索引掃描（Index scan）
我們先通過index查找到數據對應的rowid值(對於非唯一索引可能返回多個rowid值)，然後根據rowid直接從表中得到具體的數據，這種查找方式稱爲索引掃描或索引查找(index lookup)。一個rowid唯一的表示一行數據，該行對應的數據塊是通過一次i/o得到的，在此情況下該次i/o只會讀取一個數據庫塊。在索引中，除了存儲每個索引的值外，索引還存儲具有此值的行對應的ROWID值。索引掃描可以由2步組成： (1) 掃描索引得到對應的rowid值。 (2) 通過找到的rowid從表中讀出具體的數據。
根據索引的類型與where限制條件的不同，有5種類型的索引掃描:
1）索引唯一掃描(index unique scan)
2）索引範圍掃描(index range scan)
3）索引全掃描(index full scan)
4）索引快速掃描(index fast full scan)
5）索引跳躍掃描（INDEX SKIP SCAN）
索引唯一掃描(INDEX UNIQUE SCAN)
通過唯一索引查找一個數值經常返回單個ROWID
唯一索引由單獨列組成:
1 --收集統計信息
2 SQL> exec dbms_stats.gather_table_stats('SCOTT','EMP');
3
4 PL/SQL procedure successfully completed.
5
6 Commit complete.
7 SQL>
8
9
10 --獲取創建索引語句
11 SQL> SELECT DBMS_METADATA.GET_DDL('INDEX',u.index_name)
12 2 FROM USER_INDEXES u
13 3 WHERE u.TABLE_NAME='EMP';
14
15 DBMS_METADATA.GET_DDL('INDEX',U.INDEX_NAME)
16 --------------------------------------------------------------------------------
17 CREATE UNIQUE INDEX "SCOTT"."PK_EMP" ON "SCOTT"."EMP" ("EMPNO")
18 PCTFREE 10
19
20 SQL>
21
22 1.索引名稱 PK_EMP
23 2.索引包含列 EMPNO
24 3.索引爲唯一索引
25
26 --執行計劃走唯一索引的語句
27 SQL> SELECT * FROM SCOTT.EMP WHERE EMPNO='7369';
28
29 Execution Plan
30 ----------------------------------------------------------
31 Plan hash value: 2949544139
32
33 --------------------------------------------------------------------------------------
34 | Id | Operation | Name | Rows | Bytes | Cost (%CPU)| Time |
35 --------------------------------------------------------------------------------------
36 | 0 | SELECT STATEMENT | | 1 | 38 | 1 (0)| 00:00:01 |
37 | 1 | TABLE ACCESS BY INDEX ROWID| EMP | 1 | 38 | 1 (0)| 00:00:01 |
38 |* 2 | INDEX UNIQUE SCAN | PK_EMP | 1 | | 0 (0)| 00:00:01 |
39 --------------------------------------------------------------------------------------
40
41 Predicate Information (identified by operation id):
42 ---------------------------------------------------
43
44 2 - access("EMPNO"=7369)
45
46
47
48 SQL> SELECT * FROM SCOTT.EMP WHERE EMPNO IN ('7499','7521');
49
50
51 Execution Plan
52 ----------------------------------------------------------
53 Plan hash value: 2355049923
54
55 ---------------------------------------------------------------------------------------
56 | Id | Operation | Name | Rows | Bytes | Cost (%CPU)| Time |
57 ---------------------------------------------------------------------------------------
58 | 0 | SELECT STATEMENT | | 2 | 76 | 2 (0)| 00:00:01 |
59 | 1 | INLIST ITERATOR | | | | | |
60 | 2 | TABLE ACCESS BY INDEX ROWID| EMP | 2 | 76 | 2 (0)| 00:00:01 |
61 |* 3 | INDEX UNIQUE SCAN | PK_EMP | 2 | | 1 (0)| 00:00:01 |
62 ---------------------------------------------------------------------------------------
63
64 Predicate Information (identified by operation id):
65 ---------------------------------------------------
66
67 3 - access("EMPNO"=7499 OR "EMPNO"=7521)
68
69 SQL> SELECT * FROM SCOTT.EMP WHERE EMPNO='7499' OR EMPNO='7521';
70
71 Execution Plan
72 ----------------------------------------------------------
73 Plan hash value: 2355049923
74
75 ---------------------------------------------------------------------------------------
76 | Id | Operation | Name | Rows | Bytes | Cost (%CPU)| Time |
77 ---------------------------------------------------------------------------------------
78 | 0 | SELECT STATEMENT | | 2 | 76 | 2 (0)| 00:00:01 |
