La cardinalité en SQL fait référence au nombre distinct de valeurs dans une colonne ou un index d'une table de base de données. Il joue un rôle crucial dans l'optimisation des requêtes et le réglage des performances, car il fournit des informations sur la distribution des données et aide le moteur de base de données à prendre des décisions éclairées lors de la génération des plans d'exécution. La cardinalité est un concept fondamental dans le domaine des bases de données et est largement utilisée dans divers systèmes de gestion de bases de données (SGBD).
L'histoire de l'origine de la cardinalité (SQL) et sa première mention
Le concept de cardinalité dans SQL remonte aux débuts des bases de données relationnelles. Le modèle relationnel a été introduit par le Dr EF Codd dans son article révolutionnaire « A Relational Model of Data for Large Shared Data Banks » publié en 1970. Dans cet article, Codd a présenté l'idée de représenter les données dans des tableaux avec des lignes et des colonnes, ainsi que un ensemble d'opérations mathématiques pour manipuler les données.
Le terme « cardinalité » a ensuite été popularisé à mesure que les systèmes de gestion de bases de données relationnelles évoluaient et mûrissaient. Il a pris de l'importance en raison de son importance dans l'optimisation des requêtes, où il est devenu essentiel d'estimer le nombre de lignes qui seraient renvoyées par une requête pour choisir le plan d'exécution le plus efficace.
Informations détaillées sur la cardinalité (SQL)
Dans le contexte des bases de données SQL, la cardinalité fait référence au nombre de valeurs distinctes présentes dans une colonne ou un index. Il fournit des informations statistiques sur la répartition des données dans une table, aidant ainsi l'optimiseur de requêtes à déterminer la manière la plus efficace de traiter une requête.
La structure interne de Cardinality (SQL) et son fonctionnement
La structure interne de Cardinality est maintenue dans les statistiques de la base de données. Le SGBD stocke des statistiques sur les tables et les index, qui incluent des informations sur le nombre de lignes, les valeurs distinctes et la distribution des données. Lorsqu'une requête est exécutée, l'optimiseur de requête utilise ces statistiques pour estimer la cardinalité et sélectionner le plan d'exécution de requête optimal.
Le système de gestion de base de données peut utiliser divers algorithmes et structures de données pour suivre efficacement la cardinalité. Ces structures sont mises à jour périodiquement ou à la demande lorsque des modifications de données se produisent dans la base de données.
Analyse des fonctionnalités clés de Cardinality (SQL)
Les principales fonctionnalités de Cardinality dans SQL incluent :
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Optimisation des requêtes : La cardinalité est un facteur crucial pour déterminer le plan d'exécution d'une requête. Une cardinalité plus élevée entraîne souvent des index plus sélectifs, conduisant à une exécution plus rapide des requêtes.
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Analyse de la distribution des données : La cardinalité fournit des informations sur la distribution des valeurs de données dans une colonne. Il permet d'identifier les problèmes potentiels de qualité des données, tels que des données biaisées ou des entrées en double.
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Rejoignez l'optimisation : La cardinalité joue un rôle important dans l’optimisation des opérations de jointure. L'optimiseur de base de données utilise la cardinalité des colonnes jointes pour choisir la stratégie de jointure la plus efficace, comme une jointure en boucle imbriquée, une jointure par hachage ou une jointure par fusion.
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Conception de l'index : La cardinalité affecte l'efficacité des index de bases de données. Les colonnes à faible cardinalité sont de mauvais candidats à l'indexation, car elles n'offrent pas beaucoup de sélectivité, tandis que les colonnes à cardinalité élevée sont de meilleurs candidats à l'indexation.
Types de cardinalité (SQL)
Il existe trois principaux types de cardinalité :
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Faible cardinalité : Une colonne avec une faible cardinalité possède un petit nombre de valeurs distinctes par rapport au nombre total de lignes du tableau. Les exemples courants incluent les colonnes de sexe ou de pays, qui ne comportent généralement que quelques valeurs uniques répétées sur plusieurs lignes.
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Cardinalité élevée : Une colonne avec une cardinalité élevée possède un grand nombre de valeurs distinctes par rapport au nombre total de lignes du tableau. Par exemple, une clé primaire ou une colonne d'identifiant unique a tendance à avoir une cardinalité élevée puisque chaque ligne a une valeur unique.
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Cardinalité moyenne : La cardinalité moyenne se situe entre la cardinalité faible et élevée. Les colonnes avec une cardinalité moyenne ont un nombre modéré de valeurs distinctes, ce qui les rend plus sélectives que les colonnes à faible cardinalité mais moins sélectives que les colonnes à cardinalité élevée.
