SQL 中的基数是指数据库表的列或索引中值的不同数量。它在查询优化和性能调优中起着至关重要的作用，因为它可以洞察数据分布并帮助数据库引擎在生成执行计划时做出明智的决策。基数是数据库领域的一个基本概念，广泛应用于各种数据库管理系统 (DBMS)。
基数 (SQL) 的起源历史以及对它的首次提及
SQL 中的基数概念可以追溯到关系数据库的早期。关系模型是由 EF Codd 博士在 1970 年发表的开创性论文《大型共享数据库的关系数据模型》中提出的。在这篇论文中，Codd 提出了在具有行和列的表中表示数据的想法，以及一组用于操作数据的数学运算。
随着关系数据库管理系统的发展和成熟，“基数”一词后来逐渐流行起来。它因其在查询优化中的重要性而受到重视，在查询优化中，估计查询将返回的行数以选择最有效的执行计划变得至关重要。
有关基数 (SQL) 的详细信息
在 SQL 数据库上下文中，基数是指列或索引中存在的不同值的数量。它提供有关表中数据分布的统计信息，帮助查询优化器确定处理查询的最有效方法。
基数 (SQL) 的内部结构及其工作原理
基数的内部结构在数据库统计信息中维护。DBMS 存储有关表和索引的统计信息，其中包括有关行数、不同值和数据分布的信息。执行查询时，查询优化器使用这些统计信息来估计基数并选择最佳查询执行计划。
数据库管理系统可以使用各种算法和数据结构来有效地跟踪基数。当数据库中的数据发生变化时，这些结构会定期或按需更新。
基数（SQL）主要特性分析
SQL 中基数的主要特性包括：
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查询优化： 基数是确定查询执行计划的关键因素。基数越高，索引的选择性就越强，查询执行速度就越快。
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数据分布分析： 基数可以洞悉列中数据值的分布情况。它有助于识别潜在的数据质量问题，例如数据偏差或重复条目。
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连接优化： 基数在优化连接操作中起着重要作用。数据库优化器使用连接列的基数来选择最有效的连接策略，例如嵌套循环连接、哈希连接或合并连接。
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索引设计： 基数会影响数据库索引的有效性。低基数列不适合索引，因为它们没有提供太多的选择性，而高基数列更适合索引。
基数类型 (SQL)
基数主要有三种类型：
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低基数： 基数较低的列相对于表中的总行数具有较少的不同值。常见示例包括性别或国家/地区列，这些列通常只有少数唯一值在多行中重复出现。
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高基数： 具有高基数的列相对于表中的总行数具有大量不同的值。例如，主键或唯一标识符列往往具有高基数，因为每行都有一个唯一值。
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中等基数： 中等基数介于低基数和高基数之间。中等基数的列具有适量的不同值，因此它们的选择性比低基数列更高，但比高基数列更低。
以下是三种基数类型的比较：
| 基数类型 | 不同值的数量 | 选择性 |
|---|---|---|
| 低的 | 很少 | 低的 |
| 中等的 | 缓和 | 中等的 |
| 高的 | 许多 | 高的 |
在 SQL 中使用基数的方法
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查询性能优化： 基数可帮助查询优化器选择最有效的执行计划，从而提高查询性能。
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指数选择： 通过分析基数，您可以做出明智的决定，选择对哪些列进行索引以获得更好的查询性能。
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数据质量分析： 基数有助于识别重复或丢失的数据，这对于数据清理和维护至关重要。
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过时的统计数据： 过时或不准确的统计数据可能会导致查询计划不理想。定期更新数据库统计数据以确保准确的基数估计。
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数据分布倾斜： 数据分布不均（即某个值占据某一列的主导地位）可能会导致查询计划效率低下。请考虑使用分区或索引来处理此类情况。
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直方图箱大小： 用于基数估计的直方图可能具有不同的箱体大小，从而导致基数估计不准确。调整直方图箱体大小可以提高准确性。
主要特点及与同类术语的其他比较
基数与密度
基数和密度是查询优化中使用的两个基本概念，但它们有不同的用途：
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基数 指列或索引中不同值的数量，帮助查询优化器估计查询返回的行数。
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密度 表示索引中数据值的唯一性。它是基数的倒数，表示两个随机选择的行对于索引列具有相同值的可能性。
虽然基数和密度都会影响查询优化，但它们为查询优化器提供了不同的信息，以便有效地选择查询计划。
随着技术进步和数据库变得越来越复杂，SQL 中基数的重要性将不断增长。查询优化算法和高级统计技术的未来发展有望进一步提高基数估计的准确性。此外，硬件和数据库架构的进步将带来更高效的基数计算，从而提高数据库系统的整体性能。
如何使用代理服务器或将其与 Cardinality (SQL) 关联
代理服务器（例如 OneProxy 提供的代理服务器）在访问 Web 资源时，在增强隐私、安全性和性能方面发挥着至关重要的作用。虽然代理服务器与 SQL 中的基数没有直接关系，但可以与数据库应用程序结合使用，以改善数据访问和可用性。
代理服务器可以缓存经常访问的数据库资源，从而减少到达数据库服务器的请求数量，并可能缩短响应时间。此外，代理服务器可以充当客户端和数据库之间的中介，增加额外的安全性和负载平衡层，这在高流量情况下尤其有用。
相关链接
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