79 | 1 | INLIST ITERATOR | | | | | |
80 | 2 | TABLE ACCESS BY INDEX ROWID| EMP | 2 | 76 | 2 (0)| 00:00:01 |
81 |* 3 | INDEX UNIQUE SCAN | PK_EMP | 2 | | 1 (0)| 00:00:01 |
82 ---------------------------------------------------------------------------------------
83
84 Predicate Information (identified by operation id):
85 ---------------------------------------------------
86
87 3 - access("EMPNO"=7499 OR "EMPNO"=7521)
88 SQL>
SELECT * FROM SCOTT.EMP WHERE EMPNO='7369';
SELECT * FROM SCOTT.EMP WHERE EMPNO IN ('7499','7521');
SELECT * FROM SCOTT.EMP WHERE EMPNO='7499' OR EMPNO='7521'
總結，索引在where條件中，且謂詞條件可以確定唯一值時，走唯一索引。思考下2，3語句的查詢過程
唯一索引由多個列組成(即組合索引)
1 --創建一個唯一索引（優質索引）
2 create unique index scott.idx_test on scott.emp(ename, deptno); --ename爲引導列，表中ename列值具有唯一性
3
4 --謂詞條件中的列順序與索引的列順序完全一致，走唯一索引
5 SQL> select * from scott.emp where ename = 'ALLEN' and deptno = 20 ;
6
7 no rows selected
8
9
10 Execution Plan
11 ----------------------------------------------------------
12 Plan hash value: 4010583877
13
14 ----------------------------------------------------------------------------------------
15 | Id | Operation | Name | Rows | Bytes | Cost (%CPU)| Time |
16 ----------------------------------------------------------------------------------------
17 | 0 | SELECT STATEMENT | | 1 | 38 | 1 (0)| 00:00:01 |
18 | 1 | TABLE ACCESS BY INDEX ROWID| EMP | 1 | 38 | 1 (0)| 00:00:01 |
19 |* 2 | INDEX UNIQUE SCAN | IDX_TEST | 1 | | 0 (0)| 00:00:01 |
20 ----------------------------------------------------------------------------------------
21
22 Predicate Information (identified by operation id):
23 ---------------------------------------------------
24
25 2 - access("ENAME"='ALLEN' AND "DEPTNO"=20)
26
27
28 --謂詞條件中的列順序與唯索引的列順序不一致 ，走唯一索引
29 SQL> select * from scott.emp where deptno = 20 and ename = 'ALLEN';
30
31 no rows selected
32
33
34 Execution Plan
35 ----------------------------------------------------------
36 Plan hash value: 4010583877
37
38 ----------------------------------------------------------------------------------------
39 | Id | Operation | Name | Rows | Bytes | Cost (%CPU)| Time |
40 ----------------------------------------------------------------------------------------
41 | 0 | SELECT STATEMENT | | 1 | 38 | 1 (0)| 00:00:01 |
42 | 1 | TABLE ACCESS BY INDEX ROWID| EMP | 1 | 38 | 1 (0)| 00:00:01 |
43 |* 2 | INDEX UNIQUE SCAN | IDX_TEST | 1 | | 0 (0)| 00:00:01 |
44 ----------------------------------------------------------------------------------------
45
46 Predicate Information (identified by operation id):
47 ---------------------------------------------------
48
49 2 - access("ENAME"='ALLEN' AND "DEPTNO"=20)
50
51 --只有引導列在謂詞條件中
52 SQL> select * from scott.emp where ename = 'ALLEN'; --即使是唯一數據 也不走唯一索引
53
54
55 Execution Plan
56 ----------------------------------------------------------
57 Plan hash value: 2317538385
58
59 ----------------------------------------------------------------------------------------
60 | Id | Operation | Name | Rows | Bytes | Cost (%CPU)| Time |
61 ----------------------------------------------------------------------------------------
62 | 0 | SELECT STATEMENT | | 1 | 38 | 2 (0)| 00:00:01 |
63 | 1 | TABLE ACCESS BY INDEX ROWID| EMP | 1 | 38 | 2 (0)| 00:00:01 |
64 |* 2 | INDEX RANGE SCAN | IDX_TEST | 1 | | 1 (0)| 00:00:01 |
