- 关于Cardinality，还可参阅前面介绍过的SHOW INDEX命令
一、什么是Cardinality
什么时候使用索引比较合适
- 并不是在所有的查询条件中出现的列都需要添加索引。对于什么时候添加B+树索引，一般的经验是：在访问表中很少一部分时使用B+树索引才有意义
- 例如，对于性别、读取、类型这样的字段，它们可取值的范围很小，称为“低选择性”。例如
- 按性别进行查询时，可取值的范围一般只有'M'，'F'。因此上述SQL语句得到结果可能是该表50%的数据（假设男女比例1:1），这是添加B+树索引是完全没有必要的
- 相反，如果某个字段的取值范围很广，属于“高选择性”。例如对于名字字段，基本上在一个应用中不允许重名的出现，此时使用B+树索引是有必要的
Cardinality的作用
- 怎么样查看索引是否是高选择性呢？可以通过SHOW INDEX结果中的Cardinality来观察
- Cardinality值非常关键，表示索引中不重复记录数量的估计值
- 注意：Cardinality是一个估计值，而不是准确值，基本上用户也不可能得到一个准确的值
- 在实际应用中，Cardinality/n_rows_in_table应尽可能地接近1。如果非常小，那么用户需要考虑是否还有必要创建这个索引
- 故在访问高选择性属性的字段并从表中取出很少一部分数据时，对这个字段添加B+树索引是非常有必要的
演示案例
- 一个表中大约有500万行数据。usernick字段上有一个唯一的索引
- 这是查找用户名未David的用户，将会得到如下的执行计划：
- 可以看到使用了usernick这个索引，这也符合之前提高的高选择性，即SQL语句选取表中较少行的原则
二、InnoDB存储引擎的Cardinality的技术实现
- MySQL数据库有各种不同的存储引擎，每种存储引擎对于B+树索引的实现又各不相同，所以对Cardinality的统计是放在存储引擎层进行的
- 此外需要考虑到的是：
- 在生产环境中，索引的更新操作可能是非常频繁的，如果在每次索引发生操作时就对其进行Cardinality的统计，那么会给数据库带来很大的负担
- 因此数据库对于Cardinality的统计都是通过采样的方法来完成的
- 在InnoDB存储引擎中，Cardinality统计信息的更新发生在两个操作中：INSERT和UPDATE
更新Cardinality的策略
- ①表中1/16的数据已发生变化：自上次统计Cardinality信息后，表中1/16的数据已经发生过变化，这时需要更新Cardinality信息
- ②stat_modified_counter>2000000000：如果表中某一行数据频繁地进行更新（update）操作，这时表中的数据实际并没有增加，实际发生变化的还是这一行，此时策略①就无效了。因此在InnoDB内部有一个计数器stat_modified_counter，用来表示发生变化的次数，当stat_modified_counter大于2000000000时，则同样需要更新Cardinality信息
更新Cardinality的数据采样
- 上面已经说过了，Cardinality的更新是根据采样的方法来实现的
- 默认InnoDB对8个叶子节点进行采样
- 采样的过程如下：
- 取得B+树索引中叶子节点的数量，记为A
- 随机取得B+树索引中的8个叶子节点。统计每个页不同记录的个数，即为P1，P2，P3....，P8
- 根据采样信息给出Cardinality的预估值：Cardinality=(P1+P2+P3+...+P8)*A/8
- 通过上面可知：
- Cardinality值是通过对8个叶子阶段预估得到的，不是一个实际精确的值
- 再者，每次对Cardinality值的统计，都是通过随机取8个叶子节点得到的，因此每次得到的Cardinality值可能是不同的
此种情况会导致Cardinality每回查看都一样
- 如果表足够小，表的叶子节点数小于或者等于8个。此时即使是随机采样，那么会没采取到的都是这些页，因此最终Cardinality值都是一样的
三、演示案例
- 例如，对orderDetails表（这个表的数据足够多，叶子节点数目大于8）进行一次索引Cardinality值查看，第一次的结果如下图所示
- 第二次再运行语句的时候，Cardinality的值改变了
- 因为每次Cardinality都是随机取8个叶子节点进行分析的，所以即使表没有发生变化，但是每次Cardinality还是变化了，这就是Cardinality随机采样的结果
四、与Cardinality有关的一些参数
innodb_stats_sample_pages
- 在InnoDB1.2版本之前，可以通过这个参数来设置统计Cardinality时每次采样页的数量
- 默认值为8
innodb_stats_method
- 该参数用来判断如何对待索引中出现的NULL值记录
- 可取值有：
- nulls_equal（默认值）：表示将NULL值记录视为相等的记录
- nulls_unequal：将NULL值记录视为不同的记录
- nulls_ignored：忽略NULL值记录
- 例如：如果某页索引记录为NULL、NULL、1、2、2、3、3、3
- 参数设为nulls_equal时，该页中不同的记录数为4
- 参数设为nulls_unequal时，该页中不同的记录数为5
- 参数设为nulls_ignored时，该页中不同的记录数为3
其他参数
- 当执行SQL语句ANALYZE TABLE、SHOW TABLE STATUS、SHOW INDEX以及访问information_schema数据库下的tbales和statistics表时会导致InnoDB存储引擎重新计算索引的Cardinality值。若表中的数据量非常大，并且表中存在多个辅助索引时，执行上述这些操作可能会非常慢。虽然用户可能并不希望去更新Cardinality值
- InnoDB 1.2版本提供了下面的参数对Cardinality统计进行设置，参数如下：
