复合索引设计与统计信息与基数 - 看题（单选面试题·含答案）- 代码川

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1. 冗余索引（Redundant Index）的检测，idx_a 与 idx_a_b 的覆盖关系？

A 因为 idx_a_b 以 a 为最左前缀完全包含 idx_a 的键列，所以 idx_a 属于可删除的冗余索引（除非其承担唯一约束等特殊职责） ✓ 正确答案

B idx_a 可以覆盖 idx_a_b，故后者冗余

C 冗余索引只占用少量空间，没有任何性能危害

D 只要两个索引包含相同列就算冗余，无需考虑列序

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2. 复合索引与 OR 条件的兼容性，OR 是否破坏最左前缀？

A OR 与 AND 一样可以沿复合索引前缀逐列定位

B 只要 OR 涉及索引列就一定走索引合并

C OR 各分支独立并集，无法沿复合索引延续最左前缀，但每个分支都有索引时可走 Index Merge/BitmapOr，任一分支无索引则常退化为全表扫描 ✓ 正确答案

D a=1 OR a=2 无法改写成 IN 形式

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3. 复合索引与查询模式（WHERE、ORDER BY、GROUP BY）的列序协同？

A 复合索引列序与查询模式完全无关

B ORDER BY 列必须放在索引最前面才能避免排序

C 范围条件可以放在排序列之前且不影响后续列排序

D 等值条件列放最前、排序/分组列紧随其后且方向一致、范围列放最后，可使一条查询同时免 filesort 与临时表 ✓ 正确答案

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4. 复合索引的写入代价，每多一列，写入路径多一次 B-Tree 维护？

A 增加独立索引与增加复合索引列的代价完全相同

B 索引宽度与写入代价完全无关

C 复合索引每多一列就多维护一棵 B-Tree

D 复合索引是单棵 B+Tree，增加列不增加树的数量，但键变宽会增大页容量压力与写入放大 ✓ 正确答案

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5. 复合索引的选择性（Selectivity）评估，基数（Cardinality）与分布？

A 平均基数越高索引越无用

B 选择性指去重值占行数比例，低基数列放前部会产生大量重复前缀键，且数据倾斜比平均基数更能决定索引的实际收益 ✓ 正确答案

C 优化器不依赖任何统计信息判断选择性

D 低基数列放在复合索引前部永远是最优选择

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6. 覆盖复合索引（Covering Index）的设计，包含 SELECT、WHERE、ORDER BY 列？

A 覆盖索引必须包含表的所有列

B 覆盖索引只在全表扫描时生效

C 覆盖索引让查询全部列位于索引中免回表，设计顺序为等值列→排序列→SELECT 负载列，且 InnoDB 二级索引隐含主键可省去显式包含 ✓ 正确答案

D InnoDB 二级索引不包含主键信息，必须显式加入

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7. 复合索引的 EXPLAIN 解读？

A Using index condition 表示发生了全表扫描

B key_len 与索引定义对比可判断复合索引实际使用了多少前缀列，Extra 的 Using index 表示覆盖扫描免回表 ✓ 正确答案

C ref 为 NULL 表示查询完全命中索引

D key_len 越短说明索引利用越充分

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8. 复合索引对 NULL 的处理，PostgreSQL 中 NULL 的排序与索引行为（NULLS FIRST/LAST），NULLS NOT DISTINCT 唯一约束与部分索引如何配合？

A PG 的 IS NULL 查询在任何情况下都无法使用索引

B PG 的 B-Tree 索引存储 NULL 且默认按最大值排序（ASC 时 NULLS LAST），IS NULL 可用索引定位；NULLS NOT DISTINCT 让唯一约束把多个 NULL 视为重复值，部分索引可缩小 NULL 查询的扫描范围 ✓ 正确答案

C PG 的 B-Tree 索引不存储 NULL 键，IS NULL 必须依赖部分索引

D 声明 NULLS NOT DISTINCT 后，索引中的 NULL 会被全部删除

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9. MySQL InnoDB 统计信息的持久化（innodb_stats_persistent）与采样（INNODB_STATS_PERSISTENT_SAMPLE_PAGES）？

A innodb_stats_persistent 把统计写入系统表避免每次开表采样抖动，innodb_stats_persistent_sample_pages（默认 20）控制采样页数，调大可提高准确性但 ANALYZE 更慢 ✓ 正确答案

B 持久化统计只存在于内存，重启即丢失

C 采样页数不影响任何统计结果

D 非持久化统计比持久化统计更稳定

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10. MySQL 统计信息的二次采样与自动更新？

A InnoDB 只在手动执行 ANALYZE TABLE 时更新统计

B 二次采样会扫描整个索引树

C InnoDB 对索引做两阶段随机采样生成统计，且当修改行数超过约 1/16 表行数或发生 DDL 时自动重算统计 ✓ 正确答案

D innodb_stats_auto_recalc 只影响非持久化统计

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11. PostgreSQL 中 ANALYZE 命令的作用与频率，自动 ANALYZE 触发条件？

