在日常生活中，我們用統(tǒng)計信息來采取決定。SQL Server優(yōu)化器也用同樣的方式，使用統(tǒng)計信息來選擇正確的執(zhí)行計劃。如果統(tǒng)計信息錯誤或過期，SQL Server可能就會選擇錯誤的執(zhí)行計劃。在這個文章里，我們換個方式理解下統(tǒng)計信息。

查詢優(yōu)化器使用統(tǒng)計信息來判斷每一步返回的行。執(zhí)行計劃里的估計行數(shù)信息是基于列的可用統(tǒng)計信息計算而來的。統(tǒng)計信息給我們列里數(shù)據(jù)分布情況。沒有統(tǒng)計信息，查詢優(yōu)化器不能夠判斷不同計劃的效率。通過使用統(tǒng)計信息，查詢優(yōu)化器在訪問數(shù)據(jù)時可以做出正確的選擇。

在我們定義索引時，統(tǒng)計信息會自動創(chuàng)建。除此之外，當(dāng)列在查詢里被引用，作為WHERE條件的一部分，在group by子句里或join條件里，統(tǒng)計信息都會創(chuàng)建。為了自動創(chuàng)建統(tǒng)計信息，在數(shù)據(jù)庫層里的AUTO_CREATE_STATISTICS設(shè)置應(yīng)該被啟用。默認(rèn)情況下這個設(shè)置是被啟用的。除此之外，統(tǒng)計信息可以使用CREATE STATISTICS命令創(chuàng)建。

在SQL Server里存儲的統(tǒng)計數(shù)字是關(guān)于密度向量和直方圖（數(shù)據(jù)分布）的信息。在我們討論更多細(xì)節(jié)前，先理解這2個概念。

密度向量：在給出列或一組列唯一值的比例。統(tǒng)計密度向量的公式：1/列（或一組列）不同值個數(shù)。

密度向量用來衡量列的唯一性或列的選擇性。密度向量的值在0和1之間。如果這列的密度值為1，表示這列的所有記錄值一樣，選擇性低。更高的密度帶來更低的選擇性。如果這列的密度值為0.003，表示這列有1/0.003=333個不同值。

我們來看個例子，用下列語句創(chuàng)建表并在上面建立2個索引。

1 USE StatisticsDB2 GO3 4 SELECT * INTO SalesOrderDetail FROM AdventureWorks2008R2.Sales.SalesOrderDetail5 CREATE UNIQUE CLUSTERED INDEX ix_SalesOrderDetailID ON SalesOrderDetail(SalesOrderDetailID)6 CREATE NONCLUSTERED INDEX ix_PRoductid ON SalesOrderDetail(productid)

我們來看看這2個索引的統(tǒng)計信息。

1 DBCC SHOW_STATISTICS('dbo.SalesOrderDetail', 'ix_SalesOrderDetailID')

輸出結(jié)果有3個表，分別是：統(tǒng)計信息頭，密度向量和直方圖。

在第1部分（統(tǒng)計信息頭）

• Name：索引名稱
• Updated：統(tǒng)計信息更新時間
• Rows：索引里行數(shù)目。不是表里的行數(shù)。
• Rows Sampled ：用于生成統(tǒng)計信息的采樣行數(shù)。創(chuàng)建索引的時候，會進(jìn)行完全掃描。
• Steps：直方圖里的步長。（第3部分的內(nèi)容）
• Density：在SQL Server里不再使用，向老版本兼容。
• Average key length：索引鍵平均長度。
• String Index：用于like時估計統(tǒng)計行數(shù)。
• Filter Expression：過濾索引表達(dá)式
• Unfiltered Rows ：未過濾的行數(shù)，如果不存在過濾索引，則等同于Row列。

