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Oracle的Bitmap索引是一种特殊的索引类型，主要用于处理那些数值稀疏（low-cardinality，低基数）的字段，特别是那些值不经常改变的字段。以下是关于Bitmap索引的详细解释：

定义：

Bitmap索引是一种位图结构的索引，它使用二进制位（bit）来表示表中行的数据值是否存在。

在Bitmap索引中，每个键值的位图对应一个可能的rowid。如果比特被设置（set），则意味着相应rowid的数据行包含该键值。

应用场景：

Bitmap索引特别适用于数据仓库环境，因为数据仓库中通常有大量的数据和低水平的并发事务。

它通常用于那些基数很小（例如，column的distinct values占rows总数的1%以下，或重复出现超过100次以上）的列。

Bitmap索引主要用于等值查询，而不适用于小于或大于比较查询。

优势：

节省空间：当不同的键值（不重复值）数量较小时，Bitmap索引非常节省空间。

提高响应时间：在访问表本身之前，Bitmap索引能有效地合并WHERE子句中的多个条件，过滤掉不满足条件的行，从而提高查询的响应时间。

并行DML和负载：Bitmap索引在数据仓库环境中提供非常有效的并行DML和负载性能。

限制：

不适用于OLTP业务：OLTP系统通常有大量的并发事务来修改同样的数据，而Bitmap索引在并发插入、更新、删除操作时可能导致锁冲突。

不适用于频繁更新的字段：如果某个字段的值需要频繁更新，那么就不适合在它上面创建Bitmap索引。

创建方法：

可以使用类似“CREATE BITMAP INDEX idx_employees_gender ON employees(gender)”的语句在指定的列上创建Bitmap索引。

总的来说，Oracle的Bitmap索引是专为数据仓库环境设计的，用于处理低基数超级大数据量查询服务，并且只适用于等值查询。在创建Bitmap索引时，需要考虑数据的特点和应用场景，避免在不适合的字段或场景下使用Bitmap索引。

示例场景

假设我们有一个名为employees的表，其中包含员工的个人信息，如姓名、性别、婚姻状况等。其中，性别列只有“男”和“女”两个值，婚姻状况列有“已婚”、“未婚”和“离婚”三个值。

索引创建

性别列上的Bitmap索引：

由于性别列只有“男”和“女”两个值，这是一个低基数列，非常适合创建Bitmap索引。

sql

CREATE BITMAP INDEX idx_employees_gender ON employees(gender);

婚姻状况列上的Bitmap索引：

同样地，婚姻状况列也只有三个值，也适合创建Bitmap索引。

sql

CREATE BITMAP INDEX idx_employees_marital ON employees(marital_status);

索引结构

Bitmap索引条目：对于每个不同的值（如“男”、“女”、“已婚”等），Bitmap索引维护一个索引条目。这个条目包含了该值的ROWID起始位置、ROWID结束位置和一个Bitmap。

Bitmap：在Bitmap中，每一位代表表中的一行。如果该位被设置为1，表示该行具有该索引条目的值；如果为0，则表示不具有。

索引使用

当我们执行以下查询时：

sql

SELECT * FROM employees WHERE gender = '男' AND marital_status = '未婚';

Oracle会首先查找性别为“男”的Bitmap索引条目，得到一个Bitmap。

然后，它会查找婚姻状况为“未婚”的Bitmap索引条目，得到另一个Bitmap。

接着，Oracle会执行位图的逻辑AND操作，找出两个Bitmap中都为1的位，这些位对应的ROWID就是满足查询条件的行的位置。

最后，Oracle根据这些ROWID检索数据行并返回结果。

总结

Oracle的Bitmap索引通过使用位图数据结构来高效地表示和检索低基数列的数据。在数据仓库等环境中，对于具有有限个不同值的列，使用Bitmap索引可以显著提高查询性能。但是，由于Bitmap索引在更新操作时可能会产生额外的开销，因此在高并发的OLTP系统中应谨慎使用。