Oracle物化视图与视图的区别

引言

在Oracle数据库中，视图是一种虚拟表，它是基于查询语句的结果集而创建的。视图可以简化复杂的查询，提供数据安全性和逻辑独立性。然而，在某些场景下，使用视图可能会导致性能问题，因为每次查询时都需要重新计算结果集。这时，可以考虑使用物化视图来改进性能。本文将详细介绍Oracle物化视图与视图的区别，并说明在何种情况下应该使用物化视图。

视图的概念与用途

视图是一个虚拟表，它由数据库中的一个或多个表的列组成。视图通过对底层表进行查询，返回一个结果集。视图可以用来简化复杂的查询、隐藏敏感数据、提供数据安全性和规范化数据访问。比如，假设有一个包含employees和departments两个表的数据库，我们可以创建一个视图emp_dept_view来显示员工信息及所属部门信息:

CREATE VIEW emp_dept_view AS
SELECT e.employee_id, e.first_name, e.last_name, d.department_name
FROM employees e INNER JOIN departments d ON e.department_id = d.department_id;

查询emp_dept_view将返回如下结果：

SELECT * FROM emp_dept_view;

EMPLOYEE_ID | FIRST_NAME | LAST_NAME | DEPARTMENT_NAME
------------------------------------------------------
1            | John       | Doe      | IT
2            | Jane       | Smith    | HR
...

视图在查询时动态计算结果集，每次执行查询都会重新计算结果，因此效率可能较低。

物化视图的概念与用途

物化视图（Materialized View）是一种预先计算并存储在物理介质上的结果集。物化视图将查询结果以表的形式存储在数据库中，当底层数据发生变化时，物化视图会自动维护并更新。这样，当需要查询物化视图时，不再需要重新计算结果，而是直接从物化视图中获取数据，从而提高查询效率。

与视图不同的是，物化视图需要在查询之前先进行计算和存储，这可能会占用较多的存储空间和计算资源。因此，在创建物化视图时需要权衡存储需求和性能提升。比如，在emp_dept_view的基础上创建一个物化视图mv_emp_dept：

CREATE MATERIALIZED VIEW mv_emp_dept
REFRESH COMPLETE
AS
SELECT e.employee_id, e.first_name, e.last_name, d.department_name
FROM employees e INNER JOIN departments d ON e.department_id = d.department_id;

需要指定物化视图的刷新方式，常见的方式有COMPLETE、FAST和FORCE等。

当mv_emp_dept物化视图被创建之后，查询时可以直接从物化视图中获取数据：

SELECT * FROM mv_emp_dept;

EMPLOYEE_ID | FIRST_NAME | LAST_NAME | DEPARTMENT_NAME
------------------------------------------------------
1            | John       | Doe      | IT
2            | Jane       | Smith    | HR
...

物化视图可以大幅度提高查询性能，尤其是对于那些计算量大、结果变化少的查询，如临时报表、数据仓库等。

视图与物化视图的主要区别

视图和物化视图在实现上有一些重要的区别，包括数据存储、计算方式、更新方式和适用场景等。

数据存储：视图不实际存储数据，它是对底层表数据的查询结果集进行封装；而物化视图是对查询结果进行预先计算并存储在数据库中。因此，视图不需要额外的存储空间，而物化视图需要一定的存储空间。
计算方式：视图是基于底层表进行查询，每次查询都会进行计算；而物化视图是提前计算并存储结果，查询时直接获取存储的结果，避免了重复计算。
更新方式：视图的更新是实时的，每次查询都会重新计算结果；而物化视图可以定期或基于触发器等方式进行更新，以保持数据的一致性。
使用场景：视图适合于复杂查询、数据封装和数据安全等场景，它不适用于执行频繁的查询；而物化视图适用于查询量大、计算复杂的场景，特别是那些结果变化较少的查询，可以大幅度提升性能。

需要根据实际需求来选择使用视图或物化视图。如果查询的数据比较简单、更新频繁或对实时性要求高，则视图是较好的选择。如果查询的数据复杂、更新较少或对性能要求较高，则物化视图是较好的选择。

物化视图的创建与维护

创建物化视图需要使用CREATE MATERIALIZED VIEW语句，并指定物化视图的刷新方式、计算逻辑和存储位置等。物化视图可以定期刷新，使用REFRESH子句指定刷新方式，常用的方式有COMPLETE、FAST和FORCE等。

如果底层表的数据发生变化，物化视图需要及时更新以保持数据的一致性。更新物化视图可以通过手动或自动方式来实现。手动方式是使用DBMS_MVIEW包下的过程来刷新物化视图；而自动方式可以使用触发器、定时任务或通过配置自动刷新策略等方式来实现。

下面是一个创建和维护物化视图的示例代码：

-- 创建物化视图
CREATE MATERIALIZED VIEW mv_emp_dept
REFRESH COMPLETE
AS
SELECT e.employee_id, e.first_name, e.last_name, d.department_name
FROM employees e INNER JOIN departments d ON e.department_id = d.department_id;

-- 手动刷新物化视图
BEGIN
  DBMS_MVIEW.REFRESH('mv_emp_dept');
END;

-- 自动刷新物化视图（使用触发器）
CREATE OR REPLACE TRIGGER trg_emp_dept_mview
AFTER INSERT OR UPDATE OR DELETE ON employees
BEGIN
  DBMS_MVIEW.REFRESH('mv_emp_dept');
END;

总结

本文详细介绍了Oracle物化视图与视图的区别及应用场景。视图是虚拟表，可以简化复杂查询、提供数据安全性；而物化视图是提前计算并存储结果集，可以大幅度提高查询性能。视图适合于复杂查询、数据封装和数据安全等场景，而物化视图适用于查询量大、计算复杂的场景，特别是那些结果变化较少的查询。通过使用物化视图，可以减少重复计算，提高查询性能。

在创建物化视图时，需要考虑存储空间和性能的平衡。物化视图占用额外的存储空间，因为它需要存储预先计算的结果集，而视图不需要额外的存储空间。因此，在创建物化视图时需要权衡存储需求和性能提升。

物化视图的刷新方式和频率也需要考虑。刷新方式包括COMPLETE、FAST和FORCE等，可以根据实际需求选择合适的刷新方式。如果底层表的数据变化较少，可以选择定期刷新物化视图；如果需要保持实时的数据一致性，可以选择使用触发器或其他自动刷新方式。

维护物化视图的更新需要注意及时性和效率。手动刷新物化视图可以使用DBMS_MVIEW包下的过程来实现；自动刷新可以使用触发器、定时任务或配置自动刷新策略等方式来实现。通过合理的刷新策略和维护方式，可以保持物化视图的数据一致性，同时提高查询性能。

在实际应用中，需要根据查询的需求和性能要求来选择使用视图还是物化视图。如果查询的数据比较简单、更新频繁或对实时性要求高，则视图是较好的选择；如果查询的数据复杂、更新较少或对性能要求较高，则物化视图是较好的选择。

总之，视图和物化视图在数据存储、计算方式、更新方式和适用场景等方面存在一些重要区别。通过选择合适的视图或物化视图，可以提高查询性能，提供数据安全性和逻辑独立性。在实际应用中，需要权衡存储需求和性能提升，选择合适的视图或物化视图来满足业务需求。