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自增長鍵列統計信息的處理方法

編輯：關於SqlServer

這篇文章通過文字代碼的形式講解了如何處理用自增長鍵列的統計信息。我們都知道，在SQL Server裡每個統計信息對象都有關聯的直方圖。直方圖用多個步長描述指定列數據分布情況。在一個直方圖裡，SQL Server最大支持200的步長，但當你查詢的數據范圍在直方圖最後步長後，這是個問題。我們來看下面的代碼，重現這個情形：

 -- Create a simple orders table
 CREATE TABLE Orders
 (
  OrderDate DATE NOT NULL,
  Col2 INT NOT NULL,
  Col3 INT NOT NULL
 )
 GO
 
 -- Create a Non-Unique Clustered Index on the table
 CREATE CLUSTERED INDEX idx_CI ON Orders(OrderDate)
 GO
 
 -- Insert 31465 rows from the AdventureWorks2008r2 database
 INSERT INTO Orders (OrderDate, Col2, Col3) SELECT OrderDate, CustomerID, TerritoryID FROM AdventureWorks2008R2.Sales.SalesOrderHeader
 GO
 
 -- Rebuild the Clustered Index, so that we get fresh statistics.
 -- The last value in the Histogram is 2008-07-31.
 ALTER INDEX idx_CI ON Orders REBUILD
 GO
 
 -- Insert 200 additional rows *after* the last step in the Histogram
 INSERT INTO Orders (OrderDate, Col2, Col3)
 VALUES ('20100101', 1, 1)
 GO 200

在索引重建後，我們再看下直方圖，我們發現最後步進的值是2008-07-31。

復制代碼代碼如下:
DBCC SHOW_STATISTICS('dbo.Orders', 'idx_CI') WITH HISTOGRAM

你已經看到，在最後步進到表裡後，我們插入了200條額外記錄。這樣的話，直方圖並沒有真實反饋實際的數據分布情況，但SQL Server還是要進行基數計算。我們現在來看看在不同版本裡SQL Server是如何處理這個問題的。

復制代碼代碼如下:
SQL Server 2005 SP1- SQL Server 2012

在SQL Server 2014之前，基數計算對此問題的處理非常簡單：SQL Server估計行數為1，你可以從下面的圖片裡看到。

點擊工具欄的顯示包含實際的執行計劃，並執行如下查詢：

復制代碼代碼如下:
SELECT * FROM dbo.Orders WHERE OrderDate='2010-01-01'

自SQL Server 2005 SP1起，查詢優化器可以標記1列為自增長（Ascending）來克服剛才介紹的限制。如果你用自增長列值更新了統計信息對象3次，那列就會被標記為自增長列。為了看有沒有列標記為自增長，你可以使用跟蹤標記2388。當你啟用這個跟蹤標記，DBCC SHOW_STATISTICS的輸出就改變了，有額外列返回。

復制代碼代碼如下:
DBCC TRACEON(2388)
DBCC SHOW_STATISTICS('dbo.Orders', 'idx_CI')

現在下面的代碼更新統計信息3次，每次用自增長鍵列值在我們聚集索引末尾插入行。

 -- => 1st update the Statistics on the table with a FULLSCAN
  UPDATE STATISTICS Orders WITH FULLSCAN
  GO
  
  -- Insert 200 additional rows *after* the last step in the Histogram
  INSERT INTO Orders (OrderDate, Col2, Col3)
 VALUES ('20100201', 1, 1)
  GO 200
  
 -- => 2nd update the Statistics on the table with a FULLSCAN
 UPDATE STATISTICS Orders WITH FULLSCAN
 GO
 
 -- Insert 200 additional rows *after* the last step in the Histogram
 INSERT INTO Orders (OrderDate, Col2, Col3)
 VALUES ('20100301', 1, 1)
 GO 200
 
 -- => 3rd update the Statistics on the table with a FULLSCAN
 UPDATE STATISTICS Orders WITH FULLSCAN
 GO

然後，當我們執行DBCC SHOW_STATISTICS命令，你會看到SQL Server已講那列標記為Ascending。

復制代碼代碼如下:
DBCC TRACEON(2388)
DBCC SHOW_STATISTICS('dbo.Orders', 'idx_CI')

現在當你再次執行查詢不是直方圖范圍的數據時，沒有任何改變。為了使用標記為自增長鍵列，你要啟用另外一個跟蹤標記-2389。如果你啟用這個跟蹤標記，查詢優化器就是密度向量（Density Vector）來進行基數計算。

-- Now we query the newly inserted range which is currently not present in the Histogram.
-- With Trace Flag 2389, the Query Optimizer uses the Density Vector to make the Cardinality Estimation.
SELECT * FROM Orders
WHERE OrderDate = '20100401'
OPTION (RECOMPILE, QUERYTRACEON 2389)
GO

來看下現在的表密度：

復制代碼代碼如下:
DBCC TRACEOFF(2388)
DBCC SHOW_STATISTICS('dbo.Orders', 'idx_CI')

現在的表密度是0.0008873115，因此查詢優化器的估計行數是28.4516：0.0008873115*（32265-200）。

這雖然不是最好的結果，但比估計行數1好很多！

（這裡有問題，我本地是SQL Server 2008r2，測試估計行數還是1，不知原因，望知道的朋友解釋下，多謝！)

SQL Server 2014
在SQL Server 2014引入的一個新功能是新基數計算。新基數計算對於自增長鍵問題的處理非常簡單：默認不使用任何跟蹤標記，來使用統計信息對象的密度向量來進行基數計算。下面查詢啟用2312跟蹤標記的基數計算來運行同個查詢。

1 -- With the new Cardinality Estimator SQL Server estimates 28.4516 rows at the Clustered Index Seek operator.
2 SELECT * FROM Orders
3 WHERE OrderDate = '20100401'
4 OPTION (RECOMPILE, QUERYTRACEON 2312)
5 GO

我們來看這裡的基數計算，你會看到查詢優化器再次估計行數是28.4516，但這一次沒表上自增長。這是SQL Server 2014的自帶功能。

（SQL Server 2014測試失敗，估計行數也是1……）

在這篇文章，我向你展示了SQL Server的查詢優化器如何處理自增長鍵問題。在SQL Server 2014之前，你需要啟用2389跟蹤標記來獲得更好的基數計算——這樣的話那列會標記為自增長（ascending）。SQL Server 2014，查詢優化器默認就使用密度向量來進行基數計算，這樣就方便很多。我希望你對此有所收獲，在SQL Server裡如何處理自增長鍵列問題你會有更好的想法。

希望對大家有所啟迪，謝謝。