Oracle访问数据的存取方法

1) 全表扫描（Full Table Scans, FTS）

为实现全表扫描，Oracle读取表中所有的行，并检查每一行是否满足语句的WHERE限制条件。Oracle顺序地读取分配给表的每个数据块，直到读到表的最高水线处(high water mark, HWM，标识表的最后一个数据块)。一个多块读操作可以使一次I/O能读取多块数据块(db_block_multiblock_read_count参数设定)，而不是只读取一个数据块，这极大的减少了I/O总次数，提高了系统的吞吐量，所以利用多块读的方法可以十分高效地实现全表扫描，而且只有在全表扫描的情况下才能使用多块读操作。在这种访问模式下，每个数据块只被读一次。

使用FTS的前提条件：在较大的表上不建议使用全表扫描，除非取出数据的比较多，超过总量的5% -- 10%，或你想使用并行查询功能时。

使用全表扫描的例子：

SQL> set autotrace traceonly;  //只显示执行计划，不查询数据
SQL> select * from dept;
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| Id  | Operation         | Name | Rows  | Bytes | Cost (%CPU)| Time     |
--------------------------------------------------------------------------
|   0 | SELECT STATEMENT  |      |     4 |    80 |     3   (0)| 00:00:01 |
|   1 |  TABLE ACCESS FULL| DEPT |     4 |    80 |     3   (0)| 00:00:01 |
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2) 通过ROWID的表存取（Table Access by ROWID或rowid lookup）
行的ROWID指出了该行所在的数据文件、数据块以及行在该块中的位置，所以通过ROWID来存取数据可以快速定位到目标数据上，是Oracle存取单行数据的最快方法。
这种存取方法不会用到多块读操作，一次I/O只能读取一个数据块。我们会经常在执行计划中看到该存取方法，如通过索引查询数据。

使用ROWID存取的方法：

SQL> select * from dept where rowid='AAAMfNAAEAAAAAQAAA';
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| Id  | Operation                  | Name | Rows  | Bytes | Cost (%CPU)| Time     |
-----------------------------------------------------------------------------------
|   0 | SELECT STATEMENT           |      |     1 |    20 |     1   (0)| 00:00:01 |
|   1 |  TABLE ACCESS BY USER ROWID| DEPT |     1 |    20 |     1   (0)| 00:00:01 |
-----------------------------------------------------------------------------------

3）索引扫描（Index Scan或index lookup）
我们先通过index查找到数据对应的rowid值(对于非唯一索引可能返回多个rowid值)，然后根据rowid直接从表中得到具体的数据，这种查找方式称为索引扫描或索引查找(index lookup)。一个rowid唯一的表示一行数据，该行对应的数据块是通过一次i/o得到的，在此情况下该次i/o只会读取一个数据库块。

在索引中，除了存储每个索引的值外，索引还存储具有此值的行对应的ROWID值。索引扫描可以由2步组成：(1) 扫描索引得到对应的rowid值。 (2) 通过找到的rowid从表中读出具体的数据。每步都是单独的一次I/O，但是对于索引，由于经常使用，绝大多数都已经CACHE到内存中，所以第1步的I/O经常是逻辑I/O，即数据可以从内存中得到。但是对于第2步来说，如果表比较大，则其数据不可能全在内存中，所以其I/O很有可能是物理I/O，这是一个机械操作，相对逻辑I/O来说，是极其费时间的。所以如果多大表进行索引扫描，取出的数据如果大于总量的5% -- 10%，使用索引扫描会效率下降很多。如下列所示：

根据索引的类型与where限制条件的不同，有4种类型的索引扫描：
a. 索引唯一扫描(index unique scan)
b. 索引范围扫描(index range scan)
c. 索引全扫描(index full scan)
d. 索引快速扫描(index fast full scan)

(1) 索引唯一扫描(index unique scan)

通过唯一索引查找一个数值经常返回单个ROWID。如果存在UNIQUE 或PRIMARY KEY 约束（它保证了语句只存取单行）的话，Oracle经常实现唯一性扫描。

