B树索引是Oracle的默认的索引类型。因为表中的行标识符(rowid)和相关的列值存储在一个平衡的树状结构的索引块中，所以该索引类型被称为B树索引。使用Oracle的B树索引有以下几个原因.
.提高SQL语句的性能
.强制执行主键和唯一键约束的唯一性
.减少通过主键和外键约束关联的父表和子表间潜在的锁定问题
Oracle如何使用B树索引
为了充分理解B树索引的内部实现，以便在建立数据库应用程序时能做出明智的索引决定。将举例说明，首先创建测试表cust
SQL> create table cust( 2 cust_id number, 3 last_name varchar2(30), 4 first_name varchar2(30)); Table created.
在last_name列上创建B树索引
SQL> create index cust_idx1 on cust(last_name); Index created.
向表cust中插入数据
SQL> insert into cust(cust_id,last_name,first_name) 2 select rownum rn ,a.last_name,a.first_name from hr.employees a 3 union 4 select rownum+(107*1) rn ,a.last_name,a.first_name from hr.employees a 5 union 6 select rownum+(107*2) rn ,a.last_name,a.first_name from hr.employees a 7 union 8 select rownum+(107*4) rn ,a.last_name,a.first_name from hr.employees a 9 union 10 select rownum+(107*5) rn ,a.last_name,a.first_name from hr.employees a 11 union 12 select rownum+(107*6) rn ,a.last_name,a.first_name from hr.employees a 13 union 14 select rownum+(107*7) rn ,a.last_name,a.first_name from hr.employees a 15 union 16 select rownum+(107*8) rn ,a.last_name,a.first_name from hr.employees a 17 union 18 select rownum+(107*9) rn ,a.last_name,a.first_name from hr.employees a 19 union 20 select rownum+(107*10) rn ,a.last_name,a.first_name from hr.employees a; 1070 rows created. SQL> commit; Commit complete. SQL> select distinct last_name,first_name from cust where rownum<11; LAST_NAME FIRST_NAME ------------------------------ ------------------------------ Austin David Banda Amit Atkinson Mozhe Bissot Laura Ande Sundar Bates Elizabeth Bell Sarah Bernstein David Baer Hermann Baida Shelli 10 rows selected.
插入数据后，确保该表的统计信息是最新的，以便为查询优化器提供足够的信息，从而做出如何检索数据的更好决定，执行如下命令收集表的统计信息:
SQL> exec dbms_stats.gather_table_stats(ownname=>'JY',tabname=>'CUST',cascade=>true); PL/SQL procedure successfully completed.
不建议使用analyze语句(带compute和estimate子句)来收集统计信息。提供此功能只是为了向后兼容。
当向表中插入数据时，Oracle将分配由物理数据库块组成的区。Oracle还将为索引分配数据块。对于每个插入到表中的记录，Oracle还将创建一个包含rowid和列值的索引条目(本例中是rowid和last_name列的值)。每个索引项的rowid指向存储该表的列值的数据文件和数据块号。
当从一个表及其对应的索引选择数据时，存在三种情况。
.SQL查询所需的所有表的数据都在索引结构中。因此，只需要访问索引块。不需要从表中读取数据块。
.查询所需的所有信息没有都包含在索引块中。因此，查询优化器选择既访问索引块也要访问表块来检索需要的数据，以满足查询条件。
.查询优化器选择不访问索引。因此只访问表块。
场景1.所有的数据位于索引块中
这里将介绍两种情况。在每种情况下，执行查询需要的所有数据，包括返回给用户的数据，以及在where子句中被评估的数据，都位于该索引中。
.索引范围扫描(index range scan):如果优化器确定它使用索引结构检索查询所需的多个行时是有效的，那么就使用这种扫描。索引范围扫描被广泛用于各种各样的情况。
.索引快速全扫描(index fast full scan):如果优化器确定表中的大部分行需要进行检索，那么就使用这种扫描。但所有需要的信息都存储在索引中。由于索引结构通常比表结构小，优化器确定全索引扫描(比全表扫描)更高效。这种情况对统计(count)值的查询是很常见的。
首先演示的是索引范围扫描。在这种情况下，运行下面的查询:
select last_name from cust where last_name='Austin';
为了在该查询中返回数据，Oracle最小需要读取多少块，也就是说为了满足此查询，访问物理块最有效的方式是什么，优化器可以选择读取表结构的每个块。然而，这会导致很大的IO开销，因此，它不是检索数据的最优化方法。
对于这个例子，检索数据最有效的方法是使用索引结构。要返回包含last_name列中值为Austin的行，Oracle将需要读取3个索引块。通过使用Oracle的autotrace(自动跟踪)实用程序，可以确认。
SQL> set autotrace on
SQL> select last_name from cust where last_name='Austin';
LAST_NAME
------------------------------
Austin
Austin
Austin
Austin
Austin
Austin
Austin
Austin
Austin
Austin
10 rows selected.
