DBMS 中的基数

什么是基数？

在 DBMS 中，基数指的是一个表中独立的值的数量。例如，一个人员表中的基数是指该表中所有不同的人员数量。

为什么基数很重要？

基数对 DBMS 的性能很重要。通过了解一个表的基数，可以确定哪些操作是最有效的。例如，在一个高基数表中搜索特定的值可能会非常缓慢，而对一个低基数表的搜索同样的值可能会更快。

此外，基数还对查询优化器生成的查询计划产生影响。查询优化器需要知道一个表的基数，以便选择最有效的查询计划。如果查询优化器错误地估计了基数，它可能会选择错误的查询计划，从而导致查询变慢。

如何确定一个表的基数？

DBMS 通常会跟踪每个列的基数，并使用这些列中的最大值作为表的基数。但是，这种估计可能会产生误差，特别是当 DBMS 中有多个列时，或者当表是一个分区表时。因此，在某些情况下，您可能需要手动确定一个表的基数。

通过查询元数据确定基数

您可以查询元数据来确定表的基数。在大多数 DBMS 中，元数据存储在特殊的系统表或视图中。例如，在 Oracle 中，可以查询 DBA_TAB_COLUMNS 视图来查找表中每个列的基数。然后，您可以从这些基数中找出最大值来确定表的基数。

下面是一个示例查询：

SELECT MAX(num_distinct) AS table_cardinality
FROM dba_tab_columns
WHERE owner = 'schema_name' AND table_name = 'table_name';

通过采样确定基数

在某些情况下，确定一个表的真实基数可能很困难或不切实际。例如，当表非常大时，查询完整的表可能会导致性能问题。在这种情况下，您可以尝试采样来确定表的基数。

采样包括从表中选择一小部分行，并根据这些行来估算基数。您可以使用类似下面的查询来执行采样：

SELECT COUNT(DISTINCT column_name) AS sample_cardinality
FROM table_name
SAMPLE BLOCK (10);

在这个例子中，我们选择了一个块（在 Oracle 中，块通常是 8K）作为样本，并对这个样本进行计数。然后，通过将样本基数乘以表分区的数量来估算表的基数。

结论

基数是 DBMS 中一个重要的概念，对性能和查询优化器的选择都有重要影响。通过了解如何确定基数，您可以做出更好的查询优化和 DBMS 性能调优决策。