请输入标题 bcdef
在数据库开发设计规范中常能见到这条规则“高并发调用的SQL语句不得走INDEX SKIP SCAN”，在笔者的测试工作中，也将这条规则列入了数据库检核范围，那么什么是索引跳跃扫描呢？这种索引扫描方式是在什么情况下发生的呢？数据库检核时是如何检测到INDEX SKIP SCAN，如果发现了INDEX SKIP SCAN，该关注些什么呢？笔者带着这些疑问学习了索引跳跃扫描的相关知识，并在此分享给大家！
请输入标题 abcdefg
请入标题 abcd
索引扫描类型
Oracle提供了五种索引扫描类型，根据具体索引类型、数据分布、约束条件以及where限制的不同进行选择：
1.索引唯一扫描(INDEX UNIQUE SCAN)
2.索引范围扫描(INDEX RANGE SCAN)
3.索引全扫描(INDEX FULL SCAN)
4.索引跳跃扫描(INDEX SKIP SCAN)
5.索引快速全扫描(INDEX FAST FULL SCAN)
本文将重点学习索引跳跃扫描(INDEX SKIP SCAN)的相关知识。
索引跳跃扫描
Index Skip Scan是Oracle 9i之后提供的新功能，适用于所有类型的复合B树索引，包括唯一性索引和非唯一性索引。“跳跃”一词的含义是，即使在where语句的查询条件中不存在索引的前导列，也可以使用该索引。例如，假设表employee上存在一个B树索引为IDX1（gender，id）,其中gender为前导列，执行SQL语句select * from employee where id = 1时,虽然查询条件中没有gender，但这条语句仍可能通过访问索引IDX1来访问数据。
那么在什么情况下会发生Index Skip Scan呢？主要前提条件如下：
1）优化器模式为CBO，即对每个SQL语句，计算分析表和索引的统计信息，选取成本最小的执行计划；
2）复合索引，且索引的前导列distinct值较少，前导列的值的选择性较低；
3）where语句查询条件中不存在索引前导列。
当where语句查询条件中不包含索引前导列时，Oracle会遍历获取索引前导列的所有distinct值，每一个distinct值都会作为查询入口之一，再合并所有入口的查询结果，得到不含前导列的查询结果。即跳跃扫描本质上是根据前导列的distinct值数目将复合索引分成多个较小的逻辑子索引，引导列的distinct值数目越小，分割的子索引数目也就越少，就越可能达到较高的运算效率，如果distinct值数目较多，则可能直接执行全表扫描。
例如上文中的SQL语句select * from employee where id = 1，假设gender包含m和f两个取值，则这条语句在进行Skip Scan时，实际使用的语句相当于：
Select * from employee where gender = ‘f’ and id = 1 Union all Select * from employee where gender = ‘m’ and id = 1 |
如图1所示，可以理解为访问的是（m，id）和（f，id）这两个逻辑子索引，直接定位到数据块1和数据块3中。
图1 数据访问示例
若查看执行计划，如图2所示，可以看到执行计划中包含“INDEX SKIP SCAN”字样。
图2 执行计划示例
如果Oracle没有使用索引跳跃式扫描的话，可以通过提示INDEX_SS来强制使用，语句如下：
select XX /*+ INDEX_SS(表名 索引名) */ from XX where XX
在定期对数据库进行检核时，可通过读取DBA_HIST_SQL_PLAN表，获取其中options字段为“%SKIP%”的记录，并且通过表DBA_USERS排除系统用户的记录，如 “SYS”、“SYSMAN” 、“SYSTEM”、“PATROL”、“MDSYS”、“OLAPSYS”、“EXFSYS”等，得到应用用户的问题SQL记录。
Index Skip Scan没有直接索引查询快，但相比于全表扫描，索引跳跃扫描的速度还是相对较快的。并且，若一个索引可以满足两个查询条件的使用，比单独建立两个索引节约了空间和维护成本。
Index Skip Scan是Oracle的新特性，对于使用复合索引数据库的应用程序意义重大。但在测试过程中，若遇到索引跳跃扫描，尤其当响应时间较长时，需要仔细分析，使用索引跳跃扫描是否真的更好。根据索引特性，索引列的选择性越高则索引的效果越好，因此一般在建多列索引的时候，也都把选择性高的列放到前面，这样可以极大的提高索引访问的效率，如性别这种区分度很低的列，经常要放在后面，因此如果使用了跳跃扫描，若无其他因素考虑，则可能是索引建立不够合理。并且，Oracle在判断是否进行跳跃扫描时，并没有考虑第二索引列，如果第二个索引列的区分度很高，建立直接查询索引往往是一种更高效的访问方式。在高并发情况下，更要慎用索引跳跃扫描，并发越多，逻辑子索引越多，效率将会大大下降，此时建立多个直接查询索引是很必要的。因此，需要结合业务特性、数据特点及语句执行情况分析索引跳跃扫描方式的合理性和正确性。
结束语
本文介绍了INDEX SKIP SCAN的含义、原理以及如何检测，并分析使用INDEX SKIP SCAN时可能存在的问题，建议在测试时遇到索引跳跃扫描的SQL语句，结合业务特性、数据特点及语句执行情况分析索引扫描方式的合理性和正确性。
-----------------------------------------------------
非功能之路
公众号ID：nfttest_mp
长按二维码关注我们
一起来涨姿势吧~
