传统的性能优化和调整工作，大都是在系统上线之后，由运维团队进行的。当系统数据量积累到一定程度之后，原有一些隐藏的问题就不断出现。所以，在大数据量、应急场景下进行SQL调优，往往是运维团队经常遇到的问题。
添加索引是我们经常使用的性能优化手段。在遇到问题的时候，试一试添加索引，看看能不能改变执行计划，是我们分析和解决问题的过程手段。但是对于大数据表情况下，快速的创建索引是比较困难的事情。这个时候，我们可以利用Oracle的virtual index技术。
1、环境介绍和数据准备
Virtual Index出现的很早。笔者从9i时候的文档资料中，就可以看到virtual index的技术材料。我们还是选择Oracle 11gR2进行试验。
SQL> select * from v$version;
BANNER
----------------------------------------------
Oracle Database 11g Enterprise Edition Release 11.2.0.1.0 - Production
PL/SQL Release 11.2.0.1.0 - Production
CORE11.2.0.1.0Production
我们创建数据表T作为实验对象，同时创建正常Index和虚拟Index。
SQL> show user;
User is "scott"
SQL> create table t as select * from dba_objects;
Table created
SQL> set timing on;
--创建一个普通索引
SQL> create index idx_t_owner on t(owner);
Index created
Executed in0.687seconds
SQL> select count(*) from t;
COUNT(*)
----------
72792
Executed in 0.015 seconds
我们创建virtual index，需要使用nosegment关键字。
SQL> create index idx_t_obj on t(object_id)nosegment;
Index created
Executed in0.047seconds
SQL> exec dbms_stats.gather_table_stats(user,'T',cascade => true);
PL/SQL procedure successfully completed
Executed in 1.716 seconds
此处我们需要注意一个细节，同样是在7万多基础数据上面创建索引。nosegment虚拟索引使用的时间很短。
2、数据字典层面看virtual index
我们创建了虚拟索引idx_t_obj，又创建了作为参照的idx_t_owner。下面可以从数据字典的层面，去看看虚拟索引的内容信息。
Oracle所有索引信息都记录在dba_indexes视图中。
SQL> select index_name, index_type from dba_indexes where wner='SCOTT' and table_name='T';
INDEX_NAMEINDEX_TYPE
------------------------------ ---------------------------
IDX_T_OWNERNORMAL
Executed in 0.031 seconds
SQL> select segment_name from dba_segments where wner='SCOTT' and segment_name in ('IDX_T_OWNER','IDX_T_OBJ');
SEGMENT_NAME
--------------------------------------------------------------------
IDX_T_OWNER
Executed in 0.062 seconds
我们从dba_indexes和dba_segments中，都只能看到普通索引idx_t_owner的信息。而创建的虚拟索引idx_t_obj没有踪迹。nosegment选项可以让我们猜测是没有索引段对象的创建过程。但是，作为字典的dba_indexes信息没有，就让人疑惑。
验证我们的想法，使用dbms_metadata.get_ddl方法，抽取到数据表t的字典定义。其中，我们看到了idx_t_obj的信息。
CREATE INDEX "SCOTT"."IDX_T_OBJ" ON "SCOTT"."T" ("OBJECT_ID")
PCTFREE 10 INITRANS 2 MAXTRANS 255NOSEGMENT;
CREATE INDEX "SCOTT"."IDX_T_OWNER" ON "SCOTT"."T" ("OWNER")
PCTFREE 10 INITRANS 2 MAXTRANS 255 COMPUTE STATISTICS
STORAGE(INITIAL 65536 NEXT 1048576 MINEXTENTS 1 MAXEXTENTS 2147483645
PCTINCREASE 0 FREELISTS 1 FREELIST GROUPS 1 BUFFER_POOL DEFAULT FLASH_CACHE DEFAULT CELL_FLASH_CACHE DEFAULT)
TABLESPACE "USERS" ;
相对于idx_t_owner，虚拟索引的定义全文显得很简单，只有nosegment很显眼。
那么，作为万物汇总的dba_objects中呢？
SQL> select owner,object_name, object_id, data_object_id, object_type from dba_objects where object_name in ('IDX_T_OWNER','IDX_T_OBJ');
OWNER OBJECT_NAMEOBJECT_ID DATA_OBJECT_ID OBJECT_TYPE
----- --------------- ---------- -------------- -------------------
SCOTT IDX_T_OWNER7801978019 INDEX
SCOTT IDX_T_OBJ7802078020 INDEX
Executed in 0.047 seconds
在dba_objects中，我们找到idx_t_obj的信息，它依然被认为是一个索引。更重要的是，我们定位到了object_id和data_object_id，这两个分别为数据库对象的逻辑id和物理段id。
dba_indexes字典视图的基础数据表是ind$基表。其中定义了所有索引对象的信息。我们借助object_id去检查，发现了无法查询到的idx_t_obj对象记录。
SQL> select obj#, ts#, file#, block#, bo# from ind$ where obj# in (78019, 78020);
OBJ#TS#FILE#BLOCK#BO#
---------- ---------- ---------- ---------- ----------
7801944158678017
7802040078017
Executed in 0.015 seconds
SQL> select owner, object_name from dba_objects where object_id=78017;
OWNER OBJECT_NAME
----- ---------------
SCOTT T
Executed in 0.016 seconds
我们可以从bo#编号，确定的确是数据表scott.t的索引对象。那么，我们思考一个问题，既然ind$中存在对应记录，为什么dba_indexes不能检索到这个信息呢？
通过抽取dba_indexes的源码信息，我们可以猜到端倪。
from sys.ts$ ts, sys.seg$ s,
sys.user$ iu, sys.obj$ io, sys.user$ u,sys.ind$ i,sys.obj$ o,
sys.user$ itu, sys.obj$ ito, sys.deferred_stg$ ds
where u.user# = o.owner#
and o.obj# = i.obj#
and i.bo# = io.obj#
and io.owner# = iu.user#
and bitand(i.flags, 4096) = 0
and bitand(o.flags, 128) = 0
and i.ts# = ts.ts# (+)
and i.file# = s.file# (+)
and i.block# = s.block# (+)
and i.ts# = s.ts# (+)
and i.obj# = ds.obj# (+)
and i.indmethod# = ito.obj# (+)
and ito.owner# = itu.user# (+);
虽然虚拟索引是没有段的，在seg$中必然没有对应记录。但是SQL语句中对于这个条件定义的是外连接。也就是说，即使没有段结构，索引也能显示出来。
疑点就落在对一些列flag标记的bitand操作上了。我们检查一下ind$的基础flags取值，就可以知道原因了。
SQL> select obj#, bitand(flags, 4096) from ind$ where obj# in (78019, 78020);
OBJ# BITAND(FLAGS,4096)
---------- ------------------
780190
780204096
Executed in 0.016 seconds
看来，虽然ind$中包括信息，但是不显示出来，也是Oracle的一个本意。
下面我们继续来看virtual index的实际工作效果。
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