Oracle Database 19c 中的自动索引 (DBMS_AUTO_INDEX)
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篇首语：本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理，主要介绍了Oracle Database 19c 中的自动索引 (DBMS_AUTO_INDEX)相关的知识，希望对你有一定的参考价值。
Oracle 数据库 19c 引入了自动索引功能，它可以让您将一些有关索引管理的决策交给数据库。
一、介绍
自动索引功能包括以下几个特性：
- 可以根据数据表中列使用情况识别潜在的自动索引。 我们可以称之为 “候选索引”。
- 将自动索引创建为不可见索引，因此它们不会在执行计划中使用。 索引名称包括“SYS_AI”前缀。
- 针对 SQL 语句测试不可见的自动索引以确保它们能够提升性能。 如果它们确实可以提高性能，就会变成可见索引。反之，如果性能没有得到改善，相关的自动索引会被标记为不可用并随后被删除。 针对失败的自动索引测试的 SQL 语句被列入阻止列表，因此将来不会考虑将它们用于自动索引。 优化器不会在第一次对数据库运行 SQL 时考虑自动索引。
- 删除未使用的索引。
由于从未在
Exadata上使用过此功能，因此无法评论其有效性。
二、先决条件
此功能目前仅限于工程系统上的企业版，如此处所述。 有一种通过启用 _exadata_feature_on 初始化参数进行测试的解决方案。
export ORACLE_SID=cdb1
export ORAENV_ASK=NO
. oraenv
export ORAENV_ASK=YES
sqlplus / as sysdba <<EOF
alter system set "_exadata_feature_on"=true scope=spfile;
shutdown immediate;
startup;
exit;
EOF
此方式不建议在生产系统进行使用，仅用于测试所用。
三、配置方式
DBMS_AUTO_INDEX 包用于管理自动索引功能， 基本管理如下所述。
1、检查配置
CDB_AUTO_INDEX_CONFIG 视图显示当前的自动索引配置，以下查询使用 auto_index_config.sql 脚本。
column parameter_name format a40
column parameter_value format a15
select con_id, parameter_name, parameter_value
from cdb_auto_index_config
order by 1, 2;
CON_ID PARAMETER_NAME PARAMETER_VALUE
---------- ---------------------------------------- ---------------
1 AUTO_INDEX_COMPRESSION OFF
1 AUTO_INDEX_DEFAULT_TABLESPACE
1 AUTO_INDEX_MODE OFF
1 AUTO_INDEX_REPORT_RETENTION 31
1 AUTO_INDEX_RETENTION_FOR_AUTO 373
1 AUTO_INDEX_RETENTION_FOR_MANUAL
1 AUTO_INDEX_SCHEMA
1 AUTO_INDEX_SPACE_BUDGET 50
3 AUTO_INDEX_COMPRESSION OFF
3 AUTO_INDEX_DEFAULT_TABLESPACE
3 AUTO_INDEX_MODE OFF
3 AUTO_INDEX_REPORT_RETENTION 31
3 AUTO_INDEX_RETENTION_FOR_AUTO 373
3 AUTO_INDEX_RETENTION_FOR_MANUAL
3 AUTO_INDEX_SCHEMA
3 AUTO_INDEX_SPACE_BUDGET 50
SQL>
如果我们切换到用户定义的可插拔数据库，我们就只能查看该容器的值。
alter session set container = pdb1;
SQL> @auto_index_config.sql
CON_ID PARAMETER_NAME PARAMETER_VALUE
---------- ---------------------------------------- ---------------
3 AUTO_INDEX_COMPRESSION OFF
3 AUTO_INDEX_DEFAULT_TABLESPACE
3 AUTO_INDEX_MODE OFF
3 AUTO_INDEX_REPORT_RETENTION 31
3 AUTO_INDEX_RETENTION_FOR_AUTO 373
3 AUTO_INDEX_RETENTION_FOR_MANUAL
3 AUTO_INDEX_SCHEMA
3 AUTO_INDEX_SPACE_BUDGET 50
SQL>
关于该参数的详细描述可参考官方文档：DBMS_AUTO_INDEX！
2、启用/禁用自动索引
我们可以使用 DBMS_AUTO_INDEX 包的 CONFIGURE 过程配置来自动索引。
自动索引 的开关是使用 AUTO_INDEX_MODE 属性控制的，该属性具有以下几种模式：
- IMPLEMENT：打开自动索引，提高性能的新索引变得可见并可供优化器使用。
- REPORT ONLY：打开自动索引，但新索引仍然不可见。
- OFF: 关闭自动索引。
可以使用以下命令进行模式间的切换：
exec dbms_auto_index.configure('AUTO_INDEX_MODE','IMPLEMENT');
exec dbms_auto_index.configure('AUTO_INDEX_MODE','REPORT ONLY');
exec dbms_auto_index.configure('AUTO_INDEX_MODE','OFF');
3、自动索引的表空间
