Oracle SQL优化概念之集群因子解析

时间:2024-03-03 11:56:41

导读
本文介绍一个Oracle 数据库SQL优化的一个基本概念【集群因子】,理解了此概念,有助于对Oracle数据库进行SQL优化。

1. 集群因子名词解析

集群因子(ClusteringFactor)是如果通过一个索引扫描一张表,需要访问的表的数据块的数量。衡量通过索引扫描,通过ROWID 回表的时候,物理读有多大。
集群因子是索引与它所基于的表相比较而得出的有序性度量,它用于检查在索引访问之后执行的表查找的成本(将集群因子与选择性相乘即可得到该操作的成本)。集群因子记录在扫描索引时将读取的块数量。
如果使用的索引具有较大的集群因子,则必须访问更多的表数据块才可以获得每个索引块中的行(因为邻近行位于不同的块中)。
如果集群因子接近于表中的块数量,则表示索引适当排序;但是,如果集群因子接近于表中的行数量,则表示索引没有适当排序

2. 集群因子的计算方法

(1) 扫描一个索引;
(2) 比较某行的ROWID和前一行的ROWID,如果这两个ROWID不属于同一个数据块,那么ClusteringFactor增加1;
(3) 整个索引扫描完毕后,就得到了该索引的ClusteringFactor。
(4)行链接和行迁移分别需要补1个块。

3. 计算集群因子大小对SQL优化具有重要的意义

如果ClusteringFactor接近于表存储的块数,说明这张表是按照索引字段的顺序存储的。
如果集群因子接近于行的数量,那说明这张表不是按索引字段顺序存储的。
在计算索引访问成本时,集群因子十分有用。Clustering Factor乘以选择性参数(selectivity)就是访问索引的开销。
如果这个统计数据不能反映出索引的真实情况,那么可能会造成优化器错误地选择执行计划。另外,如果某张表上的大多数访问是按照某个索引做索引扫描,那么将该表的数据按照索引字段的顺序重新组织,可以提高该表的访问性能。
集群因子对执行范围扫描的SQL语句产生影响,如果集群因子接近数据块数量,满足查询要求的数据块的数量就可以少很多,这样也增加了数据块已经存在于内存中的可能性。相对于数据块数量大很多的集群因子,基于索引列的范围查询需要扫描更多的数据块。
我们知道可以通过dbms_rowid.rowid_block_number(rowid)找到记录对应的block 号。索引中记录了rowid,因此oracle 就可以根据索引中的rowid来判断记录是否是在同一个block 中。
举个例子,比如说索引中有a,b,c,d,e五个记录,首先比较a,b 是否在同一个block,如果不在同一个block 那么Clustering Factor +1,然后继续比较b,c 同理,如果b,c 不在同一个block,那么Clustering Factor+1,这样一直进行下去,直到比较了所有的记录。
根据算法我们就可以知道clustering factor 的值介于block 数和表行数之间。如果clustering factor 接近block 数,说明表的存储和索引存储排序接近,也就是说表中的记录很有序,这样在做index range scan 的时候能,读取少量的data block 就能得到我们想要的数据,代价比较小。如果clustering factor 接近表记录数,说明表的存储和索引排序差异很大,在做index range scan 的时候,会额外读取多个block,因为表记录分散,代价较高。

4. 查看集群因子的大小

Clustering_factor列是user_indexes,dba_indexes视图中的一列,该列反应了数据相对已索引的列是否显得有序。

SQL> select table_name,index_name,CLUSTERING_FACTOR from user_indexes where table_name='TEST';

TABLE_NAME                     INDEX_NAME                     CLUSTERING_FACTOR
------------------------------ ------------------------------ -----------------
TEST                           IDX_OWNER                                   2353

SQL>