Kardinalität in Datenbanken: Typen und ihre Bedeutung
Die weit gefasste Definition der Kardinalität bezeichnet die Anzahl der Elemente in einer Menge.
Was ist Kardinalität in einer Datenbank?
In einem Datenbankkontext bezieht sich die Kardinalität auf die Anzahl der eindeutigen Werte in einer Spalte einer relationalen Tabelle im Verhältnis zur Gesamtzahl der Zeilen in der Tabelle. Die Kardinalität einer Spalte wird bewertet und in Systemtabellen für die Verwendung durch den Optimierer gespeichert, wenn der Datenbankadministrator (DBA) Statistiken ausführt.
Warum ist sie wichtig?
Die Kardinalität einer Spalte ist für Datenbankdesigner und den Optimierer der Anfrage sehr wichtig. Wenn der Designer oder DBA weiß, dass eine Spalte hauptsächlich aus sich wiederholenden Werten besteht, bedeutet dies für ihn, dass sie ein schlechter Kandidat für einen Index ist, da er nicht sehr selektiv sein wird. Für einen kostenbasierten Anfrage bestimmt die Selektivität eines potenziellen Indexes, ob er verwendet oder ignoriert wird. Die Erstellung und Pflege von Indizes ist teuer in Bezug auf die CPU und IO-Ressourcennutzung, daher müssen Designer und Entwickler sicherstellen, dass sie Indizes erstellen, die auch verwendet werden.
Arten der Kardinalität in Datenbanken
Datenbankdesigner bilden den Grad der Beziehung zwischen Entitäten ab. Eine Entität kann eine Eins-zu-Viel- oder Eins-zu-Eins-Beziehung zu einer anderen Entität haben. Zum Beispiel kann ein Lagerbehälter einen Deckel haben, was eine Eins-zu-Eins-Beziehung darstellt. Ein Arzt kann viele Patienten haben, die eine Eins-zu-Viel-Beziehung bilden. Dies wird als Kardinalität der Beziehung bezeichnet.
Die Kardinalität der Daten bezieht sich auf die Einzigartigkeit der in einer Datenbankspalte enthaltenen Werte. Wenn die meisten Werte eindeutig sind, spricht man von einer hohen Kardinalität. Enthält die Spalte überwiegend wiederholte Werte, handelt es sich um eine Spalte mit niedriger Kardinalität.
Bei der Partitionierung einer Tabelle auf der Grundlage von Datenwertbereichen kann eine geringe Kardinalität zu einer ungleichmäßigen Datendistribution in den Partitionen führen. Dies ist nicht gut, da Sie die Ressourcennutzung auf alle verfügbaren Prozessoren verteilen möchten, nicht nur auf eine Teilmenge.
Hohe und niedrige Kardinalität
Eine Spalte, die mit eindeutigen Werten gefüllt ist, wird als Spalte mit hoher Kardinalität bezeichnet. Eine niedrige Anzahl eindeutiger Werte in einer Spalte macht sie zu einer Spalte mit niedriger Kardinalität. Bei der Auswahl einer Spalte für die Indizierung oder als Grundlage für einen Partitionierungsschlüssel suchen Sie nach Kandidaten mit hoher Kardinalität. In ähnlicher Weise wird ein Anfrage einen verfügbaren Index verwenden, wenn eine Spalte eindeutige Werte enthält.
Im Hinblick auf das Performance Tuning Datenbanken kann eine Spalte mit geringer Kardinalität zu einer vollständigen Tabellendurchsuchung führen, was die teuerste (in Bezug auf die Ressourcennutzung) Art ist, eine Tabelle Anfrage .
Kardinalität und Modalität
Bei der Messung der Anzahl von Assoziationen zwischen zwei oder mehreren Tabellenspalten oder -zeilen wird der Begriff Kardinalität verwendet. Der Schwerpunkt liegt auf der maximalen Anzahl von Assoziationen. Bei der Modalität geht es um die Mindestanzahl von Beziehungen zwischen Entitäten oder Tabellenzeilen. Die Modalität einer Beziehung ist 0, wenn die Beziehung optional ist, während die Modalität 1 ist, wenn ein Auftreten der Beziehung obligatorisch ist.
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