Execution Plan
----------------------------------------------------------
Plan hash value: 3472749082
------------------------------------------------------------------------------
| Id | Operation | Name | Rows | Bytes | Cost (%CPU)| Time |
------------------------------------------------------------------------------
| 0 | SELECT STATEMENT | | 10 | 80 | 1 (0)| 00:00:01 |
|* 1 | INDEX RANGE SCAN| CUST_IDX1 | 10 | 80 | 1 (0)| 00:00:01 |
------------------------------------------------------------------------------
Predicate Information (identified by operation id):
---------------------------------------------------
1 - access("LAST_NAME"='Austin')
此输出显示，Oracle只需要使用cust_idx1索引来检索数据，以满足查询的结果集。不需要访问表中的数据块，只需要访问索引块。这对于给定的查询，这是特别高效的索引策略。当索引包含查询所需的所有列值时，它被称为覆盖索引。
下面列出为这个例子使用自动跟踪所显示的统计信息:
Statistics
----------------------------------------------------------
1 recursive calls
0 db block gets
3 consistent gets
0 physical reads
0 redo size
653 bytes sent via SQL*Net to client
624 bytes received via SQL*Net from client
2 SQL*Net roundtrips to/from client
0 sorts (memory)
0 sorts (disk)
10 rows processed
一致获取(consistent gets)的值表示有三个读内存操作。数据库块获取(db block gets)加一致获取等于总的内存读取操作。由于索引块已经在内存中，因此返回此查询的结果集不需要物理读取。此外，有10行进行了处理，这与cust表中last_name为Austin的记录数相符。
下面显示导致执行索引快速全扫描的一个例子。
select count(last_name) from cust;
使用set autotrace on生成执行计划。下面是相应的输出:
SQL> select count(last_name) from cust;
COUNT(LAST_NAME)
----------------
1070
Execution Plan
----------------------------------------------------------
Plan hash value: 2246355899
-----------------------------------------------------------------------------------
| Id | Operation | Name | Rows | Bytes | Cost (%CPU)| Time |
-----------------------------------------------------------------------------------
| 0 | SELECT STATEMENT | | 1 | 8 | 3 (0)| 00:00:01 |
| 1 | SORT AGGREGATE | | 1 | 8 | | |
| 2 | INDEX FAST FULL SCAN| CUST_IDX1 | 1070 | 8560 | 3 (0)| 00:00:01 |
-----------------------------------------------------------------------------------
此输出显示，确定表内的计数只用到了索引结构。在这种情况下，优化器确定采取索引快速全扫描比全表扫描更高效。
Statistics
----------------------------------------------------------
48 recursive calls
0 db block gets
91 consistent gets
0 physical reads
0 redo size
559 bytes sent via SQL*Net to client
624 bytes received via SQL*Net from client
2 SQL*Net roundtrips to/from client
3 sorts (memory)
0 sorts (disk)
1 rows processed
场景2.索引中不包含所有信息
考虑这样一种情况:假设需要从cust表获得更多信息。首先，回顾一下前面的查询语句，并且还要在查询结果中返回first_name列。现在，要获得新增的数据元素，就需要访问表本身。下面是新的查询语句:
select last_name,first_name from cust where last_name='Austin';
使用set autotrace on,并执行前面的查询语句:
SQL> alter system flush buffer_cache;
System altered.
SQL> select last_name,first_name from cust where last_name='Austin';
LAST_NAME FIRST_NAME
------------------------------ ------------------------------
Austin David
Austin David
Austin David
Austin David
Austin David
Austin David
Austin David
Austin David
Austin David
Austin David
10 rows selected.
Execution Plan
----------------------------------------------------------
Plan hash value: 2100940648
-------------------------------------------------------------------------------------------------
| Id | Operation | Name | Rows | Bytes | Cost (%CPU)| Time |
-------------------------------------------------------------------------------------------------
| 0 | SELECT STATEMENT | | 10 | 150 | 1 (0)| 00:00:01 |
| 1 | TABLE ACCESS BY INDEX ROWID BATCHED| CUST | 10 | 150 | 1 (0)| 00:00:01 |
|* 2 | INDEX RANGE SCAN | CUST_IDX1 | 10 | | 1 (0)| 00:00:01 |
-------------------------------------------------------------------------------------------------
Predicate Information (identified by operation id):
---------------------------------------------------
2 - access("LAST_NAME"='Austin')
此输出信息指示，cust_idx1索引是通过一次索引范围扫描(index range scan)访问的。索引范围扫描标识出满足此查询结果所需的索引块。此外，表是过table access by index rowid batched来读取的。通过索引的rowid访问表，表示Oracle利用存储在索引中的rowid找到表块包含的相应行。把rowid映射到相应的表块，这些块中含有last_name值为Austin的数据。由于我们清空了buffer cache了，这样查询共执行了6次物理读取，9次内存读取。
Statistics
----------------------------------------------------------
0 recursive calls
0 db block gets
9 consistent gets
6 physical reads
0 redo size
896 bytes sent via SQL*Net to client
624 bytes received via SQL*Net from client
2 SQL*Net roundtrips to/from client
0 sorts (memory)
0 sorts (disk)
10 rows processed
场景3.只有表块被访问
在某些情况下，即使有索引存在，Oracle也会确定只使用表块比通过索引访问更为有效。当Oracle检查表内的每一行时，这被称为全表扫描。
例如，执行此查询:
SQL> select * from cust;
下面是相应的执行计划和统计信息:
Execution Plan
----------------------------------------------------------
Plan hash value: 260468903
--------------------------------------------------------------------------
| Id | Operation | Name | Rows | Bytes | Cost (%CPU)| Time |
--------------------------------------------------------------------------
| 0 | SELECT STATEMENT | | 1070 | 19260 | 3 (0)| 00:00:01 |
| 1 | TABLE ACCESS FULL| CUST | 1070 | 19260 | 3 (0)| 00:00:01 |
--------------------------------------------------------------------------
Statistics
----------------------------------------------------------
204 recursive calls
9 db block gets
389 consistent gets
20 physical reads
1080 redo size
38869 bytes sent via SQL*Net to client
1405 bytes received via SQL*Net from client
73 SQL*Net roundtrips to/from client
33 sorts (memory)
0 sorts (disk)
1070 rows processed
此输出显示，需要一致读取(consistent gets)389个块以及数据库块获取(db block gets)9个块和物理读取20个块。Oracle检索表中的每一行以返回满足查询所需的结果。在这种情况下，必须读取表中已使用的所有块，Oracle无法使用索引来加快数据检索。