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分类: Oracle

2010-04-01 19:30:20

Oracle数据库表类型

出处:
 
 
6.1 表的类型

1.        堆组织表

2.        索引组织表

3.        聚簇表

4.        散列聚簇表

5.        嵌套表

6.        临时表

7.        对象表

一张表最多有1000列;表的行数理论上没有限制;表上索引个数可以是列的全排列数,而且一次性能够使用32个;表的数量没有限制。
6.2 术语
高水位标记 High Water Mark

    曾经包含数据的最右边的块。在全表扫描时,Oracle将扫描高水标记一下的所有块,即使它们不含数据。TRUNCATE将重新设置高水标记。
自由列表   Freelist

在Oracle中用来跟踪高水标记以下有空闲空间的块对象。保留在高水标记以上的块,只有Freelist为空时才能被用到。

并行更新数据时,配置多个Freelist能提高整体性能,代价是增加了存储空间。
PCTFREE和PCTUSED
INITIAL, NEXT和PCTINCREASE

建议使用Local Managed表空间并设置Extents大小相等。而在没有使用Local Managed表空间的情况下,建议总是设置INITIAL=NEXT和PCTINCREASE=0,以模拟Local Managed表空间的使用。
MINEXTENTS和MAXEXTENTS
LOGGING和NOLOGGING
INITRANS和MAXTRANS
堆组织表
6.3 索引组织表

数据在IOT中根据主键存储和排序。IOT特别适用于IR(信息检索)、空间和OLAP应用程序。

IOT名义上是表,但它们的段实际上是索引段。要显示空间使用等就要先把IOT表的名字转换成潜在的索引名。默认值是SYS_IOT_TOP_,object_id是为表分配的内部对象ID。推荐在建表时指定索引名。
主要应用

对只包含主键列的表:使用堆组织表将有100%多的额外开销;

1. 构建自己的索引结构:例如自己实现一个提供大小写不敏感查询的类似函数索引

CREATE TABLE emp AS SELECT * FORM scott.emp;



CREATE TABLE upper_name

(x$ename,x$rid,

PRIMARY KEY(x$ename,x$rid)

)

ORGANIZATION INDEX

AS

  SELECT UPPER(ename),ROWID FROM emp;



CREATE OR REPLACE TRIGGER upper_ename

AFTER INSERT OR UPDATE OR DELETE ON emp

FOR EACH ROW

BEGIN

  IF (UPDATING AND (:OLD.ename||'x'<>:NEW.ename||'x'))

  THEN

    DELETE FROM upper_name

    WHERE x$ename=UPPER(:OLD.ename)

      AND x$rid=:OLD.rowid;

    

    INSERT INTO upper_ename(x$ename,x$rid) VALUES (UPPER(:NEW.ename),:NEW.rowid);

  ELSIF (INSERTING)

  THEN

    INSERT INTO upper_ename(x$ename,x$rid) VALUES (UPPER(:NEW.ename),:NEW.rowid);

  ELSIF (DELETING)

  THEN

    DELETE FROM upper_name

    WHERE x$ename=UPPER(:OLD.ename)

      AND x$rid=:OLD.rowid;

  END IF;

END;

2. 需要加强数据的共同定位或希望数据按特定的顺序物理存储时

对应Sybase和SQL Server用户,这种情况会采用聚簇索引,而这可能达到110%的额外开销,而IOT没有。经常用BETWEEN对主键或者唯一键进行查询,则会降低I/O数量。
主要选项

NOCOMPRESS/COMPRESS N

压缩N列,即对其中前N列相同的值进行压缩。从而能够允许更多数据进入Buffer Cache,代价是略多的CPU能量。

OVERFLOW PCTTHRESHOLD N/INCLUDING column_name

索 引段的存储要密集于普通数据段(每块的行数要多),一般PCTUSED是没有意义的。而OVERFLOW子句允许设置另一个段以允许IOT中的行数据太大 时溢出的这个段中。它再次引入PCTUSED,这样PCTUSED和PCTFREE对OVERFLOW段有对于堆组织表中相同的含义。而使用方法是如下中 的一种:

PCTTHRESHOLD——当行中数据超出此百分比,该行尾部的列溢出到溢出块;

INCLUDING——指定列之前的列均存入索引块,之后的列存入溢出块。

二次索引

只要主键是IOT,可以在索引中拥有索引。但不像其他一般索引,它不包含真正rowid(物理地址),而是基于主键IOT的逻辑rowid,作用稍小。对于IOT的二次索引访问实际有两个扫描执行(一般表只需一个扫描索引结构),一个在二次结构中,一个在IOT本身中。
6.4 索引聚簇表

Oracle中聚簇是存储一组表的方法,而不是如同SQL Server、Sybase中那样(那是Oracle中的IOT)。概念上是通过聚簇码列将几张表“预连接”,尽可能将聚簇码列相同的几张表的行放入同一个块中。

CREATE CLUSTER emp_dept_cluster

(deptno NUMBER(2))

SIZE 1024;



CREATE INDEX emp_dept_cluster_idx

ON CLUSTER emp_dept_cluster;



CREATE TABLE dept

(deptno NUMBER(2) PRIMARY KEY,

dname VARCHAR2(14),

loc VARCHAR2(3)

)

CLUSTER emp_dept_cluster(deptno);



CREATE TABLE emp

(empno NUMBER PRIMARY KEY,

ename VARCHAR2(10),

...

deptno NUMBER(2) REFERENCES dept(deptno)

)

CLUSTER emp_dept_cluster(deptno);



BEGIN

  FOR x IN(SELECT * FROM scott.dept)

  LOOP

    INSERT INTO dept VALUES(x.deptno,x.dname,x.loc);

    INSERT INTO emp

      SELECT * FROM scott.emp

      WHERE deptno=x.deptno;

  END LOOP;

END;

注意这里的插入方法,这将尽可能保证每个块中放置尽可能多的聚簇码值,并让可以“预连接”的两个表中的值尽可能在同一个块中。

DBMS_ROWID.ROWID_BLOCK_NUMBER(rowid)可用于检查rowid所属块。

很容易发现dept和emp有重复的rowid,表和rowid可以唯一确定行,rowid伪列只有在一张表中才是唯一的!

不使用聚簇的情况:

1.聚簇可能消极影响DML性能;

2.全扫描表的性能会受到影响——不仅仅扫描一个表,而是对多个表全扫描;

3.聚簇中的表不能TRUNCATE。


6.5 散列聚簇表

概念类似索引聚簇表,但用散列函数代替了聚簇码索引。Oracle采用行的码值,使用内部函数或者自定义的函数进行散列运算,从而指定数据的存放位置。这样没有在表中增加传统的索引,因此不能Range Scan散列聚簇中的表,而只能全表扫描(除非单独建立索引)。

CREATE CLUSTER hash_cluster

(hash_key NUMBER)

HASHKEYS 1000

SIZE 8192;

索 引聚簇需要空间时是动态分配,而散列聚簇表在创建时确定了散列码数(HASHKEY)。Oracle采用第一个不小于HASHKEY的质数作为散列码数, 将散列码数*SIZE就得到分配的空间(字节),可容纳HASHKEYS/TRUNC(BLOCKSIZE/SIZE)字节的数据。

性能上,散列聚簇表消耗较少I/O,较多CPU,所需执行时间较少,大体取决于CPU时间(当然可能要等待I/O,取决于配置)。

下列情况下使用散列聚簇表较为合适:

1. 在一定程度上精确知道整个过程中表中记录行数或者合理的上限,以确定散列码数;

2.        不大量执行DML,尤其是插入。更新不会产生显著的额外开销,除非更新HASHKEY,这样会导致行迁移;

3.        总是通过HASHKEY值访问数据。
6.6 嵌套表

两种使用嵌套表的方法:

1. PL/SQL代码中作为扩展PL/SQL语言;

2. 作为物理存储机制,以持久地存储集合。
嵌套表语法

    创建嵌套表类型:

CREATE TABLE dept

(deptno     NUMBER(2) PRIMARY KEY,

dname     VARCHAR2(14),

loc         VARCHAR2(13)

);



