散列簇學(xué)習(xí)
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一、散列簇的適用環(huán)境
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??? 散列簇是一種為非簇表提供索引或索引簇的一種方法，它將表存儲(chǔ)到一個(gè)散列簇，可以改善數(shù)據(jù)檢索的性能。對(duì)于索引表或索引簇，Oracle使用存儲(chǔ)在單獨(dú)的索引中的鍵值來定位表中的行。Oracle會(huì)物理地將表中的行存儲(chǔ)到散列簇，并根據(jù)散列函數(shù)的結(jié)果來檢索它們。
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??? Oracle使用散列函數(shù)來產(chǎn)生散列值(基于特殊的簇鍵值的數(shù)字值分布)。散列簇建類似索引簇的鍵，可以是單個(gè)列或組合列。為了在散列簇中查找或存儲(chǔ)行，Oracle將散列函數(shù)應(yīng)用到行的簇鍵值。產(chǎn)生的散列值對(duì)應(yīng)于簇中的數(shù)值塊，然后Oracle根據(jù)發(fā)布的語句在這些數(shù)據(jù)塊上讀寫。
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??? 在簇表或簇中查詢存儲(chǔ)行時(shí)，至少需要執(zhí)行兩個(gè)I/O(索引中以及表中的讀寫)，而使用散列函數(shù)在散列簇中定位行時(shí)不需要I/O，所以至少需要1次I/O。
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??? 注：即使決定使用散列方法，表仍然可以在任何列(包括簇鍵)上具有單獨(dú)的索引。
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1、散列方法有用的情況
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??? * 大多數(shù)查詢是在簇鍵上的相等查詢
??? SELECT ... WHERE cluster_key = ... ;
??? 此時(shí)相等條件被散列，并且通常讀一次就能找到對(duì)應(yīng)散列鍵。對(duì)比索引表則需要先在索引中找到其鍵值，再從表中讀行。
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??? * 散列簇中的表的大小是基本不變的
??? 此時(shí)可以確定簇中表的行數(shù)及其所需空間，如果散列簇中表需要比初始分配更多的空間，則性能將會(huì)降低(使用溢出數(shù)據(jù)塊)。
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2、散列方法無益的情況
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??? * 表上大多數(shù)查詢是在簇鍵值的一個(gè)范圍中檢索
??? SELECT ... WHERE cluster_key?< ... ;
??? 范圍無法被散列，只能全表掃描，而索引是可以將鍵值排序的
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??? * 表不是靜止的，而是經(jīng)常增長的
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??? * 應(yīng)用經(jīng)常對(duì)表進(jìn)行全表掃描，并且很少填充表
??? 此情況下散列方法的全表掃描需要更長時(shí)間
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??? * 無法提供散列簇最終需要的與分配空間
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二、創(chuàng)建散列簇
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??? CREATE CLUSTER trial_cluster (trialno NUMBER(5,0))
??? PTCUSED 80
??? PCTFREE 5
??? TABLESPACE users
??? STORAGE (INITIAL 250K NEXT 50K
??? MINEXTENTS 1 MAXEXTENTS 3
??? PCTINCREASE 0)
??? HASH IS trialno HASHKEYS 150;
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??? CREATE TABLE trial (
??? trialno NUMBER(5,0) PRIMARY KEY,
??? ...)
??? CLUSTER trial_cluster (trialno);
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??? 說明：
??? 1.HASHKEY值指定和限制該簇所使用的散列函數(shù)可以產(chǎn)生的唯一的散列值數(shù)量(Oracle會(huì)取最接近的素?cái)?shù))
??? 2.如果沒有HASH IS子句，Oracle就會(huì)使用內(nèi)部散列函數(shù)。
??? 3.在散列簇上不能創(chuàng)建索引，也不需要在散列簇鍵上創(chuàng)建索引
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1、創(chuàng)建單個(gè)表散列簇
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??? 單個(gè)表散列簇提供了對(duì)表中的行的快速訪問。必須在散列鍵和數(shù)據(jù)行之間存在一對(duì)一的映射。
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??? CREATE CLUSTER peanut (variety NUMBER)
??? SIZE 512 SINGLE TABLE HASHKEY 500;
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??? 注：SINGLE TABLE 選項(xiàng)僅對(duì)散列簇有效，且必須指定HASHKEYS
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2、控制散列簇的空間使用
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??? ① 選擇鍵
??? 選擇正確的簇鍵取決于針對(duì)簇表所發(fā)布的最常用的查詢類型(看最常用那個(gè)鍵來選擇行)。
??? 最典型的簇鍵就是包含表的整個(gè)主鍵。
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??? ② 設(shè)置HASH IS
??? 僅當(dāng)簇鍵是NUMBER數(shù)據(jù)類型、包含均勻分布的整數(shù)的單個(gè)列時(shí)，才指定HASH IS參數(shù)。
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??? ③ 設(shè)置SIZE
