索引是如何提升Oracle数据库查询性能的？

1. 索引的基本概念：

• 索引用于加快表中的数据查询速度，尤其在查询频繁的大表中非常有用。查询时，通常通过WHERE子句来指定查询条件。使用索引可以显著减少不必要的磁盘I/O，从而提高查询速度。例如，若查询员工表emp中empno=7902的记录，表中有1000行数据，未使用索引时需要扫描所有行，而使用索引则只需几次查询就能找到对应数据。
• 在索引中，除了存储索引列上的数据，还存储了每一行数据的ROWID。ROWID是表中的一个伪列，用于标识数据在存储空间中的物理位置。数据库服务器在查询时会首先通过索引查找到ROWID，然后再根据ROWID定位到实际数据。

2. 索引的查找机制：

• 索引通过对索引列的数据进行排序，使得在查询数据时可以快速定位。通常，数据库服务器采用二叉树的折半查找法来提高查询效率。索引的查找过程类似于遍历二叉树，首先与根节点比较，如果需要查找的数据小于根节点，则在左子树中查找，反之则在右子树中查找。查找范围每次缩小一半，直至找到所需数据。

3. 索引的创建、修改与删除：

• 索引可以自动创建，也可以手动创建。例如，在员工表emp中为empno列创建索引的语法为：

  CREATE INDEX idx_1 ON emp (empno);  -- 代码编号 [000152]

  这个索引被称为单列索引。如果需要在多个列上建立索引，则需要指定多个列。如下语句为emp表的empno和deptno列创建了一个复合索引：

  CREATE INDEX idx_2 ON emp (empno, deptno);  -- 代码编号 [000153]

  如果需要创建唯一索引，则需要使用UNIQUE关键字。例如，下面的语句在emp表的ename和deptno列上创建唯一索引idx_3，确保ename和deptno组合的值在表中没有重复：

  CREATE UNIQUE INDEX idx_3 ON emp (ename, deptno);  -- 代码编号 [000154]

4. 索引的有效性与系统开销：

• 合理使用索引可以提升查询性能，但不合理的索引可能导致系统性能下降。创建索引时会对表中的数据进行排序，插入或更新表中的数据时，索引的数据也会被重新排序，造成额外的系统开销。特别是对于频繁进行DML操作的表，索引的创建需谨慎。
• 通常的规则是：如果每次查询只选择表中的少量行，应该建立索引；如果表中进行频繁的DML操作，或者表非常小，不应建立索引。

5. 索引的修改：

• 索引创建后也可以进行修改，例如通过以下语句重新构建索引：

  ALTER INDEX idx_3 REBUILD;  -- 代码编号 [000156]

  这种操作有助于减少磁盘碎片，提高系统性能。其他修改操作包括分配或释放索引空间：

  ALTER INDEX idx_3 ALLOCATE EXTENT (SIZE 1M);  -- 分配空间
  ALTER INDEX idx_3 DEALLOCATE UNUSED;  -- 释放多余空间

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