65 ----------------------------------------------------------------------------------------
66
67 Predicate Information (identified by operation id):
68 ---------------------------------------------------
69
70 2 - access("ENAME"='ALLEN')
71
72
73 --引導列不在謂詞條件中
74 SQL> select * from scott.emp where deptno = 20;
75
76
77 Execution Plan
78 ----------------------------------------------------------
79 Plan hash value: 3956160932
80
81 --------------------------------------------------------------------------
82 | Id | Operation | Name | Rows | Bytes | Cost (%CPU)| Time |
83 --------------------------------------------------------------------------
84 | 0 | SELECT STATEMENT | | 5 | 190 | 3 (0)| 00:00:01 |
85 |* 1 | TABLE ACCESS FULL| EMP | 5 | 190 | 3 (0)| 00:00:01 |
86 --------------------------------------------------------------------------
87
88 Predicate Information (identified by operation id):
89 ---------------------------------------------------
90
91 1 - filter("DEPTNO"=20)
92
93 SQL>
1 --創建一個唯一索引（劣質索引）
2 create unique index idx_test on scott.emp(deptno,ename); --deptno爲引導列，表中deptno列值不具有唯一性
3
4 分別對別如下sql的執行計劃：
5 --謂詞條件中的列順序與索引的列順序完全一致，，走唯一索引
6 SQL> select * from scott.emp where deptno = 20 and ename = 'ALLEN';
7
8 no rows selected
9
10 Execution Plan
11 ----------------------------------------------------------
12 Plan hash value: 1531058326
13
14 ------------------------------------------------------------------------------------------
15 | Id | Operation | Name | Rows | Bytes | Cost (%CPU)| Time |
16 ------------------------------------------------------------------------------------------
17 | 0 | SELECT STATEMENT | | 1 | 38 | 1 (0)| 00:00:01 |
18 | 1 | TABLE ACCESS BY INDEX ROWID| EMP | 1 | 38 | 1 (0)| 00:00:01 |
19 |* 2 | INDEX UNIQUE SCAN | IDX_TEST01 | 1 | | 0 (0)| 00:00:01 |
20 ------------------------------------------------------------------------------------------
21
22 Predicate Information (identified by operation id):
23 ---------------------------------------------------
24
25 2 - access("DEPTNO"=20 AND "ENAME"='ALLEN')
26
27 SQL>
28
29 --謂詞條件中的列順序與唯索引的列順序不一致 ，走唯一索引
30 SQL> select * from scott.emp where ename = 'ALLEN' and deptno = 20 ;
31
32 no rows selected
33
34 Execution Plan
35 ----------------------------------------------------------
36 Plan hash value: 1531058326
37
38 ------------------------------------------------------------------------------------------
39 | Id | Operation | Name | Rows | Bytes | Cost (%CPU)| Time |
40 ------------------------------------------------------------------------------------------
41 | 0 | SELECT STATEMENT | | 1 | 38 | 1 (0)| 00:00:01 |
42 | 1 | TABLE ACCESS BY INDEX ROWID| EMP | 1 | 38 | 1 (0)| 00:00:01 |
43 |* 2 | INDEX UNIQUE SCAN | IDX_TEST01 | 1 | | 0 (0)| 00:00:01 |
44 ------------------------------------------------------------------------------------------
45
46 Predicate Information (identified by operation id):
47 ---------------------------------------------------
48
49 2 - access("DEPTNO"=20 AND "ENAME"='ALLEN')
50
51 SQL>
52
53 --只有引導列在謂詞條件中
54 SQL> select * from scott.emp where deptno = 20;
55
56 Execution Plan
57 ----------------------------------------------------------
58 Plan hash value: 560737562
59
60 ------------------------------------------------------------------------------------------
61 | Id | Operation | Name | Rows | Bytes | Cost (%CPU)| Time |
