Oracle的rowid

ROWID是数据的详细地址，通过rowid，oracle可以快速的定位某行具体的数据的位置。

ROWID可以分为物理rowid和逻辑rowid两种。普通的堆表中的rowid是物理rowid，索引组织表(IOT)的rowid是逻辑rowid。oracle提供了一种urowid的数据类型，同时支持物理和逻辑rowid。本文主要关注物理rowid

物理rowid又分为扩展rowid(extended rowid)和限制rowid(restricted rowid)两种格式。限制rowid主要是oracle7以前的rowid格式，现在已经不再使用，保留该类型只是为了兼容性。所以本文的提到物理rowid一般是指扩展rowid格式。

本文主要内容：

1.Rowid的显示形式

2.如何从rowid计算得到obj#,rfile#,block#,row#

3.如何从obj#,rfile#,block#,row#计算得到rowid

4.Rowid的内部存储格式

5.Index中存储的rowid

1.Rowid的显示形式

我们从rowid伪列里select出来的rowid是基于base64编码，一共有18位，分为4部分：

OOOOOOFFFBBBBBBRRR

其中：

OOOOOO： 六位表示data object id，根据object id可以确定segment。关于data object id和object id的区别，请参考http://www.orawh.com/index.php/archives/62

FFF： 三位表示相对文件号。根据该相对文件号可以得到绝对文件号，从而确定datafile。关于相对文件号和绝对文件号，请参考http://blog.itpub.net/post/330/22749

BBBBBB：六位表示data block number。这里的data block number是相对于datafile的编号，而不是相对于tablespace的编号。

RRR：三位表示row number。

Oracle提供了dbm_rowid来进行rowid的一些转换计算。

SQL> create table test(id int,name varchar2(30));

Table created.

SQL> insert into test values(1,'a');

1 row created.

SQL> commit;

Commit complete.

SQL> select rowid from test;

ROWID
------------------
AAAGbEAAHAAAAB8AAA

SQL> select dbms_rowid.rowid_object(rowid) obj#,
2 dbms_rowid.rowid_relative_fno(rowid) rfile#,
3 dbms_rowid.rowid_block_number(rowid) block#,
4 dbms_rowid.rowid_row_number(rowid) row#,
5 dbms_rowid.rowid_to_absolute_fno(rowid,'SYS','TEST') file#
6 from test;

OBJ# RFILE# BLOCK# ROW# FILE#
----------- ------------ ------------- ---------- ----------
26308 7 124 0 7

2. 如何从rowid计算得到obj#,rfile#,block#,row#

rowid是base64编码的，用A~Z a~z 0~9 + /共64个字符表示。A表示0，B表示1，……，a表示26，……，0表示52，……，+表示62，/表示63可以将其看做一个64进制的数。

所以，

obj#=AAAGbE=6*64^2+27*64+4=26308

rfile#=AAH=7

block#=AAAAB8=64+60=124

row#=AAA=0

3. 如何从obj#,rfile#,block#,row#计算得到rowid

实际上就是将十进制数转化成64进制数，当然，从二进制转化的规则比较简单点。

将二进制数从右到左，6个bit一组，然后将这6个bit组转成10进制数，就是A~Z a~z 0~9 + /这64个字符的位置（从0开始），替换成base64的字符即可。

obj#=26308=110 011011 000100=6 27 4=G b E，补足成6位base64编码，左边填0，也就是A，结果为AAAGbE

rfile#=7=111=7=H，补足成3位，得到AAH

block#=124=1 111100=1 60=B 8，补足成6位，得到AAAAB8

row#=0，3位AAA

合起来就是AAAGbEAAHAAAAB8AAA

4. Rowid的内部存储格式

虽然我们从rowid伪列中select出来的rowid是以base64字符显示的，但在oracie内部存储的时候还是以原值的二进制表示的。一个扩展rowid采用10个byte来存储，共80bit，其中obj#32bit,rfile#10bit,block#22bit,row#16bit。所以相对文件号不能超过1023，也就是一个表空间的数据文件不能超过1023个（不存在文件号为0的文件），一个datafile只能有2^22=4M个block,，一个block中不能超过2^16＝64K行数据。而一个数据库内不能有超过2^32=4G个object。