可以使用DBCC SHOW_STATISTICS加WITH STAT_HEADER來只獲取統(tǒng)計頭信息。

在第2部分的密度表，我們只看到一條記錄，因為在我們索引里只有1列。

所有密度列給我們SalesOrderDetailsId列的密度值（1/列（或一組列）不同值個數(shù)）。所有密度列給我們值 8.242868E-06 =0.000008242868。這表示SalesOrderDetailsId列有 1/0.000008242868=121317個唯一值，我們可以用下列語句驗證下。

1 SELECT COUNT(DISTINCT SalesOrderDetailID ) FROM SalesOrderDetail

可以使用DBCC SHOW_STATISTICS加WITH DENSITY_VECTOR來只獲取密度向量信息。

我們來看看非聚集索引ix_productid的密度。

1 DBCC SHOW_STATISTICS('dbo.SalesOrderDetail', 'ix_productid') WITH DENSITY_VECTOR

在密度表里可以看到2行記錄，即使我們的非聚集索引是在單列上。這是因為聚集鍵是非聚集索引的一部分（參見索引深入淺出(4/10)：非聚集索引的B樹結(jié)構(gòu)在聚集表）。

第一行告訴我們，ProductID列的密度向量值為0.003759399，換句話說，在ProductID列有1/0.003759399=226個唯一值。我們可以驗證下。

1 SELECT COUNT(DISTINCT ProductID) FROM dbo.SalesOrderDetail

第二行告訴我們，ProductID和SalesOrderDetailID組合列的密度向量值是0.000008242868，換句話說，ProductID和SalesOrderDetailID組合列有121317個唯一值，這個和表的總記錄數(shù)是一致的。

密度向量值會用在哪里呢，我們看下下面查詢的執(zhí)行計劃，點擊工具欄的顯示包含實際的執(zhí)行計劃。

1 SELECT ProductID,COUNT(*) FROM dbo.SalesOrderDetail GROUP BY ProductID

在執(zhí)行計劃里，在流聚合運算符的輸出里，我們看到估計行數(shù)是266。在ProductID列唯一值（個數(shù)）可以從密度表里拿到。但我們怎么證明查詢優(yōu)化器是用這個值來計算估計行數(shù)。我們創(chuàng)建另外一個沒有任何索引的SalesOrderDetail表。

1 SELECT * INTO SalesOrderDetail_NoStats FROM SalesOrderDetail

通過下面語句我們可以看出，這表沒有任何的統(tǒng)計信息。

1 EXEC SP_HELPSTATS 'SalesOrderDetail_NoStats', 'ALL'

我們再看下這個表的剛才查詢，點擊工具欄的顯示包含實際的執(zhí)行計劃：

1 SELECT ProductID,COUNT(*) FROM dbo.SalesOrderDetail_NoStats GROUP BY ProductID

在沒有任何統(tǒng)計索引和統(tǒng)計信息的情況下，優(yōu)化器再一次在流聚合運算符的輸出里估計行數(shù)是266。我們再次檢查下這個表的統(tǒng)計信息。

1 EXEC SP_HELPSTATS 'SalesOrderDetail_NoStats', 'ALL'

是的，在估計執(zhí)行計劃是，SQL Server在productID列創(chuàng)建了統(tǒng)計信息來幫助優(yōu)化器選擇正確的執(zhí)行計劃。我們來看看這個統(tǒng)計信息的詳情。

1 DBCC SHOW_STATISTICS('dbo.SalesOrderDetail_NoStats', '_WA_Sys_00000005_7E6CC920') 

在統(tǒng)計信息頭，我們注意到Rows Sampled值比Rows值小。這是因為在自動創(chuàng)建統(tǒng)計信息時，SQL Server沒有掃描整個表，只掃描了表的樣本。為什么會這樣在接下來的文章里會談到。簡而言之，在非聚集索引字段里，統(tǒng)計信息幫助優(yōu)化器在每一步操作時判斷估計行數(shù)，什么樣的連接是合適的，還有在計劃中的執(zhí)行順序。