解析Oracle主键存储格式（oracle主键存储格式）

解析Oracle主键存储格式

在Oracle数据库中，主键是一种很常见的约束，它保证了表中每一行数据的唯一性，同时也提高了数据访问的效率。但是，对于一个想深入理解Oracle存储机制的DBA或开发人员来说，了解主键存储格式无疑是一个必要的步骤。下面就让我们来探究一下Oracle主键存储格式的底层实现。

1.主键索引的存储

在Oracle中，主键索引是一种B树索引，它包含了主键列的每一个值和对应的行ID。当我们在执行一个带有主键查询的SQL语句时，Oracle会直接在主键索引中查找相应的行ID，然后定位到具体的行数据。

以下是一个创建主键索引的示例SQL：

CREATE TABLE employees (
   id           NUMBER(6) PRIMARY KEY,
   first_name   VARCHAR2(20),
   last_name    VARCHAR2(25) CONSTRNT emp_last_name_nn NOT NULL,
   eml        VARCHAR2(25) CONSTRNT emp_eml_nn NOT NULL,
   phone_number VARCHAR2(20),
   hire_date    DATE DEFAULT (sysdate),
   job_id       VARCHAR2(10),
   salary       NUMBER(8,2),
   commission_pct NUMBER(2,2),
   manager_id   NUMBER(6),
   department_id NUMBER(4)
);
CREATE INDEX emp_id_pk ON employees (id);

在上面的代码中，我们创建了一个名为employees的表和一个名为emp_id_pk的主键索引。其中，id列被定义为主键列。

2.主键索引的内部结构

主键索引的内部结构是B树，其实质是一颗平衡树。B树的每一个节点上都存储了索引列的值和对应的行ID指针。B树的叶子节点保存的是真实的数据行地址。

下面通过一张简单的图来解释一下主键索引的内部结构：


图中展示了一个主键索引，它包含了5个值和对应的行ID指针。这些值被组织成一颗B树，并保存在数据库的数据文件中。

当我们执行一个使用到主键索引的查询时，Oracle会先找到根节点，并根据查询条件沿着树的路径向下遍历，直到找到符合查询条件的叶子节点。叶子节点中存储的行ID指针就是匹配记录的位置信息。

3.主键的托管模式

在Oracle中，有两种主键托管模式：服务器托管和客户端托管。

服务器托管模式是指主键的值由数据库服务器自动生成并赋值，客户端托管模式是指主键的值由应用程序生成并手动传递给数据库服务器。在实际应用中，开发人员可以根据需求选择主键的托管模式。

以下是一个实现客户端托管主键的示例SQL：

CREATE TABLE employees (
   id           NUMBER(6),
   first_name   VARCHAR2(20),
   last_name    VARCHAR2(25) CONSTRNT emp_last_name_nn NOT NULL,
   eml        VARCHAR2(25) CONSTRNT emp_eml_nn NOT NULL,
   phone_number VARCHAR2(20),
   hire_date    DATE DEFAULT (sysdate),
   job_id       VARCHAR2(10),
   salary       NUMBER(8,2),
   commission_pct NUMBER(2,2),
   manager_id   NUMBER(6),
   department_id NUMBER(4),
   CONSTRNT emp_id_pk PRIMARY KEY (id)
);

在上面的代码中，我们创建了一个名为employees的表，id列被定义为主键列，并且使用客户端托管模式。

4.主键索引的维护

主键索引的维护是指向主键索引中插入、更新或删除数据时所进行的操作。当向一个带有主键约束的表中插入一行数据时，Oracle会自动为此行生成一个唯一的主键值，并自动将此值插入主键索引中。当更新或删除数据时，Oracle会将对应行的主键存储指针从主键索引中删除。

下面是几个关于主键维护的示例：

（1）向带有主键约束的表中插入一行数据

INSERT INTO employees (id, first_name, last_name, eml, hire_date) 
VALUES (1001, 'John', 'Doe', 'john.doe@abc.com', '01-JAN-2022');

在执行以上SQL语句后，Oracle会自动为新行生成一个唯一的主键值，并将该值插入主键索引中。

（2）更新一行数据

UPDATE employees SET eml = 'john.doe@test.com' WHERE id = 1001;

在执行以上SQL语句后，Oracle会将主键索引中对应行的存储指针删除，并将该行数据的eml值更新为’john.doe@test.com’。

（3）删除一行数据

DELETE FROM employees WHERE id = 1001;

在执行以上SQL语句后，Oracle会将主键索引中对应行的存储指针删除。

综上所述，主键索引是Oracle数据库中常用的一种约束，其存储格式是B树索引。了解主键存储格式对于DBA和开发人员来说是极其重要的，对于优化数据库性能和诊断数据库问题都有很大的帮助。