基数评估

目录

基数评估... 1

说明... 1

基数评估准确的重要性... 1

模型假设... 1

启用新的基数评估... 1

验证基数评估的版本... 2

在迁移到新的基数评估前要测试... 2

验证基数评估... 2

偏差问题... 2

需要参与的变化... 2

当性能下降时的动作... 2

SQL Server 2014中的修改... 3

增加多个谓词的相关性的假设... 3

修改超出统计信息范围的评估... 3

Join评估算法修改... 3

Join包含（Containment）假设的修改... 3

不同值计数评估的变化... 4

诊断输出... 4

新基数评估的调试方法... 4

 

 

说明

基数评估是Cost的指标之一，会对执行计划影响，从而影响查询的性能。

基数评估准确的重要性

基数评估组件提供一下信息：

1.响应行数评估

2.不同值评估

3.不同值个数评估

4.从上游输入的重复值个数

基数评估是通过计算统计信息的出来的结果。

基数评估主要回答以下几个问题：

1.一个或多个谓词或过滤几行

2.2个表之间的连接谓词会过滤几行

3.预计一个指定列集合中有多少不同值

每个执行计划中的运算符都有评估值输入，这个值决定了优化器使用什么算法的操作符，同时也决定了最终的执行计划。

模型假设

基数评估有一下假设：

Independence：在不同列中存的数据是独立的

Uniformity：数据是均匀分布的

Containment：如果有查询，那么会假设是存在的。如2个表连接，那么不同值少的一定被不同值多的包含。

Inclusion：如果对一列对常数过滤，那么认为这个常数一定存在在这个列中。

启用新的基数评估

当数据库的兼容级别为120的时候，就是启用了新的基数评估，默认使用新的基数评估。

但是可以通过查询跟踪标记来指定：

2312：在兼容级别低于120的时候使用新的基数评估

9481：在兼容级别在120下，使用老的基数评估

验证基数评估的版本

可以从图形执行计划或者XML执行计划中找到CardinalityEstimationModelVersion，如果为120就是新的基数评估，70就是老的基数评估。

在迁移到新的基数评估前要测试

新的基数评估虽然总体提示了性能，但是对个别查询来说，会被影响，性能变差，所以要测试。

1.在类似生产环境下，测试大多数的符合

2.可以先迁移到sql server 2014，但是使用不运行在120兼容级别

3.也可以到120兼容级别，但是在全局范围开9481跟踪标记

4.新建数据库默认会使用120兼容级别。

验证基数评估

验证基数评估值，没有什么特别的就是通过实际值和评估值对个对比。

偏差问题

评估值偏差，是存在的，那么多少算是偏差太大了？其实没有一个固定的值，主要是看以下2点：

1.偏差是不是造成了资源过度使用

2.偏差是不是造成了特定查询的性能问题

如果任意一个出现问题的话，那么就能认为偏差太大了。

需要参与的变化

只有评估值变化的情况下，看性能是否下降超过预期，如果超过要进行手动干预。

当性能下降时的动作

1.能够从新基数评估得到性能优化的查询，就使用新基数评估，其他的进行重新调整。

2.有好处的查询使用新的基数评估，其他的使用跟踪标记9481

3.使用老的基数评估，特定的查询可以指定跟踪标记2312

4.直接调试有问题的sql

5.使用老的基数评估

SQL Server 2014中的修改

增加多个谓词的相关性的假设

在没有多列统计信息的情况下，SQL Server优化器会认为谓词之间是不相关的。

老的基数评估：各个谓词的选择度相乘

新的基数评估：

修改超出统计信息范围的评估

如果超出统计信息范围，那么老的基数评估就认为不存在，评估行数为1。

新的基数评估会用，密度*总行数来当评估行数。

Join评估算法修改

简单Join

老的基数评估是以线性增长的方式一步一步对齐2个柱形图，新的基数评估，只是用柱形图的最大最小边界来对齐。（文章并没有给出算法很坑爹和没说一样）。

新的基数评估是用这种原则，很容易发现评估值不够准确。

多Join条件

多个join条件，对于老的基数评估来说，是独立的谓词，是用选择度相乘的方法来组合。

新的基数评估，是用2个不同值个数中较小的一个，然后乘以2边的平均频率。（搞不懂）

Join带相等和不相等的谓词

老的基数评估，是独立的谓词，是用选择度相乘的方法来组合。

新的基数评估，认为大表小标多对1的关系。即大表中的一行，必定存在于表的一样与之对应。这个算法把大表的评估作为评估。（这个简单）

Join包含（Containment）假设的修改

如果是等值连接，那么就会假设这个列表2边都是存在的。如果存在join表上有非join谓词，老的基数评估那么会认为一些级别的相关，这种相关叫做简单包含（Simple Containment）。

老的基数评估的JOIN评估，假设在使用join谓词之前，任意存在的谓词会缩小柱形图，而谓词之间是不相关的。

新的基数评估是使用基本包含（Base Containment），新的基数评估，是直接从基表上面获取选择度，而不是经过谓词过滤之后（虽然知道假设被修改了也搞不懂有啥好处）。

不同值计数评估的变化

对于新的基数评估和老的相比在多对多连接中，不同值计数评估相差很小。如果join条件会放大基数，老的基数评估可能会不准确。

新的基数评估根据join谓词和非join谓词选择不同值。新的基数评估使用环境基数（ambient cardinality），环境基数是group by或者distinct列的最小不同值集合(完全搞不懂)。

诊断输出

使用新的xevent，query_optimizer_estimate_cardinality来输出

CREATE EVENT SESSION [CardinalityEstimate] ON SERVER

ADD EVENT sqlserver.query_optimizer_estimate_cardinality

ADD TARGET package0.event_file( SET filename = N‘S:\CE\CE_Data.xel‘ ,

                                  max_rollover_files =( 2 ) )

WITH ( MAX_MEMORY = 4096 KB ,

        EVENT_RETENTION_MODE = ALLOW_SINGLE_EVENT_LOSS ,

        MAX_DISPATCH_LATENCY = 30 SECONDS ,

        STARTUP_STATE = OFF );

GO

 

-- Start the session

ALTER EVENT SESSION [CardinalityEstimate] ON SERVER STATE=START;

 

--

-- Your workload to be analyzed executed here (or in another session)

--

 

-- Stop the session after the workload is executed

ALTER EVENT SESSION [CardinalityEstimate] ON SERVER STATE=STOP;

也可以使用A first look at the query_optimizer_estimate_cardinality XE event中的方法。

新基数评估的调试方法

自己看白皮书

 

参考：Optimizing Your Query Plans with the SQL Server 2014 Cardinality Estimator