Cardinalidade em SQL refere-se ao número distinto de valores em uma coluna ou índice de uma tabela de banco de dados. Ele desempenha um papel crucial na otimização de consultas e no ajuste de desempenho, pois fornece insights sobre a distribuição de dados e ajuda o mecanismo de banco de dados a tomar decisões informadas ao gerar planos de execução. Cardinalidade é um conceito fundamental na área de bancos de dados e é amplamente utilizado em diversos sistemas de gerenciamento de banco de dados (SGBD).
A história da origem da Cardinalidade (SQL) e a primeira menção dela
O conceito de cardinalidade em SQL remonta aos primórdios dos bancos de dados relacionais. O modelo relacional foi introduzido pelo Dr. EF Codd em seu artigo inovador “Um modelo relacional de dados para grandes bancos de dados compartilhados” publicado em 1970. Neste artigo, Codd apresentou a ideia de representar dados em tabelas com linhas e colunas, junto com um conjunto de operações matemáticas para manipular os dados.
O termo “Cardinalidade” foi posteriormente popularizado à medida que os sistemas de gerenciamento de banco de dados relacionais evoluíram e amadureceram. Ganhou destaque devido à sua importância na otimização de consultas, onde se tornou fundamental estimar a quantidade de linhas que seriam retornadas de uma consulta para escolher o plano de execução mais eficiente.
Informações detalhadas sobre cardinalidade (SQL)
No contexto dos bancos de dados SQL, Cardinalidade refere-se ao número de valores distintos presentes em uma coluna ou índice. Ele fornece informações estatísticas sobre a distribuição de dados em uma tabela, ajudando o otimizador de consultas a determinar a maneira mais eficiente de processar uma consulta.
A estrutura interna da Cardinalidade (SQL) e como ela funciona
A estrutura interna da Cardinalidade é mantida nas estatísticas do banco de dados. O SGBD armazena estatísticas sobre tabelas e índices, que incluem informações sobre o número de linhas, valores distintos e distribuição de dados. Quando uma consulta é executada, o otimizador de consulta usa essas estatísticas para estimar a cardinalidade e selecionar o plano ideal de execução da consulta.
O sistema de gerenciamento de banco de dados pode usar vários algoritmos e estruturas de dados para controlar a cardinalidade de forma eficiente. Essas estruturas são atualizadas periodicamente ou sob demanda quando ocorrem alterações de dados no banco de dados.
Análise dos principais recursos da Cardinalidade (SQL)
Os principais recursos da cardinalidade em SQL incluem:
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Otimização de consulta: A cardinalidade é um fator crucial na determinação do plano de execução de uma consulta. Uma cardinalidade mais alta geralmente resulta em índices mais seletivos, levando a uma execução mais rápida da consulta.
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Análise de distribuição de dados: A cardinalidade fornece insights sobre a distribuição dos valores dos dados em uma coluna. Ajuda a identificar possíveis problemas de qualidade de dados, como dados distorcidos ou entradas duplicadas.
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Otimização de adesão: A cardinalidade desempenha um papel significativo na otimização das operações de junção. O otimizador de banco de dados usa a cardinalidade de colunas unidas para escolher a estratégia de junção mais eficiente, como junção de loop aninhado, junção de hash ou junção de mesclagem.
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Design do índice: A cardinalidade afeta a eficácia dos índices do banco de dados. Colunas de baixa cardinalidade são fracas candidatas para indexação, pois não oferecem muita seletividade, enquanto colunas de alta cardinalidade são melhores candidatas para indexação.
Tipos de cardinalidade (SQL)
Existem três tipos principais de cardinalidade:
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Baixa Cardinalidade: Uma coluna com baixa cardinalidade possui um pequeno número de valores distintos em relação ao número total de linhas da tabela. Exemplos comuns incluem colunas de gênero ou país, que normalmente possuem apenas alguns valores exclusivos repetidos em muitas linhas.
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Alta Cardinalidade: Uma coluna com alta cardinalidade possui um grande número de valores distintos em relação ao número total de linhas da tabela. Por exemplo, uma chave primária ou uma coluna de identificador exclusivo tende a ter alta cardinalidade, pois cada linha possui um valor único.
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Cardinalidade média: A Cardinalidade Média fica entre a Cardinalidade baixa e a Alta. Colunas com cardinalidade média têm um número moderado de valores distintos, tornando-as mais seletivas que colunas de cardinalidade baixa, mas menos seletivas que colunas de cardinalidade alta.