SQL> select deptno from dept where deptno=10;
-----------------------------------------------------------------------------
| Id  | Operation         | Name    | Rows  | Bytes | Cost (%CPU)| Time     |
-----------------------------------------------------------------------------
|   0 | SELECT STATEMENT  |         |     1 |     3 |     0   (0)| 00:00:01 |
|*  1 |  INDEX UNIQUE SCAN| PK_DEPT |     1 |     3 |     0   (0)| 00:00:01 |
-----------------------------------------------------------------------------

如果查询的数据能全在索引中找到，就可以避免进行第2步操作，避免了不必要的I/O，此时即使通过索引扫描取出的数据比较多，效率还是很高的。

(2) 索引范围扫描(index range scan)

使用一个索引存取多行数据，在唯一索引上使用索引范围扫描的典型情况下是在谓词(where限制条件)中使用了范围操作符(如>、<、<>、>=、<=、between)

SQL> select deptno,dname from dept where deptno>10;
-------------------------------------------------------------------------------------
| Id  | Operation        | Name             | Rows  | Bytes | Cost (%CPU)| Time     |
-------------------------------------------------------------------------------------
|   0 | SELECT STATEMENT |                  |     3 |    39 |     1   (0)| 00:00:01 |
|*  1 |  INDEX RANGE SCAN| DEPTNO_DNAME_IND |     3 |    39 |     1   (0)| 00:00:01 |
-------------------------------------------------------------------------------------

在非唯一索引上，谓词danme = 'Sales'可能返回多行数据，所以在非唯一索引上都使用索引范围扫描。

使用index rang scan的3种情况：
(a) 在唯一索引列上使用了range操作符(> < <> >= <= between)
(b) 在组合索引上，只使用部分列进行查询，导致查询出多行
(c) 对非唯一索引列上进行的任何查询。

(3) 索引全扫描(index full scan)

与全表扫描对应，也有相应的全索引扫描。而且此时查询出的数据都必须从索引中可以直接得到。

SQL> select deptno,dname from dept order by deptno,dname;
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| Id  | Operation        | Name             | Rows  | Bytes | Cost (%CPU)| Time     |
-------------------------------------------------------------------------------------
|   0 | SELECT STATEMENT |                  |     4 |    52 |     1   (0)| 00:00:01 |
|   1 |  INDEX FULL SCAN | DEPTNO_DNAME_IND |     4 |    52 |     1   (0)| 00:00:01 |
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(4) 索引快速扫描(index fast full scan)

扫描索引中的所有的数据块，与 index full scan很类似，但是一个显著的区别就是它不对查询出的数据进行排序，即数据不是以排序顺序被返回。在这种存取方法中，可以使用多块读功能，也可以使用并行读入，以便获得最大吞吐量与缩短执行时间。

deptno_dname_ind索引是一个多列索引：dept(deptno,dname)

SQL> create index deptno_dname_ind on dept(deptno,dname);  //在dpetno,dname上创建多列索引

SQL> select deptno,dname from dept;
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| Id  | Operation        | Name             | Rows  | Bytes | Cost (%CPU)| Time     |
-------------------------------------------------------------------------------------
|   0 | SELECT STATEMENT |                  |     4 |    52 |     1   (0)| 00:00:01 |
|   1 |  INDEX FULL SCAN | DEPTNO_DNAME_IND |     4 |    52 |     1   (0)| 00:00:01 |
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只选择多列索引的第2列：

SQL> select dname from dept;
-------------------------------------------------------------------------------------
| Id  | Operation        | Name             | Rows  | Bytes | Cost (%CPU)| Time     |
-------------------------------------------------------------------------------------
|   0 | SELECT STATEMENT |                  |     4 |    40 |     1   (0)| 00:00:01 |
|   1 |  INDEX FULL SCAN | DEPTNO_DNAME_IND |     4 |    40 |     1   (0)| 00:00:01 |
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