sql - 对分区表使用分区索引

Question

我正在尝试了解构建用于分区表的复合本地分区索引的最佳方法。

这是我的示例表:

ADDRESS
id
street
city
state
tenant

Address 表是根据租户列进行列表分区的。几乎所有查询都将在查询中包含租户列，因此实际上无需担心此处的跨分区搜索。

我想像 select * from address where tenant = 'X' and street = 'Y' and city = 'Z' 这样的查询最终尽可能地执行。在我看来，这样做的正确方法似乎是首先限制特定租户(分区)，然后使用本地分区索引。

现在，我相信每个引用表只能使用一个索引，所以我想制作一个最有用的复合局部分区索引。我设想其中包含街道和城市的综合指数。所以我有两个问题:

1. 租户应该自己有一个索引吗？

2. 租户是否应该成为综合指数的一部分？

了解为什么它应该在路上或另一个背后会有所帮助，因为我认为我不完全理解分区如何与分区索引一起工作。

Answer 1

create index address_city_street_idx on address(city, street) compress 1 local;

我相信索引是这个查询的理想选择，给定一个在 TENANT 上进行列表分区的表:

select * from address where tenant = 'X' and street = 'Y' and city = 'Z' 

---

回答问题 1 和 2:由于 TENANT 是分区键，它不应该在这个索引中，而且可能不应该在任何索引中。该列已被分区修剪用于选择相关段。这项工作是在编译或解析时完成的，而且几乎是免费的。

测试用例中的执行计划表明正在进行分区修剪。 PARTITION LIST SINGLE 操作以及列 Pstart 和 Pstop 列出数字 3 而不是像 KEY< 这样的变量，表明 Oracle 在查询运行之前已经确定了分区。 Oracle 在编译时立即丢弃不相关的租户，无需担心在运行时使用索引进一步减少租户。

---

我的索引建议取决于对数据的一些假设。 CITY 和 STREET 听起来都不像它们会为租户唯一标识一行。而且 STREET 听起来比 CITY 更有选择性。如果一个 CITY 有多个 STREET，那么按顺序对它们进行索引并使用索引压缩可以节省大量空间。

如果索引明显更小，它可能具有更少的级别，这意味着它需要稍微更少的 I/O 来进行查找。如果它更小，则可以将更多内容放入缓冲区缓存中，这可能会进一步提高性能。

但是对于这么大的表，我感觉两者的 BLEVEL(索引级别数)将相同，并且两个索引都太大而无法有效地使用缓存。这意味着 (CITY,STREET) 和 (STREET,CITY) 之间可能没有任何性能差异。但是使用 (CITY,STREET) 和压缩，您至少可以节省大量空间。

测试用例

我假设您不能简单地在生产环境中创建两个索引并试用它们。在这种情况下，您需要先创建一些测试。

这个测试用例并不能强烈支持我的建议。它只是一个更彻底的测试用例的起点。您需要创建一个数据量更大且数据分布更真实的数据。

--Create sample table.
create table address
(
    id number,
    street varchar2(100),
    city varchar2(100),
    state varchar2(100),
    tenant varchar2(100)
) partition by list (tenant)
(
    partition p1 values ('tenant1'),
    partition p2 values ('tenant2'),
    partition p3 values ('tenant3'),
    partition p4 values ('tenant4'),
    partition p5 values ('tenant5')
) nologging;

--Insert 5M rows.
--Note the assumptions about the selectivity of the street and city
--are critical to this issue.  Adjust the MOD as necessary.
begin
    for i in 1 .. 5 loop
        insert /*+ append */ into address
        select
            level,
            'Fake Street '||mod(level, 10000),
            'City '||mod(level, 100),
            'State',
            'tenant'||i
        from dual connect by level <= 1000000;
        commit;
    end loop;
end;
/

--Table uses 282MB.
select sum(bytes)/1024/1024 mb from dba_segments where segment_name = 'ADDRESS' and owner = user;

--Create different indexes.
create index address_city_street_idx on address(city, street) compress 1 local;
create index address_street_city_idx on address(street, city) local;

--Gather statistics.
begin
    dbms_stats.gather_table_stats(user, 'ADDRESS');
end;
/

--Check execution plan.
--Oracle by default picks STREET,CITY over CITY,STREET.
--I'm not sure why.  And the cost difference is only 1, so I think things may be different with realistic data.
explain plan for select * from address where tenant = 'tenant3' and street = 'Fake Street 50' and city = 'City 50';
select * from table(dbms_xplan.display);

/*
Plan hash value: 2845844304

--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
| Id  | Operation                                  | Name                    | Rows  | Bytes | Cost (%CPU)| Time     | Pstart| Pstop |
--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
|   0 | SELECT STATEMENT                           |                         |     1 |    44 |     4   (0)| 00:00:01 |       |       |
|   1 |  PARTITION LIST SINGLE                     |                         |     1 |    44 |     4   (0)| 00:00:01 |     3 |     3 |
|   2 |   TABLE ACCESS BY LOCAL INDEX ROWID BATCHED| ADDRESS                 |     1 |    44 |     4   (0)| 00:00:01 |     3 |     3 |
|*  3 |    INDEX RANGE SCAN                        | ADDRESS_STREET_CITY_IDX |     1 |       |     3   (0)| 00:00:01 |     3 |     3 |
--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

Predicate Information (identified by operation id):
---------------------------------------------------

   3 - access("STREET"='Fake Street 50' AND "CITY"='City 50')
*/

--Check execution plan of forced CITY,STREET index.
--I don't suggest using a hint in the real query, this is just to compare plans.
explain plan for select /*+ index(address address_city_street_idx) */ * from address where tenant = 'tenant3' and street = 'Fake Street 50' and city = 'City 50';
select * from table(dbms_xplan.display);

/*
Plan hash value: 1084849450

--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
| Id  | Operation                                  | Name                    | Rows  | Bytes | Cost (%CPU)| Time     | Pstart| Pstop |
--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
|   0 | SELECT STATEMENT                           |                         |     1 |    44 |     5   (0)| 00:00:01 |       |       |
|   1 |  PARTITION LIST SINGLE                     |                         |     1 |    44 |     5   (0)| 00:00:01 |     3 |     3 |
|   2 |   TABLE ACCESS BY LOCAL INDEX ROWID BATCHED| ADDRESS                 |     1 |    44 |     5   (0)| 00:00:01 |     3 |     3 |
|*  3 |    INDEX RANGE SCAN                        | ADDRESS_CITY_STREET_IDX |     1 |       |     3   (0)| 00:00:01 |     3 |     3 |
--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

Predicate Information (identified by operation id):
---------------------------------------------------

   3 - access("CITY"='City 50' AND "STREET"='Fake Street 50')
*/

--Both indexes have BLEVEL=2.
select *
from dba_indexes
where index_name in ('ADDRESS_CITY_STREET_IDX', 'ADDRESS_STREET_CITY_IDX');

--CITY,STREET = 160MB, STREET,CITY=200MB.
--You can see the difference already.  It may get larger with different data distribution.
--And it may get larger with more data, as it may compress better with more repetition.
select segment_name, sum(bytes)/1024/1024 mb
from dba_segments
where segment_name in ('ADDRESS_CITY_STREET_IDX', 'ADDRESS_STREET_CITY_IDX')
group by segment_name;