SQL> select dump(rowid,16) from test;

DUMP(ROWID,16)
--------------------------------------------

Typ=69 Len=10: 0,0,66,c4,1,c0,0,7c,0,0

00000000 00000000 01100110 11000100 00000001 11000000 00000000 01111100 00000000 00000000

最右边16bit为row#=00000000 00000000=0

接下来22bit为block#=000000 00000000 01111100=124

接下来10bit为rfile#=00000001 11=7

接下来32bit为obj#=00000000 00000000 01100110 11000100=26308

5. Index中存储的rowid

a. 普通B-tree索引

SQL> create index ix_test on test(id);

Index created.

SQL> select file_id,block_id from dba_extents where segment_name='IX_TEST' and owner=user;

FILE_ID BLOCK_ID
---------- ----------
7 129

---由于是assm表空间，去掉3个block的头
SQL> alter system dump datafile 1 block 132;

System altered.

得到trace文件内容如下（省略无关内容）：
row#0[8024] flag: -----, lock: 0
col 0; len 2; (2): c1 02 ---索引键数据ID=1
col 1; len 6; (6): 01 c0 00 7c 00 00 ---对应的rowid记录
----- end of leaf block dump -----
End dump data blocks tsn: 7 file#: 7 minblk 132 maxblk 132

普通索引中保存的rowid是不包括obj#的，但是分区表的global index是包括obj#的，这是因为分区表包括多个segment，每个segment可能在不同的datafile中，根据表的obj#就无法确定该索引键对应的rowid（rfile#确定不了）。

01 c0 00 7c 00 00 转化为二进制 000000001 11000000 00000000 01111100 00000000 00000000

右边8bit row#=0

接下来22bit block#=000000 00000000 01111100=124

接下来10bit rfile#=000000001 11=7

b.唯一索引

SQL> drop index ix_test;

Index dropped.

SQL> create unique index ix_test on test(id);

Index created.

SQL> select file_id,block_id from dba_extents where segment_name='IX_TEST' and owner=user;

FILE_ID BLOCK_ID
---------- ----------
7 129

SQL> alter system dump datafile 1 block 132;

System altered.

得到trace文件内容如下：

row#0[8025] flag: -----, lock: 0, data:(6): 01 c0 00 7c 00 00 ---对应的rowid记录
col 0; len 2; (2): c1 02 ---索引键数据ID=1
----- end of leaf block dump -----
End dump data blocks tsn: 7 file#: 7 minblk 132 maxblk 132

得到rowid为 01 c0 00 7c 00 00，具体的转换计算和前面的一样，就不重复了。

Base64编码说明
　　Base64编码要求把3个8位字节（3*8=24）转化为4个6位的字节（4*6=24），之后在6位的前面补两个0，形成8位一个字节的形式。 如果剩下的字符不足3个字节，则用0填充，输出字符使用'='，因此编码后输出的文本末尾可能会出现1或2个'='。

　　为了保证所输出的编码位可读字符，Base64制定了一个编码表，以便进行统一转换。编码表的大小为2^6=64，这也是Base64名称的由来。

Base64编码表

码值	字符		码值	字符		码值	字符		码值	字符
0	A		16	Q		32	g		48	w
1	B		17	R		33	h		49	x
2	C		18	S		34	i		50	y
3	D		19	T		35	j		51	z
4	E		20	U		36	k		52	0
5	F		21	V		37	l		53	1
6	G		22	W		38	m		54	2
7	H		23	X		39	n		55	3
8	I		24	Y		40	o		56	4
9	J		25	Z		41	p		57	5
10	K		26	a		42	q		58	6
11	L		27	b		43	r		59	7
12	M		28	c		44	s		60	8
13	N		29	d		45	t		61	9
14	O		30	e		46	u		62	+
15	P		31	f		47	v		63	/

原文链接：http://hi.baidu.com/wwynhm/item/1a376fbc6063b7d084dd79a7
关于《关于base64编码的原理及实现》