62 ------------------------------------------------------------------------------------------
63 | 0 | SELECT STATEMENT | | 5 | 190 | 2 (0)| 00:00:01 |
64 | 1 | TABLE ACCESS BY INDEX ROWID| EMP | 5 | 190 | 2 (0)| 00:00:01 |
65 |* 2 | INDEX RANGE SCAN | IDX_TEST01 | 5 | | 1 (0)| 00:00:01 |
66 ------------------------------------------------------------------------------------------
67
68 Predicate Information (identified by operation id):
69 ---------------------------------------------------
70
71 2 - access("DEPTNO"=20)
72 SQL>
73
74 --引導列不在謂詞條件
75 SQL> select * from scott.emp where ename = 'ALLEN';
76
77 Execution Plan
78 ----------------------------------------------------------
79 Plan hash value: 3956160932
80
81 --------------------------------------------------------------------------
82 | Id | Operation | Name | Rows | Bytes | Cost (%CPU)| Time |
83 --------------------------------------------------------------------------
84 | 0 | SELECT STATEMENT | | 1 | 38 | 3 (0)| 00:00:01 |
85 |* 1 | TABLE ACCESS FULL| EMP | 1 | 38 | 3 (0)| 00:00:01 |
86 --------------------------------------------------------------------------
87
88 Predicate Information (identified by operation id):
89 ---------------------------------------------------
90
91 1 - filter("ENAME"='ALLEN')
92
93 SQL>
總結：使用組合索引時，遵守以下原則：
1.引導列標識性要強;
2.索引列儘量全部出現在謂詞條件中
3.引導列儘量出現在謂詞條件中
索引範圍掃描(INDEX RANGE SCAN)
使用一個索引存取多行數據，在唯一索引上使用索引範圍掃描的典型情況下是在謂詞(where限制條件)中使用了範圍操作符 (如>、<、<>、>=、<=、between)。在非唯一索引上，謂詞"="也可能返回多行數據，所以在非唯一索引上都使用索引範圍掃描。
使用index rang scan的3種情況：
1.在唯一索引列上使用了range操作符(> < <> >= <= between)
2.在組合索引上，只使用部分列進行查詢，導致查詢出多行
3.對非唯一索引列上進行的任何查詢。
通過index range scan訪問的表可以通過按照索引順序重新建立表來提高效率：
1.如果你只讀一部分數據，假設20% ，如果表數據順序混亂，實際上可能把整個表都讀進來了； 如果表順序和索引一致，則只需要讀進 20%的表的block就夠了。這是簡單情況 2.複雜情況下，順序混亂的時候 block 可能在整個查詢的不同時間點多次反覆訪問 當再次要訪問這個塊的時候說不定已經被換出去了，或者被修改過了，那代價更大 而如果順序一樣，對同一個block的訪問集中在一段連續的很短的時間內，變數少，不會對同一個block產生多次IO
Index Unique Scan對比Index Range Scan
1.Index Unique Scan和Index Range Scan在B Tree上的搜索路徑是一樣的 2.Index Unique Scan在找到應該含有要找的Index Key的block後便停止了搜索，因爲該鍵是唯一的；而Index Range Scan還要循着指針繼續找下去直到條件不滿足時 3.Index Unique Scan和Index Range Scan都只是索引上的查詢，與是否掃描表沒有關係。 如果所選擇的列都在index上就不用去scan table；如果掃描到表, 必然還有一個table access by rowid
索引全掃描(index full scan)
與全表掃描對應，也有相應的全索引掃描。在某些情況下，可能進行全索引掃描而不是範圍掃描，需要注意的是全索引掃描只在CBO模式下才有效。 CBO根據統計數值得知進行全索引掃描比進行全表掃描更有效時，才進行全索引掃描，而且此時查詢出的數據都必須從索引中可以直接得到。
一般通過索引進行排序時,會用到(index full scan)
索引快速掃描(index fast full scan)
掃描索引中的所有的數據塊，與 index full scan很類似，但是一個顯著的區別就是它不對查詢出的數據進行排序，即數據不是以排序順序被返回。在這種存取方法中，可以使用多塊讀功能，也可以使用並行讀入，以便獲得最大吞吐量與縮短執行時間。
索引跳躍掃描（INDEX SKIP SCAN）
Skip Scans are initiated by probing the index for distinct values of the prefix column. Each of these distinct values is then used as a starting point for a regular index search. The result is several separate searches of a single index that, when combined, eliminate the affect of the prefix column.
skip scan會探測出索引前導列的唯一值個數，每個唯一值都會作爲常規掃描的入口，在此基礎上做一次查找，最後合併 這些查詢。例如：表employees (sex, employee_id, address) ，有一個組合索引(sex, employee_id). 在索引跳躍的情況 下，我們可以邏輯上把他們看成兩個索引，一個是（男，employee_id)，一個是(女，employee_id). select * from employees where employee_id=1;發出這個查詢後，oracle先進入sex爲男的入口，查找employee_id=1的條目。 再進入sex爲女的入口，查找employee_id=1的條目。最後合併兩個結果集
參考blog：http://www.itpub.net/thread-1372696-1-1.html
http://blog.csdn.net/dba_waterbin/article/details/8550405