Oracle中B树和位图索引的区别

问题：btree和位图索引之间有什么区别？ 我需要了解btree和位图索引之间的结构差异，然后了解在字段上使用b树与位图索引之间的区别。

答：在内部，位图和btree索引有很大的不同，但是在功能上它们是相同的，因为它们用于帮助Oracle以比全表扫描更快的速度检索行。B树索引和位图索引之间的基本区别包括：

1. 语法差异：位图索引包含“ bitmap”关键字。btree索引不显示“位图”。
2. 基数差异：位图索引通常适用于具有大量重复值（低基数）的列，而b树索引最适合于高基数列。
3. 内部结构差异：内部结构差异很大。b树索引具有索引节点（基于数据块大小），它是树形式：

位图索引如下所示，这是一个具有零和一个（位）值的二维数组：

B树索引

Oracle索引中最古老和最受欢迎的类型是标准B树索引，该索引擅长为简单查询提供服务。B树索引是在Oracle的早期版本中引入的，并在Oracle中广泛使用。B树索引用于避免大型排序操作。例如，要求按排序顺序显示10,000行的SQL查询通常会使用B树索引，以避免在查询时还需要占用临时空间进行数据排序。

使用默认的B树结构创建索引时，Oracle提供了多个选项。它允许您在多个列（连接的索引）上建立索引，以提高访问速度。而且，它允许各个列以不同的顺序排序。例如，我们可以在一个名为last_name的列上按升序创建B树索引，并在索引内有第二列，以降序显示薪水列。

虽然B树索引非常适合简单查询，但在以下情况下它们并不是很好：

1. 低基数列：具有小于200个枚举值的列，在使用标准B树索引时，带来的收益不大。
2. 不支持SQL函数：在SQL查询时，B树索引无法使用Oracle的内置函数。Oracle提供了多种内置函数，允许SQL语句查询索引列的某一部分，或查询索引列的转换结果，但建立的如果不是函数索引，则针对字段的索引在有函数（除max, min之外）引用时，索引将失效。

在引入基于Oracle函数的索引（FBI）之前，由于这些缺点，基于Oracle成本的SQL优化器必须执行耗时的全表扫描。因此，Oracle引入更强大的索引结构类型也就不足为奇了。

位图索引

Oracle位图索引与标准B树索引非常不同。在位图结构中，将创建一个二维数组，其中索引表中的每一行都有一列。每列代表位图索引中的不同值。此二维数组表示索引中的每个值乘以表中的行数。在行检索时，Oracle将位图解压缩到RAM数据缓冲区中，以便可以对其进行快速扫描以查找匹配的值。这些匹配值以行ID列表的形式传递给Oracle，并且这些行ID值可以直接访问所需的信息。

当一个表包含多个位图索引时，位图索引的真正好处就出现了。每个单独的列可能具有低基数。多个位图索引的创建提供了一种非常强大的方法，可以快速回答复杂的SQL查询。

例如，假设有一个具有许多低基数列的汽车数据库，例如car_color，car_make，car_model和car_year。每列本身包含少于100个不同的值，而B树索引在2000万辆汽车的数据库中将毫无用处。但是，在查询中将这些索引组合在一起，可以提供比起读取基本表中的2000万行中的每一行的传统方法快得多的响应时间。例如，假设我们想找到1981年生产的旧蓝色丰田卡罗拉。

Oracle使用一种称为位图索引合并的特殊优化器方法来为该查询提供服务。在位图索引合并中，每个Row-ID或RID列表都是通过使用位图独立构建的，并且使用特殊的合并例程来比较RID列表并找到相交的值。使用这种方法，Oracle在处理多个低基数列时可以提供亚秒级的响应时间。