Voici une comparaison des trois types de cardinalité :
| Type de cardinalité | Nombre de valeurs distinctes | Sélectivité |
|---|---|---|
| Faible | Peu | Faible |
| Moyen | Modéré | Moyen |
| Haut | Beaucoup | Haut |
Façons d'utiliser la cardinalité dans SQL
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Optimisation des performances des requêtes : La cardinalité aide l'optimiseur de requêtes à choisir le plan d'exécution le plus efficace, ce qui accélère les performances des requêtes.
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Sélection d'indice : En analysant la cardinalité, vous pouvez prendre des décisions éclairées sur les colonnes à indexer pour de meilleures performances de requête.
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Analyse de la qualité des données : Cardinality aide à identifier les données en double ou manquantes, ce qui peut être critique pour le nettoyage et la maintenance des données.
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Statistiques obsolètes : Des statistiques obsolètes ou inexactes peuvent conduire à des plans de requête sous-optimaux. Mettez régulièrement à jour les statistiques de la base de données pour garantir une estimation précise de la cardinalité.
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Distribution de données asymétrique : Une distribution de données asymétrique, où une valeur domine une colonne, peut conduire à des plans de requête inefficaces. Envisagez le partitionnement ou l'indexation pour gérer de tels scénarios.
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Taille du bac d'histogramme : Les histogrammes utilisés pour l'estimation de la cardinalité peuvent avoir des tailles de compartiment différentes, ce qui conduit à des estimations de cardinalité imprécises. L'ajustement de la taille du bac d'histogramme peut améliorer la précision.
Principales caractéristiques et autres comparaisons avec des termes similaires
Cardinalité vs densité
La cardinalité et la densité sont deux concepts essentiels utilisés dans l'optimisation des requêtes, mais ils servent des objectifs différents :
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Cardinalité fait référence au nombre de valeurs distinctes dans une colonne ou un index, aidant l'optimiseur de requête à estimer le nombre de lignes renvoyées par une requête.
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Densité représente le caractère unique des valeurs de données dans un index. C'est l'inverse de la cardinalité, indiquant la probabilité que deux lignes choisies au hasard aient la même valeur pour la colonne indexée.
Bien que la cardinalité et la densité aient un impact sur l'optimisation des requêtes, elles fournissent des informations distinctes à l'optimiseur de requêtes pour une sélection efficace du plan de requête.
À mesure que la technologie progresse et que les bases de données deviennent plus sophistiquées, l'importance de la cardinalité dans SQL continuera de croître. Les développements futurs des algorithmes d’optimisation des requêtes et des techniques statistiques avancées devraient améliorer encore la précision de l’estimation de la cardinalité. De plus, les progrès en matière de matériel et d'architecture de base de données conduiront à des calculs de cardinalité encore plus efficaces, améliorant ainsi les performances globales des systèmes de bases de données.
Comment les serveurs proxy peuvent être utilisés ou associés à Cardinality (SQL)
Les serveurs proxy, comme ceux fournis par OneProxy, jouent un rôle essentiel dans l'amélioration de la confidentialité, de la sécurité et des performances lors de l'accès aux ressources Web. Bien qu'ils ne soient pas directement liés à la cardinalité dans SQL, les serveurs proxy peuvent être utilisés en combinaison avec des applications de base de données pour améliorer l'accès et la disponibilité des données.
Les serveurs proxy peuvent mettre en cache les ressources de base de données fréquemment consultées, réduisant ainsi le nombre de requêtes atteignant le serveur de base de données et améliorant potentiellement les temps de réponse. De plus, les serveurs proxy peuvent servir d'intermédiaires entre les clients et les bases de données, ajoutant une couche supplémentaire de sécurité et d'équilibrage de charge, ce qui peut être particulièrement utile dans les scénarios à fort trafic.
Liens connexes
Pour plus d’informations sur la cardinalité dans SQL, les ressources suivantes peuvent vous être utiles :
- Comprendre l'estimation de la cardinalité de SQL Server
- Estimation de cardinalité dans PostgreSQL
- Optimisation et cardinalité des requêtes MySQL
N'oubliez pas que comprendre la cardinalité est crucial pour optimiser les performances de la base de données et garantir une exécution efficace des requêtes. Se tenir au courant des derniers développements en matière de technologies de bases de données vous permettra de prendre des décisions éclairées et de libérer tout le potentiel de vos applications basées sur les données.
