一、物化视图的定义与概述

  1. 概念
  • 物化视图是一种包含了查询结果的数据库对象。它可以将一个复杂的查询结果预先计算并存储起来，就像一个物理的数据表一样。在Oracle数据库中，物化视图的数据存储在数据库的存储结构中，并且可以定期或在特定条件下进行刷新，以保证数据的及时性和准确性。
  1. 作用
  • 提高查询性能：对于那些执行频率高、运算复杂的查询，通过创建物化视图，可以避免每次查询都重新执行复杂的计算过程。例如，一个包含多个表连接、聚合函数(如SUM、COUNT、AVG等)的查询，将其结果存储为物化视图后，后续查询直接从物化视图中获取数据，速度会大大提高。
  • 数据整合与分发：可以将分布在不同位置或不同表中的数据进行整合，生成一个统一的视图。在分布式数据库环境或者数据仓库环境中，物化视图可以用于汇总和整合来自多个数据源的数据，方便用户进行数据分析和决策。

二、物化视图的创建语法

  1. 基本语法
  • CREATE MATERIALIZED VIEW [view_name]
  • BUILD [IMMEDIATE | DEFERRED]
  • REFRESH [FAST | COMPLETE | FORCE]
  • ON [COMMIT | DEMAND]
  • AS [select_statement];
  • 其中，CREATE MATERIALIZED VIEW是创建物化视图的关键字，[view_name]是要创建的物化视图的名称。
  • BUILD选项用于指定物化视图的初始构建方式。IMMEDIATE表示在创建物化视图时立即构建，也就是执行查询语句并将结果存储起来；DEFERRED表示推迟构建，物化视图在创建时只是定义了结构，数据会在第一次刷新时填充。
  • REFRESH选项用于指定物化视图的刷新方式。FAST表示快速刷新，要求物化视图能够基于增量更新来进行刷新，前提是物化视图基于的基础表要有合适的物化视图日志；COMPLETE表示完全刷新，会重新执行定义物化视图的查询语句，用新的结果替换原来的数据；FORCE表示让Oracle根据情况自动选择快速刷新或者完全刷新。
  • ON选项用于指定刷新的时机。COMMIT表示在基础表的数据提交后立即刷新物化视图；DEMAND表示需要用户手动或者通过作业调度来触发刷新。
  • AS [select_statement]部分是定义物化视图内容的查询语句，这个查询语句可以包含复杂的连接、过滤、聚合等操作。
  1. 示例
  • 例如，创建一个简单的物化视图，用于统计每个部门的员工人数。假设存在employees表(包含employee_id、department_id等字段)和departments表(包含department_id、department_name等字段)。
CREATE MATERIALIZED VIEW employee_count_per_department
BUILD IMMEDIATE
REFRESH COMPLETE
ON DEMAND
AS
SELECT d.department_name, COUNT(e.employee_id) AS employee_count
FROM departments d
JOIN employees e ON d.department_id = e.department_id
GROUP BY d.department_name;
  • 在这个示例中，物化视图employee_count_per_department在创建时立即构建(BUILD IMMEDIATE)，刷新方式是完全刷新(REFRESH COMPLETE)，并且需要手动触发刷新(ON DEMAND)。它的内容是通过连接departments表和employees表，按照部门名称分组并统计每个部门的员工人数。

三、物化视图的刷新机制

  1. 完全刷新(COMPLETE)
  • 原理：完全刷新会重新执行定义物化视图的查询语句。它会删除物化视图中原有的数据，然后根据新的查询结果重新填充。例如，对于上面的员工人数统计物化视图，如果采用完全刷新，当基础表(employees表和departments表)的数据发生变化时，会重新执行连接和分组统计操作，用新的统计结果替换物化视图中的旧数据。
  • 适用场景：当物化视图的查询比较简单，或者数据量不大，或者无法使用快速刷新的条件(如基础表没有合适的物化视图日志)时，可以使用完全刷新。
  1. 快速刷新(FAST)
  • 原理：快速刷新依赖于物化视图日志。物化视图日志是一种存储在基础表中的特殊日志结构，它记录了基础表数据的变化情况(如插入、更新、删除操作)。当物化视图进行快速刷新时，Oracle会根据物化视图日志中的信息，只更新物化视图中受基础表数据变化影响的部分。例如，如果在employees表中插入了一个新员工记录，并且物化视图employee_count_per_department有合适的物化视图日志，那么在快速刷新时，只会更新与该员工所属部门相关的员工人数统计部分，而不是重新执行整个查询。
  • 适用场景：当对物化视图的实时性要求较高，并且基础表的数据变化比较频繁时，快速刷新是比较好的选择。但是，要使用快速刷新，需要在基础表上正确地创建和维护物化视图日志。
  1. 手动刷新和自动刷新
  • 手动刷新：当物化视图的刷新模式是ON DEMAND时，需要通过特定的SQL语句来手动触发刷新。可以使用DBMS_MVIEW.REFRESH过程来实现手动刷新。例如：
BEGIN
    DBMS_MVIEW.REFRESH('employee_count_per_department');
END;
  • 自动刷新：如果希望物化视图在基础表数据提交后自动刷新(ON COMMIT)，Oracle会在事务提交时检查物化视图是否需要刷新，并根据定义的刷新方式(快速刷新或完全刷新)进行刷新操作。不过，自动刷新可能会对系统性能产生一定的影响，因为每次基础表的提交都可能触发物化视图的刷新。

四、物化视图的维护和管理

  1. 查看物化视图的信息
  • 可以通过查询数据字典视图来获取物化视图的相关信息。例如，USER_MVIEWS视图可以显示当前用户拥有的物化视图的定义信息，包括物化视图的名称、查询语句、刷新模式等。
SELECT mview_name, refresh_mode, build_mode
FROM USER_MVIEWS;
  • USER_MVIEW_REFRESH_TIMES视图可以显示物化视图的刷新时间等信息，用于监控物化视图的刷新情况。
  1. 修改物化视图
  • 可以使用ALTER MATERIALIZED VIEW语句来修改物化视图的属性，如刷新模式、构建模式等。例如，将一个物化视图的刷新模式从COMPLETE改为FORCE：
ALTER MATERIALIZED VIEW employee_count_per_department
REFRESH FORCE;
  1. 删除物化视图
  • 使用DROP MATERIALIZED VIEW语句来删除物化视图。例如：
DROP MATERIALIZED VIEW employee_count_per_department;
  • 删除物化视图时，会同时删除物化视图存储的数据以及相关的索引等对象。