CREATE TABLE emp

(empno       NUMBER(4) PRIMARY KEY,

ename       VARCHAR2(10),

job          VARCHAR2(9),

mgr         NUMBER(4) REFERENCES emp,

hiredate      DATE,

sal           NUMBER(7, 2),

comm        NUMBER(7, 2),

deptno       NUMBER(2) REFERENCES dept

);



INSERT INTO dept SELECT * FROM scott.dept;

INSERT INTO emp SELECT * FROM scott.emp;



CREATE OR REPLACE TYPE emp_type

AS OBJECT

(empno       NUMBER(4),

ename       VARCHAR2(10),

job          VARCHAR2(9),

mgr         NUMBER(4),

hiredate      DATE,

sal           NUMBER(7, 2),

comm        NUMBER(7, 2)

);



CREATE OR REPLACE TYPE emp_tab_type

AS TABLE OF emp_type;

使用嵌套表:

CREATE TABLE dept_and_emp

(deptno     NUMBER(2) PRIMARY KEY,

dname     VARCHAR2(14),

loc         VARCHAR2(13),

emps       emp_tab_type

)

NESTED TABLE emps STORE AS emps_nt;

可以在嵌套表上增加约束:

ALTER TABLE emps_nt ADD CONSTRAINT emps_empno_unique

           UNIQUE(empno) ;

嵌套表不支持参照完整性约束,不能参考任何其他表甚至自己:

ALTER TABLE emps_nt ADD CONSTRAINT mgr_fk

FOREIGN KEY(mgr) REFERENCES emps_nt(empno);

会产生错误ORA-30730。

INSERT INTO dept_and_emp

SELECT dept.*,

   CAST( MULTISET( SELECT empno, ename, job, mgr, hiredate, sal, comm

                              FROM emp

                              WHERE emp.deptno = dept.deptno ) AS emp_tab_type )

  FROM dept;

MULTISET用来告诉Oracle子查询返回不止一行,CAST用来告诉Oracle将返回设置为一个集合类型。

查询时,嵌套表中的数据将在同一列中:

SELECT deptno, dname, loc, d.emps AS employees

FROM dept_and_emp d

WHERE deptno = 10;

Oracle同样提供方法去掉集合的嵌套,像关系型表一样处理(能够将EMPS列当作一个表,并自然连接且不需要连接条件):

SELECT d.deptno, d.dname, emp.*

FROM dept_and_emp D, TABLE(d.emps) emp;

按照“每行实际是一张表”的思想来更新:

UPDATE

  TABLE( SELECT emps

         FROM dept_and_emp

         WHERE deptno = 10

        )

SET comm = 100;

但 如果返回SELECT emps FROM dept_and_emp WHERE deptno = 10少于一行,更新将失败(普通情况下更新0行是许可的),并返回ORA-22908错误——如同更新语句没有写表名一样;如果返回多于一行,更新也会失 败,返回ORA-01427错误。这说明Oracle在使用了嵌套表后认为每一行指向另一个表,而不是如同关系型模型那样认为是另一个行集。

插入与删除的语法:

INSERT INTO TABLE

(SELECT emps FROM dept_and_emps WHERE deptno=10)

VALUES

(1234,'NewEmp','Clerk',7782,SYSDATE,1200,NULL);



DELETE FROM TABLE

(SELECT emps FROM dept_and_emps WHERE deptno=20)

WHERE ename='SCOTT';

一般而言,必须总是连接,而不能单独查询嵌套表(如EMPS)中的数据,但是如果确实需要,是可以的。提示NESTED_TABLE_GET_REFS被用于EXP和IMP处理嵌套表。

SELECT /*+NESTED_TABLE_GET_REFS+*/

    NESTED_TABLE_ID, SYS_NC_ROWINFO$

FROM "TKYTE"."EMPS_NT";

而我们察看EMPS_NT的表结构是看不到NESTED_TABLE_ID,SYS_NC_ROWINFO$两列的。对父表DEPT_AND_EMP来说NESTED_TABLE_ID是一个外键。

使用这个提示就可以直接操作嵌套表了:

