Oracle数据库基数：SQL优化技巧与案例

基数（Cardinality）概念与计算

1. 基数的定义：

   • 基数指的是某列唯一键的数量。例如，性别列的基数为2（男和女）。主键列的基数等于表的总行数。基数影响数据分布和查询性能。

2. 基数计算实例：

   select count(distinct owner), count(distinct object_id), count(*) from test;

   • owner列的基数为29，表示该列中有29个不同的值。
   • object_id列的基数为72462，等于总行数，说明object_id列中没有重复值，相当于主键。

3. 实际应用：

   • 了解基数可以帮助数据库管理员和开发人员优化查询。高基数通常意味着更好的索引选择，而低基数可能导致索引效率低下。

     Oracle数据库版本查询与用户管理

4. SQL命令解释：

   select * from v$version where rownum=1;

   • 这个查询用来获取Oracle数据库的版本信息。v$version是一个视图，包含数据库的版本和构建信息。

5. 用户管理操作：

   • show user;：查看当前用户，结果为SYS。
   • grant dba to scott;：授予用户scott DBA权限。
   • alter user scott account unlock;：解锁scott用户的账号。
   • alter user scott identified by tiger;：设置scott用户的密码为tiger。
   • conn scott/tiger;：连接到scott用户。

6. 创建表：

   create table test as select * from dba_objects;

   • 这条语句用于创建一个名为test的新表，表的数据来自于dba_objects视图。这种操作称为“表的克隆”或“表的快照”，适用于需要创建一个数据库对象的副本进行测试或分析时。

数据分布与查询分析

1. 数据分布情况：

   select owner, count(*) from test group by owner order by 2 desc;

   • 查询结果显示owner列的数据分布极不均衡。

2. 查询优化策略：

   • 对于这种不均衡的数据分布，在设计查询时要特别注意索引的选择。比如，owner='SYS'的查询会返回大量数据，通常会使用全表扫描，而不是索引。

查询优化决策与索引使用

1. 查询分析：

   • 查询语句 select * from test where owner='SCOTT'; 返回的数据仅占总数据的0.009%。此时使用索引更合适，因为返回的数据量很小。

2. 索引使用策略：

   • 经验法则是：当查询返回的数据量小于5%时，使用索引；当超过5%时，通常全表扫描更有效。对于高基数的列，索引会大幅提高查询速度；低基数列可能导致性能瓶颈。

动态查询与索引考虑

1. 绑定变量的使用：

   select * from test where owner=:B1;

   • :B1是一个绑定变量，查询的执行可能依赖于传入的实际值。这种查询方式可以提高SQL的重用性和执行效率。

2. 低基数列的优化：

   • 对于低基数列，如果其数据分布不均衡，需要特别注意优化。可以通过查询数据分布情况来决定索引使用。

3. 实践建议：

   • 进行SQL优化时，首先要了解数据的分布和基数情况。对于高基数列优先使用索引，而低基数列要慎重考虑。

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实例

例子1：用户权限管理

在一个开发环境中，需要为新加入的开发者创建一个用户并赋予特定权限：

-- 创建新用户
create user dev_user identified by password123;

-- 授予连接数据库的权限
grant create session to dev_user;

-- 授予开发所需的权限
grant create table, create view, create procedure to dev_user;

例子2：基数影响索引选择

假设有一张订单表orders，其中status列表示订单状态：

-- 检查订单状态列的基数
select count(distinct status) from orders;

-- 结果为3，表示订单状态只有三种可能值：Pending, Shipped, Delivered

-- 优化查询
select * from orders where status = 'Pending';

由于status列的基数很低（仅有3种状态），对于这样的查询不建议使用索引，因为每种状态可能对应大量记录，全表扫描更合适。

例子3：动态查询优化

一个应用程序中需要根据不同条件查询用户数据：

-- 动态查询使用绑定变量
select * from users where age > :age_limit;

-- age_limit可以是任意值，通过参数传入，提高查询的复用性和效率

对于这种情况下，如果age列有较高的基数和均匀的分布，应该建立索引以提高查询性能。

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