默认情况下，在默认永久表空间中创建自动索引。 如果想使用新的表空间来创建，可以使用 AUTO_INDEX_DEFAULT_TABLESPACE 属性指定一个表空间来保存它们。 下面我们创建一个表空间来保存自动索引，并相应地设置属性。
alter session set container = pdb1;
create tablespace auto_indexes_ts datafile size 100m autoextend on next 100m;
exec dbms_auto_index.configure('AUTO_INDEX_DEFAULT_TABLESPACE','AUTO_INDEXES_TS');
设置为 NULL 则代表使用默认的永久表空间：
Exec dbms_auto_index.configure('AUTO_INDEX_DEFAULT_TABLESPACE',NULL);
4、用户级控制
启用自动索引后，在尝试识别候选索引时会考虑所有用户。 您可以使用 AUTO_INDEX_SCHEMA 属性更改默认行为，这允许您维护包含/排除列表。
如果 ALLOW 参数设置为 TRUE，则将指定的用户添加到包含列表中。 请注意，它构建了一个包含用户的谓词。
exec dbms_auto_index.configure('AUTO_INDEX_SCHEMA', 'TEST', allow => TRUE);
exec dbms_auto_index.configure('AUTO_INDEX_SCHEMA', 'TEST2', allow => TRUE);
SQL> @auto_index_config.sql
CON_ID PARAMETER_NAME PARAMETER_VALUE
---------- ---------------------------------------- ----------------------------------------
3 AUTO_INDEX_COMPRESSION OFF
3 AUTO_INDEX_DEFAULT_TABLESPACE AUTO_INDEXES_TS
3 AUTO_INDEX_MODE IMPLEMENT
3 AUTO_INDEX_REPORT_RETENTION 31
3 AUTO_INDEX_RETENTION_FOR_AUTO 373
3 AUTO_INDEX_RETENTION_FOR_MANUAL
3 AUTO_INDEX_SCHEMA schema IN (TEST, TEST2)
3 AUTO_INDEX_SPACE_BUDGET 50
SQL>
可以使用 NULL 参数值将包含列表清空：
exec dbms_auto_index.configure('AUTO_INDEX_SCHEMA', NULL, allow => TRUE);
SQL> @auto_index_config.sql
CON_ID PARAMETER_NAME PARAMETER_VALUE
---------- ---------------------------------------- ----------------------------------------
3 AUTO_INDEX_COMPRESSION OFF
3 AUTO_INDEX_DEFAULT_TABLESPACE AUTO_INDEXES_TS
3 AUTO_INDEX_MODE IMPLEMENT
3 AUTO_INDEX_REPORT_RETENTION 31
3 AUTO_INDEX_RETENTION_FOR_AUTO 373
3 AUTO_INDEX_RETENTION_FOR_MANUAL
3 AUTO_INDEX_SCHEMA
3 AUTO_INDEX_SPACE_BUDGET 50
SQL>
如果 ALLOW 参数设置为 FALSE，则将指定的用户添加到排除列表中：
exec dbms_auto_index.configure('AUTO_INDEX_SCHEMA', 'TEST', allow => FALSE);
exec dbms_auto_index.configure('AUTO_INDEX_SCHEMA', 'TEST2', allow => FALSE);
SQL> @auto_index_config.sql
CON_ID PARAMETER_NAME PARAMETER_VALUE
---------- ---------------------------------------- ----------------------------------------
3 AUTO_INDEX_COMPRESSION OFF
3 AUTO_INDEX_DEFAULT_TABLESPACE AUTO_INDEXES_TS
3 AUTO_INDEX_MODE IMPLEMENT
3 AUTO_INDEX_REPORT_RETENTION 31
3 AUTO_INDEX_RETENTION_FOR_AUTO 373
3 AUTO_INDEX_RETENTION_FOR_MANUAL
3 AUTO_INDEX_SCHEMA schema NOT IN (TEST, TEST2)
3 AUTO_INDEX_SPACE_BUDGET 50
SQL>
同样的，可以使用 NULL 参数值将排除列表清空：
exec dbms_auto_index.configure('AUTO_INDEX_SCHEMA', NULL, allow => FALSE);
SQL> @auto_index_config.sql
CON_ID PARAMETER_NAME PARAMETER_VALUE
---------- ---------------------------------------- ----------------------------------------
3 AUTO_INDEX_COMPRESSION OFF
3 AUTO_INDEX_DEFAULT_TABLESPACE AUTO_INDEXES_TS
3 AUTO_INDEX_MODE IMPLEMENT
3 AUTO_INDEX_REPORT_RETENTION 31