UPDATE  /*+NESTED_TABLE_GET_REFS+*/ emps_nt

SET ename=INITCAP(ename);
嵌套表存储

上例中,现实产生了两张表:

DEPT_AND_EMP

deptno
      

NUMBER(2)

dname
      

VARCHAR2(14)

loc
      

VARCHAR2(13)

SYS_NC0000400005$
      

RAW(16)



EMPS_NT

SYS_NC_ROWINFO$
      



NESTED_TABLE_ID
      

RAW(16)

empno
      

NUMBER(4)

ename
      

VARCHAR2(10)

job
      

VARCHAR2(9)

mgr
      

NUMBER(4)

hiredate
      

DATE

sal
      

NUMBER(7,2)

comm
      

NUMBER(7,2)



默认情况下,每个嵌套表列都产生一个额外的RAW(16)隐藏列,并在其上创建了唯一约束,用以指向嵌套表。而嵌套表中有两个隐藏列:SYS_NC_ROWINFO$是作为一个对象返回所有标量元素的一个伪列;另一个NESTED_TABLE_ID的外键回指向父表。

可以看到真实代码:

CREATE TABLE TKYTE.DEPT_AND_EMP

(DEPTNO  NUMBER(2,0),

DNAME    VARCHAR2(14),

LOC        VARCHAR2(13),

EMPS      EMP_TAB_TYPE)

PCTFREE 10 PCTUSED 40 INITRANS 1 MAXTRANS 255 LOGGING

STORAGE(INITIAL 131072 NEXT 131072

               MINEXTENTS 1 MAXEXTENTS 4096

               PCTINCREASE 0 FREELISTS 1 FREELIST GROUP 1

               BUFFER_POOL DEFAULT)

TABLESPACE USER

NESTED TABLE EMPS

STORE AS EMPS_NT

RETURN BY VALUE;



RETURN BY VALUE用来描述嵌套表如何返回到客户应用程序中。

NESTED_TABLE_ID列必须是索引的,那么较好的解决办法就是使用IOT存储嵌套表。

CREATE TABLE TKYTE.DEPT_AND_EMP

(DEPTNO  NUMBER(2,0),

DNAME    VARCHAR2(14),

LOC        VARCHAR2(13),

EMPS      EMP_TAB_TYPE)

PCTFREE 10 PCTUSED 40 INITRANS 1 MAXTRANS 255 LOGGING

STORAGE(INITIAL 131072 NEXT 131072

               MINEXTENTS 1 MAXEXTENTS 4096

               PCTINCREASE 0 FREELISTS 1 FREELIST GROUP 1

               BUFFER_POOL DEFAULT)

TABLESPACE USER

NESTED TABLE EMPS

STORE AS EMPS_NT

((empno NOT NULL,

  UNIQUE(empno),

  PRIMARY KEY(nested_table_id,empno))

  ORGANIZATION INDEX COMPRESS 1)

RETURN BY VALUE;



这样与最初默认的嵌套表相比,使用了较少的存储空间并有最需要的索引。
不使用嵌套表作为永久存储机制的原因

1.增加了RAW(16)列的额外开销,父表和子表都将增加这个额外的列;

2.当通常已经有唯一约束时,父表上的唯一约束是额外开销;

3.没有使用不支持的结构(NESTED_TABLE_GET_REFS),嵌套表不容易使用。

一般推荐在编程结构和视图中使用嵌套表。如果要使用嵌套表作为存储机制,确保嵌套表是IOT,以避免NESTED_TABLE_ID和嵌套表本身中索引的额外开销。


6.7 临时表

Oracle 的临时表与其他数据库中的不同,其定义是“静态”的。以事务(ON COMMIT DELETE ROWS)或者会话(ON COMMIT PRESERVE ROWS)为基础,只是说明数据的生命期,而在数据库中创建临时表一次,其结构总是有效的,被作为对象存在数据字典中了,这样也就允许对临时表建立视图、 存储过程中用静态SQL引用临时表等等。

在实际开发中,考虑到DDL是消耗较大的操作,应该避免在运行时操作,而是将应用程序需要的临时表在程序安装时就创建,而只是在存储过程中简单的INSERT、SELECT。

