物化视图的定义
物化视图是一种预先计算并存储查询结果的数据库对象。与普通视图不同，普通视图只是一个 SQL 查询的定义，每次查询时都需要动态执行 SQL 语句；而物化视图会实际存储查询结果，就像一个物理表一样。物化视图的数据会定期或在特定条件下刷新，以保证与基表数据的一致性。
物化视图的用途
物化视图在数据库中有多种重要用途，具体如下：
- 提高查询性能：对于复杂的查询，尤其是涉及多表连接、聚合函数的查询，使用物化视图可以显著提高查询速度，因为查询结果已经预先计算并存储好了。
- 减少资源消耗：由于物化视图减少了对基表的频繁查询，从而降低了数据库的 CPU、I/O 等资源消耗。
- 实现数据汇总：可以使用物化视图来预先计算和存储数据的汇总信息，如统计报表、聚合数据等。
- 支持数据仓库和 OLAP：在数据仓库环境中，物化视图经常被用于存储历史数据和聚合数据，以支持联机分析处理（OLAP）。
- 提供数据快照：物化视图可以提供某个时间点的数据快照，适用于需要历史数据对比的场景。
物化视图的创建
创建物化视图的基本语法如下：
CREATE MATERIALIZED VIEW mv_name
[BUILD IMMEDIATE | BUILD DEFERRED]
[REFRESH [FAST | COMPLETE | FORCE]
[ON DEMAND | ON COMMIT]
[START WITH date]
[NEXT date]
[WITH PRIMARY KEY | WITH ROWID]
[USING INDEX | USING NO INDEX]
[ENABLE | DISABLE QUERY REWRITE]
AS subquery;
下面对语法中的关键参数进行说明：
- BUILD IMMEDIATE | BUILD DEFERRED：指定创建物化视图时是否立即填充数据。BUILD IMMEDIATE 表示创建时立即填充数据（默认值）；BUILD DEFERRED 表示创建时不填充数据，需要手动刷新后才有数据。
- REFRESH：指定物化视图的刷新方式和时间：
- FAST：只刷新自上次刷新以来发生变化的数据，需要基表上有物化视图日志支持。
- COMPLETE：完全重新生成整个物化视图。
- FORCE：优先使用 FAST 刷新，如果不可行则使用 COMPLETE 刷新（默认值）。
- ON DEMAND：手动刷新，需要执行 DBMS_MVIEW.REFRESH 过程（默认值）。
- ON COMMIT：在基表发生提交时自动刷新，要求物化视图必须基于单个表，且刷新方式必须为 FAST。
- WITH PRIMARY KEY | WITH ROWID：指定刷新时使用的标识符。WITH PRIMARY KEY 使用主键（默认值）；WITH ROWID 使用 ROWID，适用于没有主键的表，刷新性能更高。
- ENABLE | DISABLE QUERY REWRITE：启用或禁用查询重写。启用后，Oracle 会自动将符合条件的查询重定向到物化视图上执行，以提高查询性能。
下面是创建物化视图的示例：
-- 创建一个简单的物化视图，每天晚上10点刷新
CREATE MATERIALIZED VIEW emp_salary_mv
BUILD IMMEDIATE
REFRESH COMPLETE
START WITH TO_DATE('2025-06-25 22:00:00', 'YYYY-MM-DD HH24:MI:SS')
NEXT SYSDATE + 1
AS
SELECT department_id, AVG(salary) AS avg_salary, COUNT(*) AS emp_count
FROM employees
GROUP BY department_id;
-- 创建一个快速刷新的物化视图，在基表提交时自动刷新
CREATE MATERIALIZED VIEW log ON employees
WITH PRIMARY KEY;
CREATE MATERIALIZED VIEW dept_emp_mv
BUILD IMMEDIATE
REFRESH FAST
ON COMMIT
WITH PRIMARY KEY
AS
SELECT d.department_id, d.department_name, COUNT(e.employee_id) AS emp_count
FROM departments d
LEFT JOIN employees e ON d.department_id = e.department_id
GROUP BY d.department_id, d.department_name;
物化视图的刷新
刷新物化视图有多种方式，具体如下：
- 自动刷新：通过 ON COMMIT 或定期调度（如 START WITH 和 NEXT 参数）实现自动刷新。
- 手动刷新：使用 DBMS_MVIEW.REFRESH 过程手动刷新物化视图，示例如下：
-- 手动刷新单个物化视图
EXEC DBMS_MVIEW.REFRESH('emp_salary_mv');
-- 手动刷新多个物化视图
EXEC DBMS_MVIEW.REFRESH('emp_salary_mv, dept_emp_mv');
-- 快速刷新物化视图
EXEC DBMS_MVIEW.REFRESH('dept_emp_mv', 'F');
-- 完全刷新物化视图
EXEC DBMS_MVIEW.REFRESH('emp_salary_mv', 'C');
物化视图的查询
查询物化视图的方式与查询普通表相同，例如：
SELECT * FROM emp_salary_mv;
SELECT department_name, emp_count FROM dept_emp_mv;
物化视图的管理
- 查看物化视图信息：可以通过查询数据字典视图来获取物化视图的信息，例如：
-- 查看所有物化视图
SELECT * FROM USER_MVIEWS;
-- 查看物化视图的刷新状态
SELECT * FROM USER_MVIEW_REFRESH_TIMES;
- 修改物化视图：使用 ALTER MATERIALIZED VIEW 语句修改物化视图的属性，例如：
-- 修改物化视图的刷新方式
ALTER MATERIALIZED VIEW emp_salary_mv
REFRESH COMPLETE
START WITH SYSDATE + 1/24
NEXT SYSDATE + 1;
-- 启用查询重写
ALTER MATERIALIZED VIEW emp_salary_mv
ENABLE QUERY REWRITE;
- 删除物化视图：使用 DROP MATERIALIZED VIEW 语句删除物化视图，例如：
DROP MATERIALIZED VIEW emp_salary_mv;
物化视图的注意事项
在使用物化视图时，有一些注意事项需要了解：
- 刷新开销：物化视图的刷新会带来一定的开销，尤其是 COMPLETE 刷新，可能会影响数据库性能。因此，需要合理安排刷新频率。
- 数据一致性：物化视图的数据是定期刷新的，因此在两次刷新之间，物化视图的数据可能与基表数据不一致。如果需要实时数据，应使用普通视图。
- 查询重写：启用查询重写后，Oracle 优化器会自动选择使用物化视图，但需要满足一定的条件，如查询语句与物化视图的定义完全匹配。
- 空间占用：物化视图会占用额外的磁盘空间，因为它存储了实际的数据。
- 依赖关系：物化视图依赖于基表，如果基表结构发生变化，可能需要重建物化视图。
通过合理使用物化视图，可以显著提高复杂查询的性能，降低数据库负载，适用于数据仓库、报表系统等对查询性能要求较高的场景。