如何计算数据库Cardinality

在数据库中，Cardinality（基数）是一个重要的概念，它表示某列中唯一值的数量。基数的计算对于数据库优化、查询性能评估以及索引策略制定具有关键作用。以下是计算数据库基数的方法和相关信息：

计算基数的基本方法

• 单列无直方图计算方式：Card(1/num_distinct) * (num_rows - num_nulls) / num_nulls。
• 单列有直方图计算方式：
  • 频率直方图：使用直方图的桶信息来计算基数。
  • 高度均衡直方图：基于 popular value 的桶数来计算基数。
  • 非 popular value 值基数计算方式：结合密度和行数来计算基数。

基数在数据库优化中的应用

• 基数影响数据分布和查询性能。高基数通常意味着更好的索引选择，而低基数可能导致索引效率低下。
• 在执行计划中，基数用于估算一个操作返回的行数，帮助优化器选择最优的执行路径。

不同数据库系统中基数的计算和管理

• Oracle：可以使用ANALYZE TABLE语句更新表的统计信息，包括基数值。还可以通过user_tab_col_statistics视图查看表的基数信息。
• MySQL：使用ANALYZE TABLE语句更新统计信息以获取基数值。information_schema.STATISTICS表提供了表的索引及其对应的基数值。
• Elasticsearch：使用 HyperLogLog (HLL) 算法来近似计算基数，适用于大数据量的去重场景。

通过以上方法，可以有效地计算和管理数据库中的基数，从而优化查询性能和数据库效率。