外键列上是否需要索引

外键列上缺少索引会带来两个问题，限制并发性、影响性能。而这两个问题中的任意一个都可能会造成严重性能问题。

无论是Oracle的官方文档，还是在Tom的书中都说明了两种情况下可以忽略外键上的索引。其实我认为不需要那么麻烦，与增加一个索引所带来的性能开销和磁盘空间开销相比，确实索引可能引发的问题要严重得多。因此，我会选择在所有的外键列上添加索引，虽然可能导致创建了部分多余的索引，但是这样相除了外键约束由于确实索引所带来的性能问题和并发性问题。

如果外键列上缺少索引，从主表关联子表的查询就只能对子表选择全表扫描的查询，这是显而易见的问题：

SQL> CREATE TABLE T_P (ID NUMBER, NAME VARCHAR2(30));

表已创建。

SQL> ALTER TABLE T_P ADD PRIMARY KEY (ID);

表已更改。

SQL> CREATE TABLE T_C (ID NUMBER, FID NUMBER, NAME VARCHAR2(30));

表已创建。

SQL> ALTER TABLE T_C ADD CONSTRAINT FK_T_C
  2  FOREIGN KEY (FID)
  3  REFERENCES T_P (ID);

表已更改。

SQL> INSERT INTO T_P SELECT ROWNUM, TABLE_NAME FROM ALL_TABLES;

已创建884行。

SQL> INSERT INTO T_C SELECT ROWNUM, MOD(ROWNUM, 884) + 1, OBJECT_NAME
  2  FROM ALL_OBJECTS;

已创建30339行。

SQL> COMMIT;

提交完成。

SQL> SELECT A.ID, A.NAME, B.NAME
  2  FROM T_P A, T_C B
  3  WHERE A.ID = B.FID
  4  AND A.ID = 880;

        ID NAME                           NAME
---------- ------------------------------ ------------------------------
       880 T_COMPRESS                     /eb2b6b5_Options1
       880 T_COMPRESS                     DATE
       880 T_COMPRESS                     DEF$_SCHEDULE
       880 T_COMPRESS                     GV_$SESSION_EVENT
.
.
.
       880 T_COMPRESS                     sun/io/ByteToCharCp1251
       880 T_COMPRESS                     /5ba3839f_DirStateFactoryResul
       880 T_COMPRESS                     USER_INDEXTYPES

已选择34行。

执行计划
----------------------------------------------------------
   0      SELECT STATEMENT ptimizer=CHOOSE
   1    0   MERGE JOIN
   2    1     TABLE ACCESS (BY INDEX ROWID) OF 'T_P'
   3    2       INDEX (UNIQUE SCAN) OF 'SYS_C002964' (UNIQUE)
   4    1     FILTER
   5    4       TABLE ACCESS (FULL) OF 'T_C'

 

统计信息
----------------------------------------------------------
          0  recursive calls
          0  db block gets
        190  consistent gets
          0  physical reads
          0  redo size
       1829  bytes sent via SQL*Net to client
        394  bytes received via SQL*Net from client
          4  SQL*Net roundtrips to/from client
          0  sorts (memory)
          0  sorts (disk)
         34  rows processed

由于缺少索引，上面的这个关联查询只能采用MERGE JOIN，而如果联立了外键列上的索引：

SQL> CREATE INDEX IND_T_C_FID ON T_C (FID);

索引已创建。

SQL> SELECT A.ID, A.NAME, B.NAME
  2  FROM T_P A, T_C B
  3  WHERE A.ID = B.FID
  4  AND A.ID = 880;

        ID NAME                           NAME
---------- ------------------------------ ------------------------------
       880 T_COMPRESS                     /e1538703_EntryInfoImpl
       880 T_COMPRESS                     /7b832daf_ObjectStreamClassCom
       880 T_COMPRESS                     java/awt/peer/ScrollbarPeer
       880 T_COMPRESS                     /1982bd95_PermissionsEnumerato
.
.
.
       880 T_COMPRESS                     /9ebda46b_GetInterface
       880 T_COMPRESS                     /c71f85e7_DefaultPopupFactory
       880 T_COMPRESS                     /7b549d81_DataFormatException