临时表不支持的永久表的特性有:

1. 不能用参照完整性约束,也不能被参照完整性约束所引用;

2. 不能有VARRAY或者NESTED TABLE类型的列;

3. 不能是IOT;

4. 不能是索引或者散列聚簇;

5. 不能分区;

6. 通过ANALYZE命令不能产生统计信息,也即是说优化器在临时表上没有真正的统计功能。

由于缺少统计功能,那么CBO(基于成本的优化器)的性能将受到极大的影响,因此应当尽可能使用INLINE VIEW。

要让临时表拥有正确的统计信息,CBO产生正确的决策,可以先建立一张结构与临时表完全相同的普通表:

CREATE TABLE temp_all_objects

AS

SELECT * FROM all_objects WHERE 1=0;

CREATE INDEX temp_all_objects_idx ON temp_all_objects(object_id);

选择插入代表性数据后进行分析:

...


ANALYZE TABLE temp_all_objects COMPUTE STATISTICS FOR ALL INDEX;


BEGIN

  DBMS_STATS.CREATE_STAT_TABLE(ownname => USER,

                                  stattab => 'STATS');



  DBMS_STATS.EXPORT_TABLE_STATS(ownname => USER,

                                    tabname => 'TEMP_ALL_OBJECTS',

                                    stattab => 'STATS');

                                                         
  DBMS_STATS.EXPORT_INDEX_STATS(ownname => USER,

                                    tabname => 'TEMP_ALL_OBJECTS_IDX',

                                    stattab => 'STATS');

END;

建立临时表:

DROP TABLE temp_all_objects;

CREATE GLOBAL TEMPORARY TABLE temp_all_objects

AS

SELECT * FROM all_objects WHERE 1=0;


导入正确的信息后CBO将使用这些信息决定执行模式:

CREATE INDEX temp_all_objects_idx ON temp_all_objects(object_id);



BEGIN

  DBMS_STATS.IMPORT_TABLE_STATS(ownname => USER,

                                    tabname => 'TEMP_ALL_OBJECTS',

                                    stattab => 'STATS');

                                                        
  DBMS_STATS.IMPORT_INDEX_STATS(ownname => USER,

                                    tabname => 'TEMP_ALL_OBJECTS_IDX',

                                    stattab => 'STATS');

END;

6.8 对象表

基于类型(Type)创建的表,而不是作为列的集合。创建语法:

CREATE TABLE t OF some_type;

对于下例:

CREATE OR REPLACE TYPE address_type

AS OBJECT

(city     VARCHAR2(30),

street  VARCHAR2(30),

state   VARCHAR2(2),

zip      NUMBER

);

CREATE OR REPLACE TYPE person_type

AS OBJECT

(name    VARCHAR2(30),

dob       DATE,

home_address address_type,

work_address  address_type

);

CREATE TABLE people OF person_type;

通过执行如下语句,可以看到数据库中实际存放的结构:

SELECT name,segcollength

FROM SYS.COL$

WHERE obj#=(SELECT object_id

FROM user_objects

WHERE object_name='PEOPLE');

PEOPLE

SYS_NC_OID$
      
16

SYS_NC_ROWINFO$
      
1

NAME
      
30

DOB
      
7

HOME_ADDRESS
      
1

SYS_NC00006$
      
30

SYS_NC00007$
      
30

SYS_NC00008$
      
2

SYS_NC00009$
      
22

WORK_ADDRESS
      
1

SYS_NC00011$
      
30

SYS_NC00012$
      
30

SYS_NC00013$
      
2

SYS_NC00014$
      
22

SYS_NC_OID$是系统为表产生的Object ID,RAW(16),其上有唯一性索引。它是一主键为基础,并不是系统产生的,是一个伪列,且没有在硬盘上真正消耗空间;
SYS_NC_ROWINFO$类似于嵌套表中,可作为单独一列返回整行;
NAME, DOB是表中原有标量;
HOME_ADDRESS, WORK_ADDRESS可作为单个对象,返回所代表的列的集合;
SYS_NCnnnnn$是内嵌对象类型的标量实现。
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