Aqui está uma comparação dos três tipos de cardinalidade:
| Tipo de cardinalidade | Número de valores distintos | Seletividade |
|---|---|---|
| Baixo | Alguns | Baixo |
| Médio | Moderado | Médio |
| Alto | Muitos | Alto |
Maneiras de usar cardinalidade em SQL
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Otimização de desempenho de consulta: A cardinalidade ajuda o otimizador de consulta a escolher o plano de execução mais eficiente, resultando em desempenho de consulta mais rápido.
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Seleção de índice: Ao analisar a cardinalidade, você pode tomar decisões informadas sobre quais colunas indexar para obter melhor desempenho de consulta.
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Análise de qualidade de dados: A cardinalidade auxilia na identificação de dados duplicados ou ausentes, o que pode ser crítico para limpeza e manutenção de dados.
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Estatísticas desatualizadas: Estatísticas desatualizadas ou imprecisas podem levar a planos de consulta abaixo do ideal. Atualize regularmente as estatísticas do banco de dados para garantir uma estimativa precisa da cardinalidade.
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Distribuição distorcida de dados: A distribuição distorcida de dados, onde um valor domina uma coluna, pode levar a planos de consulta ineficientes. Considere particionar ou indexar para lidar com tais cenários.
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Tamanho do compartimento do histograma: Os histogramas usados para estimativa de cardinalidade podem ter diferentes tamanhos de compartimento, levando a estimativas de cardinalidade imprecisas. Ajustar o tamanho do compartimento do histograma pode melhorar a precisão.
Principais características e outras comparações com termos semelhantes
Cardinalidade vs. Densidade
Cardinalidade e Densidade são dois conceitos essenciais usados na otimização de consultas, mas servem a propósitos diferentes:
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Cardinalidade refere-se ao número de valores distintos em uma coluna ou índice, auxiliando o otimizador de consulta a estimar o número de linhas retornadas por uma consulta.
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Densidade representa a exclusividade dos valores de dados em um índice. É o inverso da Cardinalidade, indicando a probabilidade de duas linhas escolhidas aleatoriamente terem o mesmo valor para a coluna indexada.
Embora a cardinalidade e a densidade afetem a otimização da consulta, elas fornecem informações distintas ao otimizador de consulta para uma seleção eficiente do plano de consulta.
À medida que a tecnologia avança e os bancos de dados se tornam mais sofisticados, a importância da Cardinalidade no SQL continuará a crescer. Espera-se que desenvolvimentos futuros em algoritmos de otimização de consultas e técnicas estatísticas avançadas melhorem ainda mais a precisão da estimativa de cardinalidade. Além disso, os avanços no hardware e na arquitetura de banco de dados levarão a cálculos de cardinalidade ainda mais eficientes, melhorando o desempenho geral dos sistemas de banco de dados.
Como os servidores proxy podem ser usados ou associados à Cardinalidade (SQL)
Os servidores proxy, como os fornecidos pelo OneProxy, desempenham um papel vital no aumento da privacidade, segurança e desempenho ao acessar recursos da web. Embora não estejam diretamente relacionados à cardinalidade em SQL, os servidores proxy podem ser usados em combinação com aplicativos de banco de dados para melhorar o acesso e a disponibilidade dos dados.
Os servidores proxy podem armazenar em cache recursos de banco de dados acessados com frequência, reduzindo o número de solicitações que chegam ao servidor de banco de dados e melhorando potencialmente os tempos de resposta. Além disso, os servidores proxy podem atuar como intermediários entre clientes e bancos de dados, adicionando uma camada extra de segurança e balanceamento de carga, o que pode ser particularmente útil em cenários de tráfego intenso.
Links Relacionados
Para obter mais informações sobre cardinalidade em SQL, os seguintes recursos podem ser úteis:
- Compreendendo a estimativa de cardinalidade do SQL Server
- Estimativa de cardinalidade no PostgreSQL
- Otimização e cardinalidade de consulta MySQL
Lembre-se de que compreender a cardinalidade é crucial para otimizar o desempenho do banco de dados e garantir a execução eficiente de consultas. Manter-se atualizado sobre os mais recentes desenvolvimentos em tecnologias de banco de dados permitirá que você tome decisões informadas e libere todo o potencial de seus aplicativos orientados a dados.