??? 應(yīng)將SIZE設(shè)置成為保持任何給定散列鍵的所有行所需的空間的平均數(shù)
??? * 若散列簇僅包含單個(gè)表，且表中行的散列鍵值唯一，則SIZE為簇中平均的行大小
??? * 若散列簇包含多個(gè)表，則設(shè)置SIZE為：為保持與代表性的散列值相關(guān)的所有行所需的空間平均數(shù)
??? * 若散列簇不使用內(nèi)部散列函數(shù)，且期望很少或沒有沖突，則使用SIZE初始值
??? * 若預(yù)料到插入時(shí)經(jīng)常沖突，則為了存儲(chǔ)行而分配溢出數(shù)據(jù)塊的高可用性，按需要適當(dāng)增加SIZE
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??? ④ 設(shè)置HASHKEYS
??? 為散列簇中行的最大分布，且Oracle會(huì)自動(dòng)舍入到最近素?cái)?shù)
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3、控制散列簇的空間舉例
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??? 假設(shè)數(shù)據(jù)塊大小為2K，平均每個(gè)數(shù)據(jù)塊可用數(shù)據(jù)空間為1950B
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??? 例1：
??? 現(xiàn)打算將emp表裝載進(jìn)一個(gè)散列簇，大多數(shù)查詢按職員號(hào)碼檢索職員記錄，你估計(jì)，在任何給定時(shí)間中emp表最大的行數(shù)是10000，且平均行大小是55字節(jié)。
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??? 此時(shí)應(yīng)將empno作為簇鍵，因?yàn)樵摿邪ㄒ徽麛?shù)，所以可不使用內(nèi)部散列函數(shù)。SIZE可被設(shè)置成平均行大小(55字節(jié))。注意，給每個(gè)數(shù)據(jù)塊賦予了34個(gè)散列鍵。HASHKEYS可被設(shè)置成表中的行數(shù)(10000)。Oracle自動(dòng)轉(zhuǎn)換為最接近的素?cái)?shù)(10007)。
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??? CREATE CLUSTER emp_cluster (empno NUMBER)
??? ...
??? SIZE 55
??? HASH IS empno HASHKEYS 10000;
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??? 例2：
??? 按部門號(hào)碼進(jìn)行檢索行，其他條件類似。且每個(gè)部門平均10個(gè)職員，部門號(hào)碼按10遞增(0,10,20,30,...)
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??? 此時(shí)應(yīng)將deptno作為簇鍵，又因?yàn)樵摿邪鶆蚍植颊麛?shù)，所以可以不使用內(nèi)部散列函數(shù)。SIZE的初始值是55字節(jié)*10，因此每個(gè)數(shù)據(jù)塊被賦予3個(gè)散列鍵。如果預(yù)料到某些沖突，且希望數(shù)據(jù)檢索的性能最好，可稍微更改所估計(jì)的SIZE值，以預(yù)防需要溢出數(shù)據(jù)塊而帶來沖突，調(diào)整12%的SIZE到620字節(jié)
??? HASHKEYS可以被設(shè)置成唯一的部門號(hào)碼的個(gè)數(shù)(1000)，Oracle自動(dòng)轉(zhuǎn)換為最接近的素?cái)?shù)(1009)。
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??? CREATE CLUSTER emp_cluster (deptno NUMBER
)
??? ...
??? SIZE 620
??? HASH IS deptno HASHKEYS 1000;
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4、估計(jì)散列簇所需的空間大小
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??? 依據(jù)SIZE和HASHKEYS的設(shè)置值，Oracle保證最初分配的空間足夠存儲(chǔ)散列表。如果對(duì)INITIAL、NEXT、MINEXTENTS的設(shè)置值不能滿足簇的大小，則分配增加的盤區(qū)直到至少滿足 SIZE*HASHKEYS
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??? 例如：假設(shè)數(shù)據(jù)塊大小為2K，每個(gè)數(shù)據(jù)塊可用數(shù)據(jù)空間大約為1900字節(jié)，且CREATE CLUSTER語句中指定如下：
??? STORAGE (INITIAL 100K
??? NEXT 150K
??? MINEXTENTS 1
??? PCTINCREASE 0)
??? SIZE 1500
??? HASHKEYS 100
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??? 則以上例子中每個(gè)數(shù)據(jù)塊僅可賦予一個(gè)散列鍵，因此散列簇所需的初始空間至少是100*2K，所以設(shè)置的存儲(chǔ)參數(shù)無法滿足需求。因此需要分配給該散列簇一個(gè)100K的出示盤曲和一個(gè)150K的第2盤區(qū)。
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??? 如果HASH參數(shù)指定為：
??? SIZE 500 HASHKEYS 100
??? 則此時(shí)可以給每個(gè)數(shù)據(jù)塊賦予3個(gè)散列鍵，此時(shí)需要的初始化空間是34*2K，可以滿足需求。
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三、更改散列簇
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??? ALTER CLUSTER emp_dept ...;
??? --與簇相同
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四、刪除散列簇
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??? DROP CLUSTER emp_dept;
??? --與簇相同
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五、散列簇相關(guān)信息
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??? DBA|ALL|USER_CLUSTERS：該視圖包含了散列簇
??? DBA|USER_CLU_COLUMNS：該視圖包含了散列簇
??? DBA|ALL|USER_CLUSTER_HASH_EXPRESSIONS：列出用于散列簇的散列函數(shù)
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-The End-