen, nur indizieren, wenn ein Histogramm verwendet wird!). Bei viel DML auf der Spalte Performanceverlust durch Indizierung abwägen. Eventuell Indexverwendung für DML unterdrücken. Die Indexverwendung kann z.b. über die Hints INDEX, INDEX_COMBINE, AND_EQUAL, NO_INDEX und FULL gesteuert werden. Dr. Frank Haney 13

14 Richtlinien für die Indizierung II Zusammengesetzte Indizes: erhöhen die Selektivität und führen eventuell zu weniger I/O. sollten verwendet werden, wenn die indizierten Spalten in der WHERE-Klausel häufig durch AND verknüpft referenziert werden. arbeiten dann meist performanter als separate Indizes auf den Spalten. Reihenfolge der Spalten: In der WHERE-Klausel referenzierte zuerst (Ausnahme: Index Skip Scans), geordnet nach Häufigkeit der Verwendung. Bei gleicher Häufigkeit werden die Spalten nach der Selektivität geordnet. Wenn eine Spalte in der Tabelle sortiert vorliegt, dann sollte sie die erste im Index sein. Auf Clustering-Faktor achten Dr. Frank Haney 14

15 Überwachung der Indexverwendung So starten Sie die Überwachung der Indexverwendung: ALTER INDEX mitarbeiter_pk MONITORING USAGE; So beenden Sie die Überwachung der Indexverwendung: ALTER INDEX mitarbeiter_pk NOMONITORING USAGE; V$OBJECT_USAGE enthält Informationen über die Verwendung eines Index. Dr. Frank Haney 15

16 Optimierung der Indizierung SQL Access Advisor: Bestimmt, welche Indizes erforderlich sind Empfiehlt die Verwendung eines kombinierten Index Folgende Aufrufmöglichkeiten: Seite "Advisor Central" in Oracle Enterprise Manager Ausführung durch die APIs des DBMS_ADVISOR-Package Verwendet beispielsweise folgende Arbeitslasten: Aktuelle Inhalte des SQL-Cache Benutzerdefinierte Gruppe von SQL-Anweisungen SQL Tuning Set Hypothetische Arbeitslast Erzeugt eine Reihe von Empfehlungen und stellt ein Implementierungsskript bereit Dr. Frank Haney 16

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