index skip scan的一些实验。

index skip scan的基本介绍。

表employees (sex, employee_id, address) ，有一个组合索引(sex, employee_id). 在索引跳跃的情况下，我们可以逻辑上把他们看成两个索引，一个是（男，employee_id)，一个是(女，employee_id).
select * from employees where employee_id=1;
发出这个查询后，oracle先进入sex为男的入口，查找employee_id=1的条目。再进入sex为女的入口，查找employee_id=1的条目。

ORACLE官方说，在前导列唯一值较少的情况下，才会用到index skip can。这个其实好理解，就是入口要少。


事实上.jpg

看上面的这幅图。
我有个疑问，就是ORACLE是通过什么样的扫描方式找到所需要的块的，假如我现在要查找employee_id是109的记录，从图可以看出来，109的记录存在与块3和块5上。但是ORACLE能通过skip scan定位到这两个块呢？几种可能。

1）先找到入口M，然后从第一个块扫起，扫到第三个块的时候发现了109，停止扫描。然后找到入口F,从块4扫起，扫描到块5的时候发现了109,由于索引已经是有序的了，后面的不用再扫了。
2）先找到入口M，然后把包含M的块都扫描一下，过滤出109的记录。找到入口F，然后把包含F的块都扫描一下，过滤出109的记录
3）通过根节点和分支节点的信息，非常精准的一下子定位到这两个块上。
到底是那一种呢？

看下面的实验。
SQL> create table wxh_tbd as select * from dba_objects;
表已创建。

SQL> update wxh_tbd set object_id=1 where object_id in
  2  (select object_id from (select min(object_id) object_id ,owner from wxh_tbd group by owner));
已更新18行。
SQL> commit;
提交完成。
SQL> update wxh_tbd set object_id=100000000 where object_id in
  2   (select object_id from (select max(object_id) object_id ,owner from wxh_tbd group by owner));
已更新18行。
SQL> commit;
SQL> create index t on wxh_tbd(owner,object_id);
索引已创建。

我的这个测试库里一共有18个schema，通过上面的步骤，我们做到了每个schema下面有一个最小的object_id 即1，一个最大的object_id即100000000.通过以下两个语句的逻辑读我们就可以知道，ORACLE到底是通过三种方式里的哪种来定位块了。
select /*+ index_ffs(wxh_tbd) */ count(*) from wxh_tbd where object_id=1;
select count(*) from wxh_tbd where object_id=1;
select count(*) from wxh_tbd where object_id=100000000;

实验1)看看如果是采用的index fast scan大概需要多少逻辑读。（这种情况下的逻辑读与上面提到的方法三应该差别不大）
SQL> set autotrace trace stat
SQL> select /*+ index_ffs(wxh_tbd) */ count(*) from wxh_tbd where object_id=1;

统计信息
----------------------------------------------------------
          0  recursive calls
          0  db block gets
        156  consistent gets

实验2）object_id为1的时候SQL> select count(*) from wxh_tbd where object_id=1;

执行计划
----------------------------------------------------------
Plan hash value: 2915554405
-------------------------------------------------------------------------
| Id  | Operation        | Name | Rows  | Bytes | Cost (%CPU)| Time     |
-------------------------------------------------------------------------
|   0 | SELECT STATEMENT |      |     1 |     5 |    19   (0)| 00:00:01 |
|   1 |  SORT AGGREGATE  |      |     1 |     5 |            |          |
|*  2 |   INDEX SKIP SCAN| T    |     1 |     5 |    19   (0)| 00:00:01 |
-------------------------------------------------------------------------
Predicate Information (identified by operation id):
---------------------------------------------------
   2 - access("OBJECT_ID"=1)
       filter("OBJECT_ID"=1)

统计信息
----------------------------------------------------------
          0  recursive calls
          0  db block gets
         14  consistent gets

实验3）看看object_id为100000000的时候的逻辑读。

SQL> select count(*) from wxh_tbd where object_id=100000000;

执行计划
----------------------------------------------------------
Plan hash value: 2915554405
-------------------------------------------------------------------------
| Id  | Operation        | Name | Rows  | Bytes | Cost (%CPU)| Time     |
-------------------------------------------------------------------------
|   0 | SELECT STATEMENT |      |     1 |     5 |    19   (0)| 00:00:01 |
|   1 |  SORT AGGREGATE  |      |     1 |     5 |            |          |
|*  2 |   INDEX SKIP SCAN| T    |     1 |     5 |    19   (0)| 00:00:01 |
-------------------------------------------------------------------------
Predicate Information (identified by operation id):
---------------------------------------------------
   2 - access("OBJECT_ID"=100000000)
       filter("OBJECT_ID"=100000000)

统计信息
----------------------------------------------------------
          1  recursive calls
          0  db block gets
         14  consistent gets

如果ORACLE采用的是上面假想的方式1扫描数据块，那么实验2的逻辑读应该远小于实验3的逻辑读。实验2和实验3的逻辑读是相等的。这种可能性排除
如果ORACLE采用的是上面假想的方式2扫描数据块，那么实验2和实验3的逻辑读应该都大约等于index fast full san的逻辑读。可以是从实验结果来看，远不相等。
如果ORACLE采用的是上面假想的方式3扫描数据块，那么实验2和实验3的逻辑读应该相等或接近，我们的实验完全符合。


因此可以得出结论，ORACLE可以在SKIP SCAN中，选择相应的入口后，可以根据某种结构（根块？分支块？页块？）精确定位到记录的叶子块。从中找出符合条件的记录。


还拿这个图为例，如果要查找employee_id为109的条目，ORACLE进入到入口M后，直接就可以定位到块3.而不需要扫描块1和块2.进入到入口F后，直接就可以定位到块5,而不需要扫描块4和块6.


之所以想搞明白这个，是因为最近遇到了一个这么的查询，当时非常惊讶，谓词都出现在了索引块里，怎么会用到skip scan.
SQL> select count(*) from wxh_tbd where owner>'SCOTT' and object_id=5;

执行计划
----------------------------------------------------------
Plan hash value: 2915554405
-------------------------------------------------------------------------
| Id  | Operation        | Name | Rows  | Bytes | Cost (%CPU)| Time     |
-------------------------------------------------------------------------
|   0 | SELECT STATEMENT |      |     1 |    11 |    11  (10)| 00:00:01 |
|   1 |  SORT AGGREGATE  |      |     1 |    11 |            |          |
|*  2 |   INDEX SKIP SCAN| T    |     1 |    11 |    11  (10)| 00:00:01 |
-------------------------------------------------------------------------
Predicate Information (identified by operation id):
---------------------------------------------------
   2 - access("OWNER">'SCOTT' AND "OBJECT_ID"=5 AND "OWNER" IS NOT NULL)
       filter("OBJECT_ID"=5)

统计信息
----------------------------------------------------------
          1  recursive calls
          0  db block gets
          8  consistent gets

如果理解了上面的我所论述的，我相信理解这个就不困难了。上面的查询对于index skip scan 是非常适合的。如果是index range的话，会扫描所有的首列大于'SCOTT'的索引，从中过滤掉object_id。而index skip的话，只需要找到大于'SCOTT'的入口，然后精确的定位到object_id即可。