已选择34行。

执行计划
----------------------------------------------------------
   0      SELECT STATEMENT ptimizer=CHOOSE
   1    0   NESTED LOOPS
   2    1     TABLE ACCESS (BY INDEX ROWID) OF 'T_P'
   3    2       INDEX (UNIQUE SCAN) OF 'SYS_C002964' (UNIQUE)
   4    1     TABLE ACCESS (BY INDEX ROWID) OF 'T_C'
   5    4       INDEX (RANGE SCAN) OF 'IND_T_C_FID' (NON-UNIQUE)

 

统计信息
----------------------------------------------------------
          0  recursive calls
          0  db block gets
         42  consistent gets
          1  physical reads
          0  redo size
       1829  bytes sent via SQL*Net to client
        394  bytes received via SQL*Net from client
          4  SQL*Net roundtrips to/from client
          0  sorts (memory)
          0  sorts (disk)
         34  rows processed

上面是影响性能的例子，下面看看外键列索引对并发性的影响：

SQL> SET AUTOT OFF
SQL> SELECT * FROM T_P WHERE ID < 5;

        ID NAME
---------- ------------------------------
         1 SEG$
         2 CLU$
         3 OBJ$
         4 FILE$

SQL> SELECT * FROM T_C WHERE ID < 5;

        ID        FID NAME
---------- ---------- ------------------------------
         1          2 /1005bd30_LnkdConstant
         2          3 /10076b23_OraCustomDatumClosur
         3          4 /10297c91_SAXAttrList
         4          5 /103a2e73_DefaultEditorKitEndP

下面在另一个会话中删除子表的一条记录：

SQL> SET SQLP 'SQL2> '
SQL2> DELETE T_C WHERE ID = 2;

已删除 1 行。

删除了一条为2的子表级联，其对应的主表记录ID为3，下面尝试在第一个会话新增一条ID为1000的记录，然后删除这条记录：

SQL> INSERT INTO T_P VALUES (1000, 'A');

已创建 1 行。

SQL> DELETE T_P WHERE ID = 1000;

已删除 1 行。

SQL> ROLLBACK;

回退已完成。

可以看到，并没有发生锁表的情况，这是因为子表外键列上有索引，删除主表的记录时，只会锁定子表参考主表的对应记录。

会话二回滚：

SQL2> ROLLBACK;

回退已完成。

下面删除外键索引：

SQL> DROP INDEX IND_T_C_FID;

索引已删除。

重复刚才的操作，在另一个会话执行删除操作：

SQL2> DELETE T_C WHERE ID = 2;

已删除 1 行。

在会话一重复插入和删除操作：

SQL> INSERT INTO T_P VALUES (1000, 'A');

已创建 1 行。

SQL> DELETE T_P WHERE ID = 1000;

这时会话被锁住，因为缺少了外键索引后，主表删除或更新记录会导致子表整个表被锁，而这会导致严重的系统并发问题。

SQL2> ROLLBACK;

回退已完成。

会话2回滚后，会话1的删除操作才可以继续执行：

已删除 1 行。

SQL>

可能有些人会认为，系统中不存在删除而不会导致这个问题，其实不仅是删除，主键列的更新同样可以导致这个问题。

而且这种更新可能是工具帮你自动完成的，因为很多工具会自动生成SQL语句，而在这种生成的SQL语句中，UPDATE的列是表中的所有列，所以即使主键的值没有发生变化，但是仍然是被更新了：

SQL2> DELETE T_C WHERE ID = 2;

已删除 1 行。

还是删除这条ID为2的子表记录，下面在主表执行一个更新操作：

SQL> UPDATE T_P SET ID = 500 WHERE ID = 500;

可以看到，不管值是否发生了变化，只要主键列被更新，就会导致操作被锁定。

显而易见，不加索引的外键列会造成严重的性能问题，所以除非你有十分的把握，否则还是在外键列上添加索引吧。