什么是 Oracle SQL 中的索引碎片？

Question

谁能解释一下什么是索引碎片？我搜索了索引碎片，但找不到满意的答案。

Answer 1

撇开所有不相关的技术方面；数据库上下文中的碎片是以无序方式存储的有序数据。这会导致不必要的性能开销，从而导致数据库速度变慢。

假设您有一张员工桌。该索引包含按员工身份编号访问员工的排序数据。索引包含按顺序存储的数据。为简单起见，我们有一个包含四名员工的表：

1   Anne
3   Charly
4   James
5   William

数据库引擎在一个页面中存储一些员工。这通常是一个固定大小的排序桶。因此，让我们将员工放在一个页面中。假设我们只能在一个页面中放置两个员工。我们最终会得到：

[ Page 1, next page is page 2, there is no previous page ]
    1   Anne
    2   Charly

[ Page 2, there is no next page, but there is a previous page 1 ]
    4   James
    5   William

现在，当我们要添加标识号为 3 的 Bert 时，问题就出现了。它不适合任何一个页面。不是在第 1 页的末尾，也不是在第 2 页的开头。我们需要为 Bert 创建一个新页面，并修复（上一个和下一个）页面的引用，以便它们仍然是有序的。

[ Page 1, next page is page 3, there is no previous page ]
    1   Anne
    2   Charly

[ Page 2, there is no next page, but there is a previous page 3 ]
    4   James
    5   William

[ Page 3, next page is page 2, previous page 1 ]
    3   Bert

请注意，第 3 页位于列表的末尾。数据库引擎仍然可以从第 1 页开始并以有序的方式浏览这些页面；即转到下一页 3，然后转到下一页 2。但这不是最佳选择。引擎需要来回跳转才能找到它的数据，而不是仅仅从第 1 页走到最后一页。这正是索引碎片的含义。

我们可以通过再次排序（和重建）页面来对索引进行碎片整理。我会省略具体的步骤，但这样做的结果是页面是有序的，并且它包含的数据也是有序的。

[ Page 1, next page is page 2, there is no previous page ]
    1   Anne
    2   Charly

[ Page 2, next page is page 3, previous page 1  ]
    3   Bert
    4   James

[ Page 3, there is no next page, previous page 2 ]
    5   William

您可能会问，为什么不立即执行此操作？总会有取舍。更改最少的数据量（在这种情况下是页面）会打扰最少的其他用户（在这种情况下是其他查询或对数据库的更改）。在新页面放在最后的场景下，我们只需要更改几页。如果我们将索引更新为完全排序，则需要更改大部分页面，如果不是全部的话。在更改页面时，对同一页面的其他更改（或更糟）必须等待前一个更改被提交。