MySQL 统计信息详解：从原理到实践
MySQL 统计信息是数据库优化器生成查询执行计划的关键依据，记录了表和索引的基本特性，辅助优化器估算查询成本、选择最优执行路径。
一、统计信息主要内容
分为表级、索引级和列级三类。
1.1 表级统计信息
描述表基本属性，如行数（TABLE_ROWS）、平均行长度（AVG_ROW_LENGTH）、数据大小（DATA_LENGTH）、索引大小（INDEX_LENGTH）、空闲空间（DATA_FREE）。获取方式：
SELECT TABLE_ROWS, AVG_ROW_LENGTH, DATA_LENGTH, INDEX_LENGTH, DATA_FREE
FROM INFORMATION_SCHEMA.TABLES
WHERE TABLE_SCHEMA = 'your_database' AND TABLE_NAME = 'your_table';
1.2 索引级统计信息
描述索引特性，包括基数（CARDINALITY）、索引选择性（CARDINALITY / TOTAL_ROWS）、索引类型（BTREE、FULLTEXT、HASH 等）。可通过 SHOW INDEX FROM your_table; 获取。
1.3 列级统计信息
描述列的数据分布，如最小值和最大值、数据分布、空值计数（NULL_COUNT），通常隐含在优化器行为中。
二、统计信息用途
2.1 查询优化
优化器依据统计信息选择执行计划，如索引扫描、全表扫描、排序方式等。
2.2 估算查询成本
根据行数和索引分布估算读取页面数量，选择最低成本路径。
2.3 JOIN 操作优化
估算表大小，确定 JOIN 顺序和算法，如嵌套循环、哈希连接。
三、统计信息更新
3.1 自动更新
默认自动维护，当表数据变化超 10% 触发，可通过 innodb_stats_auto_recalc 参数（默认 ON）控制。
3.2 手动更新
ANALYZE TABLE your_table;：更新表统计信息。OPTIMIZE TABLE your_table;：更新统计信息并整理表和索引。FLUSH TABLES;：刷新表统计信息缓存。
四、统计信息存储与访问
4.1 存储位置
默认存储在内存，重启重新计算。启用 persistent_stats 可持久化到磁盘：
SET PERSIST innodb_stats_persistent = ON;
4.2 查询途径
- INFORMATION_SCHEMA：
TABLES表查 表级统计信息，STATISTICS表查索引级统计信息。 EXPLAIN SELECT * FROM your_table WHERE column = value;：查询优化器执行计划。
五、统计信息限制
5.1 估算值
统计信息是估算的，表数据频繁变化时不精确。
5.2 锁定统计信息
高并发场景下，更新可能导致性能波动。
5.3 统计信息不足
列数据分布不均时，优化器可能做出次优选择，可通过 ANALYZE 或 USE INDEX 优化。
六、统计信息优化
6.1 定期维护
用 ANALYZE TABLE 和 OPTIMIZE TABLE 更新，监控表变化，必要时重新生成。
6.2 持久化统计信息
启用 innodb_stats_persistent 减少重建开销。
6.3 调整采样率
通过 innodb_stats_sample_pages 参数控制采样页面数，默认 8，可提高精度：
SET GLOBAL innodb_stats_sample_pages = 32;
6.4 索引优化
为常用查询添加高选择性索引。
七、全库手动优化统计信息方法
方法 1：INFORMATION_SCHEMA 动态生成命令
SELECT CONCAT('ANALYZE TABLE `', TABLE_SCHEMA, '`.`', TABLE_NAME, '`;')
FROM INFORMATION_SCHEMA.TABLES
WHERE TABLE_TYPE = 'BASE TABLE';
方法 2：存储过程自动执行
DELIMITER //
CREATE PROCEDURE UpdateAllStatistics()
BEGIN
DECLARE done INT DEFAULT FALSE;
DECLARE dbName VARCHAR(64);
DECLARE tblName VARCHAR(64);
DECLARE cur CURSOR FOR
SELECT TABLE_SCHEMA, TABLE_NAME
FROM INFORMATION_SCHEMA.TABLES
WHERE TABLE_TYPE = 'BASE TABLE';
DECLARE CONTINUE HANDLER FOR NOT FOUND SET done = TRUE;
OPEN cur;
read_loop: LOOP
FETCH cur INTO dbName, tblName;
IF done THEN
LEAVE read_loop;
END IF;
SET @query = CONCAT('ANALYZE TABLE `', dbName, '`.`', tblName, '`');
PREPARE stmt FROM @query;
EXECUTE stmt;
DEALLOCATE PREPARE stmt;
END LOOP;
CLOSE cur;
END;
//
DELIMITER ;
执行：CALL UpdateAllStatistics();
方法 3：Shell 脚本结合 MySQL 客户端
#!/bin/bash
USER="your_user"
PASSWORD="your_password"
HOST="localhost"
mysql -u$USER -p$PASSWORD -h$HOST -N -e "SELECT CONCAT('ANALYZE TABLE \`', TABLE_SCHEMA, '\`.\`', TABLE_NAME, '\`;') FROM INFORMATION_SCHEMA.TABLES WHERE TABLE_TYPE='BASE TABLE';" | mysql -u$USER -p$PASSWORD -h$HOST
八、总结
MySQL 统计信息对优化查询性能至关重要。定期更新和优化可提升查询效率，掌握维护方法是数据库管理员和开发人员必备技能。
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