索引扫描可能不如全表扫描的场景的理解__纯粹数据量而言，不涉及CLUSTERING_FACTOR

发布时间：2020-08-08 23:28:07 来源：ITPUB博客阅读：236 作者：lusklusklusk 栏目：关系型数据库

多块读的场景
Full Table Scan --全表扫描
Index Fast Full Scans --索引快速全扫描

单块读的场景
Rowid Scans --直接通过Rowid获取
Index Unique Scans --索引唯一扫描
Index Range Scans --索引局部扫描
Index Skip Scans --索引跳跃扫描
Index Full Scans --索引全扫描

全表扫描（Full Table Scans FTS）
为实现全表扫描，Oracle 读取表中所有行，并检查每一行是否满足语句的WHERE 限制条件，全表扫描时一次I/O 能读取多个数据库块(db_file_multiblock_read_count参数设定)，而不是只读取一个数据块，即多块读，这极大的减少了I/O 总次数，提高了系统的吞吐量。

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（indexlookup）。
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/0 得到的，在此情况下该次i/o 只会读取一个数据库块，即单块读。

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。

为什么多块读比单块读快，即为什么有时全表扫描比索引扫描还快
因为逻辑读物理读单位是次块（一次读取相同或不同块数情况下，看读取了多少次，当然逻辑读没有IO，只有物理读有IO）,数据总块数一样的情况下，多块读的话，读取次数就少，逻辑读或物理读就少了，而全表扫描就是多块读。
个人理解：一个IO就是一个IO，不管多块，还是单块，都是一个次IO。
就好比你花1块钱买了1颗糖，有人1块能买10颗糖，消耗的成本其实都是1块钱。
再比如一秒内要读完10个块，单块读的话1次读一个块，需要10次，多块读的话假如1次读10个块，需要1次。虽然两者产生的IO吞吐量都是一样的，但是前者的IOPS是10，后者的IOPS是1，而一次IO的开启和结束是要消耗操作系统很多资源的。

案例1
假定多块读，一次读取5个数据库块，一张大表10000个数据库块，100个索引块，如果要取出的数据大于总量的20%，使用索引扫描，因为两步的每一步都是单独的一次I/O,且每一次I/O都是单块读只能读取一个数据库块，所以要扫描的次数=索引块的数量+全部数据块的20%的数量=100+10000*20%=2100次，如果都是物理读那么其中IO次数就是2100；使用全表扫描，一次就读取5个数据块，所以要扫描的次数=全部数据库/5=10000/5=2000，如果都是物理读那么IO次数就是2000。

案例2
假设一张表含有10万行数据--------100000行
我们要读取其中20%(2万)行数据----20000行
这张表一共有10000个数据块--------10000块(一个块10行，每行800字节)
通过索引读取20000行数据 = 约20000个table access by rowid = 需要处理20000个块来执行这个查询，但是，整个表只有10000个块，所以：如果按照索引读取全部的数据的20%相当于将整张表平均读取了2次。

当然也不能说索引读取行数大于整表的块数，那都是全表扫描了，还要考虑读取的块是逻辑读还是物理读。
如果都是逻辑读，肯定是索引扫描次数大于全表扫描次数
如果都是物理读，不CLUSTERING_FACTOR极端的情况下，肯定是索引扫描小于全表扫描
--比如上面案例2索引扫描虽然要处理20000个块，但是这20000个块，肯定不是都是物理读，其中物理读IO正常情况下大概也就2000个块(占整表块的20%)，全表扫描的话如果都是物理读那么IO是10000个块。
当然如果这20%的数据分布极端散列，分布在了表的所有块上，也就是10000个块上，如果索引扫描和全表扫描都是物理读，那么索引扫描的IO=100+10000，全表扫描的IO=10000

所以如果较大表进行索引扫描，取出的数据如果大于总量的5%—10%，使用索引扫描可能效果还不如全表扫描

向AI问一下细节

索引扫描可能不如全表扫描的场景的理解__纯粹数据量而言，不涉及CLUSTERING_FACTOR

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