由Oracle索引来理解ArcSDE索引

这个题目有点怪怪的，意思就是一提到ArcSDE的性能问题，都会提到重建空间索引，本文就以Oracle的索引例子，来类比ArcSDE for Oracle的空间索引，如果能把oracle索引示例弄明白，那么对ArcSDE的索引问题应该非常好理解了。

在数据库系统中，索引是非常重要的一个对象，尤其是面对大型数据表时，索引能大大提高数据检索的速度。本节将介绍索引的原理及索引的使用。


索引在现实世界中最典型的例子莫过于字典检索了。用户在使用字典时，可以使用两种方式，一是逐页翻查，以获得需要查找的目标；二是根据字典的检索目录来获得目标所在的页数，然后直接在该页获得查找目标。毫无疑问，利用检索目录（索引）检索目标是更为高效的方式。
现有的主流数据库都提供了索引这一概念，Oracle也不例外。一旦在数据表的某列上建立了索引，Oracle将另辟新的空间，以存储该列上所有值与其记录的rowid的对应关系。当用户试图以索引列作为搜索条件时，Oracle将利用索引来获得相应的rowid，并捕获该记录。

select * from people where name = 'David'; 

当Oracle处理该查询语句时，将执行全表扫描。当搜索到第6条记录时，会发现该条记录符合搜索条件，并将该记录纳入结果集合。但是搜索并不会停止，因为Oracle并不知道在后面的记录中是否仍然存在符合条件的记录。直至搜索完整个表，Oracle才会返回最终的结果集合。


但是，如果预先在表people的name列上创建了一个索引，那么，搜索的顺序将完全不同。创建索引的语法如下所示：

create index idx_people_name on people(name)

一旦索引创建，那么表中所有数据将按照字母表顺序进行分块处理，例如，以每5条记录作为一个数据块（当然，实际数据块将大得多）。分块后的数据结构如下图所示。

说明：文中的Oracle索引是以字符串字段创建的索引，那么字符串字段是以字母表顺序进行分类的，当然了也可以使用数字、日期等，那么对ArcSDE for Oracle也是一样的，空间索引是格网，与该例子比较，无非是他们将按字母排序，五个五个的，那么ArcGIS是按照格网的范围，在该范围的包含相关的要素。

此时执行搜索语句select * from people where name = ‘David’;时，Oracle只会在第一个数据块中进行搜索，因为数据库知道，第二个数据库都是M以后的数据。当搜索到David之后，如果下一条记录的name列的值不是David，Oracle也将停止搜索，因为列中所有值都是按照字母表顺序进行排列的，所有的“David”位置肯定是相邻的。一旦搜索到“David”，Oracle会马上获得其对应的rowid，并根据rowid快速定位该记录。 
对于如下SQL语句，索引的作用会反映的更加清晰。

select * from people where name = 'Michael';

因为要搜索的条件为name列的值为“Michael”，所以，将会直接跳转到第二个数据块进行搜索，因为第二个数据块才是以M开头的数据。而且，当获得Michael的下一条记录为“Richard”时，将停止搜索，返回结果集合。

说明：ArcSDE数据在oracle中进行查询会执行下面的步骤： 
1）首先比较grid和查询范围，找出在查询范围内的所有grid。 
2）找出在这些grid内的所有要素。
3）将这些要素的外包络矩形和查询范围比较，找出所有在查询范围内以及和查询范围相交的要素。 

基本上可以类比。

索引应用于大数据量的数据表时，将很大程度上提高查询速度。为了演示这种情况，首先来创建一个大的数据表。视图dba_objects可以获得数据库中所有对象的基本信息

createtable test_objects as select * from dba_objects;

利用PL/SQLDeveloper的执行计划查看：

select* from test_objects where object_name = 'PEOPLE‘

创建索引：

createindex idx_test_object on test_objects(object_name);

再次查看执行计划。
这里需要注意的是，搜索条件中包含索引列才能真正使用到索引所带来的好处。

select* from test_objects where owner = 'SCOTT'

1．添加数据对索引的影响
以表people为例，一旦在其上创建了索引，向其中插入数据时，数据库将会重新组织索引。 
insert into people (ID, NAME, STATUS) values (11, 'Zoey', 'ACT');
在以上SQL语句中，向表people中插入名为“Zoey”的用户信息。此时数据库除了正常的插入操作开销之外，还需要将为该记录添加索引项，而索引已有数据块无法满足存储要求，因此，数据库将为其分配新的存储空间，如图所示：

2．修改数据对索引的影响
从图中可以看出，“James”被添加了删除标记，而在最后一个数据块中添加了索引项“Winne”。Oracle采取该策略是为了最大程度上减小数据库操作的开销。但这同时带来了空间上的浪费，因为索引项“James”仍然占用索引空间。新的索引项仍然不能够插入第一个数据块中。