位图索引

同样的,先说是什么,再说为什么。

上篇我们说过BTREE索引是将数据表的索引列和行号排序后以树状形式存在磁盘中。那位图索引是什么样的呢?

现有如下日志表,有操作类型字段op_type,该字段的取值只有“查看”、“查询”、“新增”、“修改”和“删除”。

如下表,当在op_type列建位图索引,如果某数据行取值是“查看”则将该行的“查看”的单元格记为1,在其他取值上记0;如果取值是“修改”则在该行的“修改”的单元格记1,其他取值上记0:

同理,在操作用户列建位图索引如下:

查看如下计数语句在各种情况下的效率如何呢?

select count(*) from tsys_log_click;

未建索引:

建了BTREE索引:

在操作类型op_type列上建位图索引之后:

我们在不同前提下进行了三次统计查询,在未建索引的情况下,统计查询走的全表扫描,代价是223,逻辑读是838;在非空列r_id上建BTREE索引之后,统计查询走的索引快速扫描,代价是46,逻辑读是193;在操作类型列上建位图索引之后,统计查询走的位图索引快速扫描,代价是3,逻辑读是7。

所以,在统计查询中,代价最高的是全表扫描;在非空列上建BTREE索引后,一般走BTREE索引的效率要比全表扫描高;最快的是在列取值高度重复的列上建位图索引。

BTREE索引存储的是列值,而位图索引存储的是比特位值,加入位图索引所在的列只有一个取值,比如操作类别列只有“查看”,这时整个位图索引的大小大致等于行数乘以这1个字节,如果操作类型有“查看”和“查询”,最多也就是只有“查看”的情况下的两倍大,所以位图索引在重复度很低时,体积非常小,所以count(*)统计非常快。

当我们在做

where op_type = '删除' and call_user = 'xrisk'

这样的即席查询时,如果在条件列上建了位图索引,那么查询其实就是个逻辑运算,在我们上面两张表中,找出这两列的取值都为1(与运算)的结果就是了。

但是建了位图索引的数据表,在更新数据时会有很大的问题:

当位图索引列的取值越少,更新数据时,维护索引影响的列数就越多,比如操作类别列如果取值只有“查看”和“查询”的话,键值为“查看”的索引条目指向了数据库一半以上的数据,更新就要影响了一半以上的数据。

所以,如果某列是被频繁更新的,或者频繁插入记录的表,建位图索引是不合适的。上面还有一条,这个列的取值是高度重复的,否则我们像上面构建的位图索引的所谓的表也会很庞大。

函数索引

如果对索引列做运算会导致索引无法使用:

select * from tsys_log_click where upper(call_user) = 'TOM';

即使在call_user列上建了索引,这样的查询也不会走索引。但我们可以连带着函数一起建索引,即函数索引:

函数索引的性能是在全表扫描和普通索引之间

所以应该尽可能避免函数索引。例如

select * from tsys_user where substr(user_name,1,3) = 'Tom';

可以改写成 select * from tsys_user where user_name like 'Tom%';

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