使用 Substr 和 Instr 的基于函数的索引

Question

我在 ORACLE 中创建了一个查询：

SELECT SUBSTR(title,1,INSTR(title,' ',1,1)) AS first_word, COUNT(*) AS word_count 
FROM FILM 
GROUP BY SUBSTR(title,1,INSTR(title,' ',1,1)) 
HAVING COUNT(*) >= 20;    

运行后的结果： 539 rows selected. Elapsed: 00:00:00.22

我需要改进它的性能并创建了一个function-based index：

CREATE INDEX INDX_FIRSTWRD ON FILM(SUBSTR(title,1,INSTR(title,' ',1,1)));

在本文顶部运行相同的查询后，我仍然获得相同的性能： 539 rows selected. Elapsed: 00:00:00.22

索引没有被应用或覆盖，还是我做错了什么？

感谢您提供的任何帮助。 :)

编辑：

Execution Plan:
----------------------------------------------------------
Plan hash value: 2033354507

----------------------------------------------------------------------------
| Id  | Operation           | Name | Rows  | Bytes | Cost (%CPU)| Time     |
----------------------------------------------------------------------------
|   0 | SELECT STATEMENT    |      | 20000 |  2968K|   138   (2)| 00:00:02 |
|*  1 |  FILTER             |      |       |       |            |          |
|   2 |   HASH GROUP BY     |      | 20000 |  2968K|   138   (2)| 00:00:02 |
|   3 |    TABLE ACCESS FULL| FILM | 20000 |  2968K|   136   (0)| 00:00:02 |
----------------------------------------------------------------------------

Predicate Information (identified by operation id):
---------------------------------------------------

1 - filter(COUNT(*)>=20)


Statistics
----------------------------------------------------------
      0  recursive calls
      0  db block gets
    471  consistent gets
      0  physical reads
      0  redo size
  14030  bytes sent via SQL*Net to client
    908  bytes received via SQL*Net from client
     37  SQL*Net roundtrips to/from client
      0  sorts (memory)
      0  sorts (disk)
    539  rows processed

Answer 1

问题是您用于索引的值可能为 null - 如果标题中没有空格（即它是一个单词标题，如“Jaws”），那么您的 substr 评估为 null。顺便说一句，这可能不是您想要的 - 您可能希望结束位置以是否有空格为条件，但这超出了问题的范围。 （即使您更正了该逻辑，Oracle 仍可能无法相信结果不能为空，即使基础列不可为空）。 编辑：有关使用nvl 处理单字标题的更多信息，请参见下文。

由于索引中不包含空值，因此不会对单标题行进行索引。但是您要查询所有行，而 Oracle 知道索引不包含所有行，因此它不能使用索引来完成查询 - 即使您添加了一个提示告诉它，它也必须忽略该提示.

唯一使用索引的情况是，如果您包含一个也引用索引值的过滤器，并且显式或隐式排除空值，例如：

SELECT SUBSTR(title,1,INSTR(title,' ',1,1)) AS first_word, COUNT(*) AS word_count 
FROM FILM
WHERE SUBSTR(title,1,INSTR(title,' ',1,1)) IS NOT NULL
GROUP BY SUBSTR(title,1,INSTR(title,' ',1,1)) 
HAVING COUNT(*) >= 20;    

（这也可能不是您真正想要的）。

SQL Fiddle 用于带有和不带有过滤器的查询，以及带有和不带有索引提示的查询。 （单击每个结果部分的“执行计划”链接，查看它是在执行全表扫描还是全索引扫描）。

并且another Fiddle 表明如果过滤器仍然允许空值，则即使使用过滤器也不能使用索引，因为它们不在索引中。

---

自从 SylvainLeroux 提出以来，Oracle 还不够聪明，无法知道如果你 coalesce 它计算的值不能为空，即使基础列不为空（如 function-based index 或 @ 987654324@)。可能是因为可能有很多分支需要评估。但是，如果您改用更简单且专有的nvl，那就足够聪明了：

CREATE INDEX INDX_FIRSTWRD
ON FILM(NVL(SUBSTR(title,1,INSTR(title,' ',1,1)),title));

SELECT NVL(SUBSTR(title,1,INSTR(title,' ',1,1)),title) AS first_word,
  COUNT(*) AS word_count 
FROM FILM
GROUP BY NVL(SUBSTR(title,1,INSTR(title,' ',1,1)),title) 
HAVING COUNT(*) >= 20;    

但前提是title 被定义为非空。如果the virtual column is also declared not-null coalesce 确实有效（感谢 Sylvain）。

SQL Fiddle with a function-based index 和 another with a virtual column。

Answer 2

已选择 539 行。经过：00:00:00.22

您真的认为您需要调整在不到一秒内返回 539 行的查询吗？ 220 毫秒，没错！ 考虑一下。

在你的情况下，我认为CBO 做了最好的事情。这就是它不使用index 的原因。因为，要从表中读取every row，使用索引是一种开销。它需要读取索引然后执行table access by rowid。可能在你的小表中，它可以用更少的IO 读取整个表来获取数据。

如果表足够小，可以放在一个块中，那么它只需要一个one IO 来从single block 和full table scan 获取所需的数据。

您可以尝试通过提示查询使用索引来检查解释计划，看看是否真的有任何改进。请记住，您正在不必要地尝试提高在不到一秒内执行的查询的性能！