3 AUTO_INDEX_RETENTION_FOR_AUTO 373
3 AUTO_INDEX_RETENTION_FOR_MANUAL
3 AUTO_INDEX_SCHEMA
3 AUTO_INDEX_SPACE_BUDGET 50
SQL>
5、其他配置
如果需要了解其他参数，下面详细说明了这些参数：
- AUTO_INDEX_COMPRESSION ：文档中未说明，大概用于控制压缩级别， 默认
OFF - AUTO_INDEX_REPORT_RETENTION ：自动索引日志的保留期。 报告基于这些日志，默认
31天。 - AUTO_INDEX_RETENTION_FOR_AUTO ：未使用的自动索引的保留期，默认
373天。 - AUTO_INDEX_RETENTION_FOR_MANUAL ：未使用的手动创建索引的保留期，当设置为
NULL时，不考虑删除手动创建的索引，默认为空。 - AUTO_INDEX_SPACE_BUDGET ：用于自动索引存储的默认永久表空间的百分比，使用 AUTO_INDEX_DEFAULT_TABLESPACE 参数指定自定义表空间时，将忽略此参数。
四、删除二级索引
‼️ 做这个之前要仔细考虑，测试，测试，测试！
如果你真的勇气非凡，DROP_SECONDARY_INDEXES 过程将删除除用于约束的索引之外的所有索引。 这可以在表、模式或数据库级别完成。
-- Table-level
exec dbms_auto_index.drop_secondary_indexes('MY_SCHEMA', 'MY_TABLE');
-- Schema-level
exec dbms_auto_index.drop_secondary_indexes('MY_SCHEMA');
-- Database-level
exec dbms_auto_index.drop_secondary_indexes;
这让您一清二楚，因此自动索引可以为您做出所有索引决策。
五、删除自动索引
DROP_AUTO_INDEXES 过程允许我们删除自动创建的索引。根据参数值，我们可以删除指定的自动索引，也可以是用户的所有自动索引。
删除指定的自动索引，并确保它不会被重新创建。 请注意，索引名称是 双引号 的！
begin
dbms_auto_index.drop_auto_indexes(
owner => 'MY_SCHEMA',
index_name => '"SYS_AI_512bd3h5nif1a"',
allow_recreate => false);
end;
/
删除指定用户下的所有自动索引，但允许重新创建它们：
begin
dbms_auto_index.drop_auto_indexes(
owner => 'MY_SCHEMA',
index_name => null,
allow_recreate => true);
end;
/
删除当前用户的所有自动索引，但允许重新创建它们：
begin
dbms_auto_index.drop_auto_indexes(
owner => null,
index_name => null,
allow_recreate => true);
end;
/
在此功能的初始版本中，没有一种机制可以删除由自动索引功能创建的特定索引，或者首先阻止创建特定索引。 Franck Pachot 写了一些可以让你做到这一点的黑客。
六、相关视图
有几个与自动索引功能相关的视图，如下所示：
select view_name
from dba_views
where view_name like 'DBA_AUTO_INDEX%'
order by 1;
VIEW_NAME
--------------------------------------------------------------------------------
DBA_AUTO_INDEX_CONFIG
DBA_AUTO_INDEX_EXECUTIONS
DBA_AUTO_INDEX_IND_ACTIONS
DBA_AUTO_INDEX_SQL_ACTIONS
DBA_AUTO_INDEX_STATISTICS
DBA_AUTO_INDEX_VERIFICATIONS
SQL>
此外，CDB|DBA|ALL|USER_INDEXES 视图包括 AUTO 列，该列指示索引是否由自动索引功能创建。
以下查询可以使用 auto_indexes.sql 脚本：
column owner format a30
column index_name format a30
column table_owner format a30
column table_name format a30
select owner,
index_name,
index_type,
table_owner,
table_name
table_type
from dba_indexes
where auto = 'YES'
order by owner, index_name;
DBMS_AUTO_INDEX 包包含两个报告函数：
DBMS_AUTO_INDEX.REPORT_ACTIVITY (
activity_start IN TIMESTAMP WITH TIME ZONE DEFAULT SYSTIMESTAMP - 1,
activity_end IN TIMESTAMP WITH TIME ZONE DEFAULT SYSTIMESTAMP,
type IN VARCHAR2 DEFAULT 'TEXT',
section IN VARCHAR2 DEFAULT 'ALL',
level IN VARCHAR2 DEFAULT 'TYPICAL')
RETURN CLOB;
DBMS_AUTO_INDEX.REPORT_LAST_ACTIVITY (
type IN VARCHAR2 DEFAULT 'TEXT',
section IN VARCHAR2 DEFAULT 'ALL',
level IN VARCHAR2 DEFAULT 'TYPICAL')
RETURN CLOB;
