什么是Cardinality

Cardinality表示索引中不重复记录数量的预估值

哪些列该添加索引（高选择性）

并不是所有的查询条件中出现的列都需要添加索引。

对于什么时候添加B+树索引，一般的经验是，在（结果数据是）访问表中很少一部分时使用B+树索引才有意义。
对于性别字段、地区字段、类型字段，它们可取值的范围很小，称为低选择性。如：

SELECT * FROM student WHERE sex = 'M'

按性别进行查询时，可取值的范围一般只有’M’、‘F’。
因此上述SQL得到的结果可能是该表的50%的数据（假设男女比1:1），即低选择性，这时添加B+树索引是完全没有必要的。

相反，如果某个字段的取值范围很广，几乎没有重复，即属于高选择性，则此时使用B+树是合适的。例如，姓名字段，基本上在一个应用中不允许重名出现。

如何查看是否有高选择性(查看Cardinality值）

可以通过SHOW INDEX结果中的列Cardinality来观察。

Cardinality表示索引中不重复记录数量的预估值。同时需要注意，Cardinality是一个预估值，而不是一个准确值。
在实际应用中，Cardinality/n_rows_in_table应尽可能地接近1。
如果非常小，那么用户需要考虑是否还有必要创建这个索引。
故在访问高选择性属性的字段并从表中取出很少一部分数据时，对这个字段添加B+树索引是非常有必要的。

Cardinality的更新策略和计算原理

建立索引的前提是列中的数据是高选择性的，这对数据库来说才具有实际意义。
然而数据库是怎样来统计Cardinality信息的呢？Cardinality的统计是在存储引擎层进行的。

此外需要考虑的是，在生产环境中，索引的更新操作可能是非常频繁的。
如果每次索引在发生操作时就对其进行Cardinality的统计，那么将会给数据库带来很大的负担。
另外需要考虑的是，如果一张表的数据很大，如一张表有50G的数据，那么统计一次Cardinalidy信息所需要的时间可能非常长。这在生产环境下也是不能接受的。因此，数据库对于Cardinality的统计都是通过采样（Sample）的方法来完成的。

InnoDB中Cardinality的更新策略

在InnoDB存储引擎中，Cardinality统计信息的更新发生在两个操作中：INSERT和UPDATE。
根据前面的叙述，不可能在每次发生INSERT和UPDATE时就去更新Cardinality信息，这样会增加数据库系统的负荷。同时对于大表的统计，时间上也不允许数据库这样去操作。

因此，InnoDB存储引擎内部对更新Cardinality信息的策略为：

• 表中1/16的数据已发生过变化
• stat_modified_counter>2000 000 000

第一种策略为自从上次统计Cardinality信息后，表中1/16的数据已经发生过变化，这时需要更新Cardinality信息。

第二种情况考虑的是，如果对表中某一行数据频繁地进行更新操作，这时表中的数据实际并没有增加，实际发生变化的还是这一行数据，则第一种更新策略就无法适用这种情况。

故在InnoDB存储引擎内部有一个计数器stat_modified_counter，用来表示发生变化的次数，当stat_modified_counter大于2000 000 000时，则同样需要更新Cardinality信息。

计算原理

InnoDB内部通过采样的方法来进行Cardinality值的统计和更新操作。默认InnoDB对8个叶子节点（Leaf Page）进行采用。采用的过程如下：

• 取得B+树索引中叶子节点的数量，即为A。
• 随机取得B+树索引中的8个叶子节点。统计每个页不同记录的个数，记为P1, P2, …, P8。
• 根据采样信息给出Cardinality的预估值：Cardinality= （P1+P2+…+P8) * A/8。

通过上述的说明可以发现，在InnoDB中，Cardinality值时通过对8个叶子节点预估而得的，不是一个实际精确的值。
再者，每次对Cardinality值的统计，都是通过随机取8个叶子节点得到的，这同时又暗示了另一个Cardinality现象，即每次得到的Cardinality值可能是不同的。

但是有一种情况可能使得用户每次 观察到的索引Cardinality值都是一样的，那就是当表足够小，表的叶子节点小于或者等于8个。这样即使随机采样，也总是会采取到这些页，因此每次得到的Cardinality值是相同的。

一些参数：

• innodb_stats_sample_pages：设置统计Cardinality时每次采样的数量买，默认是8.
• innodb_stats_method：如何对待索引中出现的NULL记录，默认是nulls_equal，表示将null值视为相等的记录，类似的还有nulls_unequal, nulls_ignore；

其他触发更新Cardinality的行为：

• ANALYZE TABLE
• SHOW TABLE STATUS
• SHOW INDEX
• 访问INFORMATION——SCHEMA架构下的表TABLES和STATISTICS。