【Oracle视图与物化视图揭秘】

# 摘要
Oracle数据库中的视图和物化视图是数据抽象的重要工具，它们不仅提高了数据的安全性和易用性，还优化了查询性能。本文首先对视图和物化视图的概念、原理、优势、限制以及在实践中的应用进行了详细介绍。深入分析了它们如何通过提供数据聚合和隐藏来提高数据仓库和OLAP操作的效率，同时阐述了视图和物化视图在安全性和权限管理方面的应用。本文还探讨了视图和物化视图在性能优化和故障排除中的关键作用，并对高级视图技术和物化视图的高级特性进行了探讨，最后展望了这些技术的未来趋势。本论文为数据库管理员、开发人员和架构师提供了全面的视图和物化视图应用指南。

# 关键字
Oracle视图；物化视图；数据安全性；性能优化；故障排除；OLAP

参考资源链接：[Oracle培训基础PPT（经典，自已整理非常实用,有截图）](https://wenku.csdn.net/doc/920d903542?spm=1055.2635.3001.10343)
# 1. Oracle视图和物化视图概述

Oracle数据库中，视图(View)与物化视图(Materialized View)是两种不同的数据库对象，它们允许用户通过抽象层访问数据，但处理方式和目的各有侧重。在本章中，我们会概述视图与物化视图的基本概念，并讨论它们在数据库架构中的作用。

## 视图的基本概念

视图是基于SQL语句的结果集的虚拟表。它并不存储数据，而是在查询视图时，动态地从基表中检索数据。视图可以简化复杂的SQL操作，提高数据访问的安全性，并帮助逻辑数据的组织和管理。

-- 示例：创建一个简单的视图
CREATE VIEW employee_info AS
SELECT employee_id, first_name, last_name, job_id
FROM employees;

## 物化视图的定义

与视图不同，物化视图存储了数据的物理副本，这意味着它们会定期刷新以保持数据的最新状态。它们主要用于OLAP系统，以加快对大数据集的查询速度，尤其在数据仓库环境中。

-- 示例：创建一个物化视图
CREATE MATERIALIZED VIEW emp_sum/materialized ON BUILD IMMEDIATE
REFRESH COMPLETE ON DEMAND
AS
SELECT department_id, SUM(salary) AS dept_salary_sum
FROM employees
GROUP BY department_id;

本章将为理解接下来的章节打下基础，介绍视图和物化视图的定义与构建，为深入探讨它们的优势、限制和应用做好准备。

# 2. 深入理解视图的原理和优势

## 2.1 视图的工作原理

### 2.1.1 视图的定义和结构

视图是数据库中一个重要的对象，它是从一个或多个表中派生出来的虚拟表，可以看作是一个存储的查询。从数据库存储的角度来看，视图并不存储数据，而是存储着生成视图所需的SQL查询语句。当用户访问视图时，系统会执行存储的SQL查询，从基础表中检索数据。

一个视图的结构通常包括以下几个部分：

- 视图名称（View Name）：在数据库中用于唯一标识视图的名称。
- 定义查询（Defining Query）：一个SQL语句，用于定义视图中的数据如何从基础表中检索而来。
- 列名称（Column Names）：视图中包含的列名，这些列名可以与基础表中的列名相同，也可以是计算得出的别名。
- 属性（Attributes）：视图的其他属性，如安全性、权限等。

### 2.1.2 视图的数据是如何被访问的

当视图被访问时，数据库系统会处理定义视图的查询语句，并将执行结果作为视图的内容返回给用户。这一过程对用户来说是透明的，因此在使用视图时，用户感觉就像是在操作一个真实的表。

视图访问过程可以概括为以下步骤：

1. 用户对视图发起查询请求。
2. 数据库管理系统将视图定义的查询语句解析并执行。
3. 执行的结果从基础表中检索数据，并根据视图的定义进行处理。
4. 结果返回给用户，就像它是从实际的表中检索的那样。

视图提供了一种机制，用于抽象和封装底层数据源的复杂性。它能够减少用户直接操作基础表的需要，从而在一定程度上保护了数据的完整性和安全性。

## 2.2 视图的使用优势

### 2.2.1 提高数据安全性

视图是实现数据库安全策略的一种手段。通过视图，数据库管理员可以限制用户对某些敏感数据的访问。例如，一个数据库中可能包含员工的个人信息、薪资等敏感数据，而普通用户只需要访问员工的姓名和职位等非敏感信息。

在这种情况下，数据库管理员可以创建一个视图，只包含姓名和职位两个字段，隐藏掉薪资等敏感数据。这样，普通用户在查询视图时只能看到姓名和职位信息，而不能直接访问到薪资等敏感数据。这种方式避免了在应用程序中编写复杂的权限控制代码，并且使得权限控制更加集中和一致。

### 2.2.2 简化复杂的查询操作

视图是简化复杂查询操作的有效工具。在面对复杂的数据结构时，比如有多个表通过关联形成的查询，可以通过视图来简化这个查询过程。视图可以将这些关联操作和复杂逻辑封装起来，对外提供一个简单的查询接口。

例如，一个复杂的查询可能涉及到多个表的联合查询，并且还可能包括聚合函数和条件筛选。通过创建视图，可以将这个复杂查询封装成一个简单的查询语句，用户在查询视图时，只需要指定需要查询的列即可。这样做不仅简化了用户的操作，而且提高了代码的可维护性。

## 2.3 视图的限制和注意事项

### 2.3.1 视图的更新和删除限制

虽然视图可以像操作实际表一样进行查询操作，但视图并不总是可更新的。视图是否可更新取决于视图定义的查询语句的特性，例如是否包含聚合函数、分组操作等。如果一个视图是可更新的，那么对视图的更新操作会被转化为对基础表的更新操作。

数据库管理系统的限制通常包括：

- 视图定义必须是单个基础表的简单选择（无聚合、分组、排序等）。
- 视图不能包含DISTINCT关键字。
- 视图不能包含虚拟列、内联视图或者多表连接中的更新操作。
- 视图的SELECT列表中的列不能使用表达式或者常量。

### 2.3.2 视图对性能的影响

视图的一个潜在缺点是可能会对数据库性能产生影响。尤其是当视图定义中包含复杂的SQL逻辑时，每次访问视图都需要执行这个复杂的查询操作，这可能会增加查询的执行时间和资源消耗。

此外，当视图涉及到多个表的关联操作时，每一次查询视图都会进行关联操作，如果基础表的数据量很大，这将会显著影响性能。因此，在设计视图时，需要平衡易用性和性能的关系，并且在可能的情况下使用物化视图来预先计算并存储结果，以提高查询效率。

# 3. 物化视图的构建和管理

## 3.1 物化视图的概念

### 3.1.1 物化视图的定义及其与普通视图的区别

物化视图（Materialized View）是数据库中的一个对象，它存储了基于一个或多个表的查询结果，并且可以定期地进行更新。与普通视图（也称为虚拟视图）不同，物化视图实际上存储了查询结果的数据，而普通视图仅仅是存储了SQL查询语句。物化视图的一个主要好处是它可以提供更快的查询性能，特别是在处理复杂计算和汇总操作时。

物化视图和普通视图的主要区别如下：

- 数据存储：物化视图存储数据，而普通视图不存储数据。
- 查询性能：由于物化视图存储了数据，查询物化视图通常比查询普通视图要快。
- 更新频率：物化视图需要定期刷新以保持数据的最新性，而普通视图在每次查询时都重新计算。
- 空间占用：物化视图占用额外的存储空间，而普通视图不占用额外空间。

### 3.1.2 物化视图的工作机制

物化视图的工作机制包括以下几个方面：

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