REPORT_ACTIVITY 函数允许您显示指定时间段内的活动，默认为最后一天。 REPORT_LAST_ACTIVITY 函数报告最后一次自动索引操作。 两者都允许您使用以下参数定制输出。
- TYPE ：允许的值（文本、html、XML）。
- SECTION：允许值（SUMMARY、INDEX_DETAILS、VERIFICATION_DETAILS、ERRORS、ALL）。 您还可以使用“+”和“-”字符的组合来指示是否应该包括或排除某些内容。 例如“SUMMARY +ERRORS”或“ALL -ERRORS”。
- LEVEL ：允许值（基本、典型、全部）。
下面显示了从 SQL 中使用这些函数的一些示例。 注意 LEVEL 参数的引用。 在 SQL 调用中使用 this 时这是必需的，因此它理解这不是对 LEVEL 伪列的引用。
set long 1000000 pagesize 0
-- Default TEXT report for the last 24 hours.
select dbms_auto_index.report_activity() from dual;
-- Default TEXT report for the latest activity.
select dbms_auto_index.report_last_activity() from dual;
-- HTML Report for the day before yesterday.
select dbms_auto_index.report_activity(
activity_start => systimestamp-2,
activity_end => systimestamp-1,
type => 'HTML')
from dual;
-- HTML report for the latest activity.
select dbms_auto_index.report_last_activity(
type => 'HTML')
from dual;
-- XML Report for the day before yesterday with all information.
select dbms_auto_index.report_activity(
activity_start => systimestamp-2,
activity_end => systimestamp-1,
type => 'XML',
section => 'ALL',
"LEVEL" => 'ALL')
from dual;
-- XML report for the latest activity with all information.
select dbms_auto_index.report_last_activity(
type => 'HTML',
section => 'ALL',
"LEVEL" => 'ALL')
from dual;
set pagesize 14
以下是在创建任何索引之前默认活动报告的输出示例：
select dbms_auto_index.report_activity() from dual;
GENERAL INFORMATION
-------------------------------------------------------------------------------
Activity start : 03-JUN-2019 21:59:21
Activity end : 04-JUN-2019 21:59:21
Executions completed : 2
Executions interrupted : 0
Executions with fatal error : 0
-------------------------------------------------------------------------------
SUMMARY (AUTO INDEXES)
-------------------------------------------------------------------------------
Index candidates : 0
Indexes created : 0
Space used : 0 B
Indexes dropped : 0
SQL statements verified : 0
SQL statements improved : 0
SQL plan baselines created : 0
Overall improvement factor : 0x
-------------------------------------------------------------------------------
SUMMARY (MANUAL INDEXES)
-------------------------------------------------------------------------------
Unused indexes : 0
Space used : 0 B
Unusable indexes : 0
-------------------------------------------------------------------------------
ERRORS
---------------------------------------------------------------------------------------------
No errors found.
---------------------------------------------------------------------------------------------
SQL>
有关更多信息，请参阅：
以上是关于Oracle Database 19c 中的自动索引 (DBMS_AUTO_INDEX)的主要内容，如果未能解决你的问题，请参考以下文章
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