SQL Server：没有直方图的准确行估计？

Question

我正在探索 SQL Server 中的优化器，特别是直方图，我看到了一些奇怪的结果。

如果我执行下面的查询，我知道字段上没有直方图，SQL Server 会输出一个行估计值，等于实际结果。如果我要在我使用的地方运行相同的查询DECLARE @i NUMERIC(19,2) = 30.0而不是常量WHERE [Rate] < @i，那么估计值94.8与我对显示的查询的期望一样，因为数据库没有关于该字段的统计信息。

所以我的问题是为什么 SQL Server 在没有该字段的统计信息时输出正确的结果？

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当AUTO_CREATE_STATISTICS按照我的回答所示关闭时，我在行估计中遇到了一些奇怪的行为。

表上存在一个约束，限制[Rate]在 之间6.5 - 200.0。估计取决于如果在实验时有很大的差异>，使用或>=以及24.0或64格式的查询，其中谓词表示隐式转换输入money。

对于WHERE [Rate] > 6.5估计值28.44，然后以高于 的速率停止100。

对于WHERE [Rate] > 7排除小数的地方，28.44估计一直运行到255

对于WHERE [Rate] >= 6.5该28.44估算使用长达约100然后改到17.7764多达1000之前估计下降到1。

所以似乎没有太多的一致性。似乎 SQL Server 知道基于我正在试验的一些查询的约束，但它有时也会忽略它的存在。

Answer 1

首先，如您所见，如果数据库选项AUTO_CREATE_STATISTICS打开，SQL Server 将在编译执行计划时自动创建丢失的统计信息（在可能的情况下）。

当统计数据不可用时，未知不等式谓词的默认猜测为 0.3 (30%)。使用局部变量时，不能嗅探变量中的值（除非OPTION (RECOMPILE)也指定了）。表基数为 316 时，估计值为 0.3 * 316 = 94.8。

当您使用常量文字时，会嗅探该值。没有统计数据，它不能像往常一样使用这个嗅探值来检查直方图，但它可以判断它对CHECK约束的影响（将 Rate 值限制在 $6.50 和 $200 之间）。

如果嗅探值不排除检查约束范围完全，估计是基于0.09（9％）为猜中的选择性BETWEEN谓词（来自校验约束）。316 * 0.09 = 28.44。

如果嗅探值确实完全排除了检查约束范围，则估计值始终为 1 行（基数估计器（几乎）从不产生小于 1 的估计行数）。

如果查询足够简单以符合简单计划的条件，并且对于简单参数化被认为是安全的，则常量文字将替换为参数标记，例如@1。这发生在如下查询中：

SELECT * 
FROM HumanResources.EmployeePayHistory AS EPH 
WHERE EPH.Rate > $200;

执行计划显示估计为 1 行：

并且 Scan Predicate 显示了一个参数标记：

如果简单的参数化被阻止，例如通过添加一个比较常量和常量的子句：

SELECT * 
FROM HumanResources.EmployeePayHistory AS EPH 
WHERE EPH.Rate > $200
AND 1 = 1;

如果没有参数化，这个计划永远不能用参数的不同值重用，因此优化器可以静态地消除表访问，因为检查约束阻止了任何行的返回。复工计划是：

最后，注意类型。Rate 列的类型是货币，而不是小数。转换可以以复杂的方式影响基数估计。使用 $ 前缀指定货币文字，或使用显式CAST或CONVERT.

基数估计的内部细节没有公开记录（可能是为了避免在事情发生变化时无休止的更详细的问题和抱怨），但是有一系列资源可以在这方面为您提供帮助。请记住，其中大部分内容都是非官方的，因此不受任何人的支持。有些方面实际上是危险的。

有些仅适用于原始（2014 年之前）基数估计器，有些解释了适用于两者的一般原则，有些仅适用于“新”CE。以下并非权威或完整列表，只是立即想到的列表：

• SQL Server 2014 基数估计器
• 关于统计和查询优化器你应该知道的 13 件事
• 基数估计 (SQL Server)
• 基数估计期间的常量折叠和表达式评估
• 查询优化器使用的统计信息
• 计划缓存和重新编译
• Nacho Alonso Portillo 的博客 (MSFT)（搜索基数）
• Dima Piliugin 的博客
• SQLblog.com 的帖子
• SQLperformance.com 的帖子
• Microsoft SQL Server Internals（书籍）Kalen Delaney 等。