A ANALYZE 只采集列级统计写入 pg_statistic，autovacuum 在修改行数超过 threshold + scale_factor×行数时自动触发，批量导入后建议手动 ANALYZE ✓ 正确答案

B autovacuum_analyze_scale_factor 默认值为 0.5

C 自动 ANALYZE 与修改行数完全无关

D ANALYZE 会回收死元组空间

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12. 基数（Cardinality）估算的误差，均匀分布假设的失效场景？

A 多列相关不会影响选择率估算

B 均匀分布假设在任何数据下都成立

C 优化器默认假设均匀分布与列独立，数据倾斜和多列相关会使其选择率估算严重失真，需扩展统计或直方图修正 ✓ 正确答案

D 基数误差只影响 EXPLAIN 展示，不影响真实计划

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13. 直方图（Histogram）的应用，频率直方图、等高直方图（PG 12+）？

A PG 不使用 MCV 列表

B 频率直方图适合大量不同值的连续列

C 等高直方图每个桶的行数可以差异巨大

D 频率直方图记录每个高频值的频率适合少量离散值，等高直方图每桶行数近似相等、边界为真实值，PG 12+ 用 MCV 与等高直方图组合估算 ✓ 正确答案

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14. 优化器如何用索引统计信息估算 range 扫描行数（index dive vs 统计估算）

A index dive 永远比统计估算快

B index dive 沿 B-Tree 实测边界键值数、精度高但成本大，等值条件超过 eq_range_index_dive_limit（默认 200）时 MySQL 改用统计估算 ✓ 正确答案

C 统计估算在任何情况下都比 dive 精确

D eq_range_index_dive_limit 控制的是回表行数

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15. 统计信息陈旧（Stale Statistics）的危害，误估行数导致错误计划？

A 统计陈旧使优化器按错误行数选择扫描方式与 join 策略，可用 EXPLAIN ANALYZE 对比估算与实际行数发现，再以 ANALYZE 修复 ✓ 正确答案

B 手动 ANALYZE 无法纠正误估计划

C 统计信息永远不会过期

D 统计陈旧只影响 EXPLAIN 展示不影响真实执行

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16. 统计信息（Statistics）的类型，表级（pg_class）、列级（pg_stats）、直方图（pg_statistic）？

A pg_statistic 中的统计由每次查询实时生成

B pg_stats 可以直接修改统计值

C pg_class 存储列级直方图

D 表级行数与页数估算存于 pg_class，列级 MCV/直方图等存于 pg_statistic，pg_stats 是其过滤未授权列的可读视图 ✓ 正确答案

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17. NULL 比例的统计，优化器对 NULL 分布的估算？

A IS NULL 的选择率与 null_frac 无关

B NULL 比例不影响任何估算

C pg_stats 不记录 NULL 相关信息

D PG 用 null_frac 记录 NULL 占比，等值估算先按 1-null_frac 折减，IS NULL 直接以 null_frac 作为选择率 ✓ 正确答案

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18. MySQL mysql.innodb_table_stats？

A 该表存储查询缓存内容

B 该表只在服务器启动时初始化一次

C mysql.innodb_table_stats 记录每张表的估算行数与聚簇/非聚簇索引页数，由 ANALYZE、DDL 与自动重算更新，供优化器规划使用 ✓ 正确答案

D 优化器规划时不读取任何持久化统计

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19. MySQL 的 ANALYZE TABLE？

A ANALYZE TABLE 重新计算 InnoDB 表的统计并写入持久化系统表，采用随机采样实现，执行期间需持有元数据锁 ✓ 正确答案

B ANALYZE TABLE 与采样页数无关

C ANALYZE TABLE 在 8.0 中只能由超级用户执行

D ANALYZE TABLE 会全表扫描并重建所有索引

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20. MySQL 8.0 直方图的原理与应用，直方图如何改善非索引列的基数估计，采样桶数与更新策略对执行计划的影响？

A 直方图桶数越多规划一定越快

B 直方图会自动随每行写入更新

C MySQL 8.0 直方图为无索引列与倾斜数据提供分布信息，但不会随 DML 自动更新，需手动刷新，桶数默认 100 ✓ 正确答案

D 直方图只适用于已有索引的列

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21. PostgreSQL pg_statistic 系统表？

A pg_statistic 每列只存一个数值

B pg_statistic 每列一行主记录加最多 5 组槽位，由 stakind 区分 MCV、直方图、相关性等统计类型，普通用户经 pg_stats 视图访问 ✓ 正确答案

C 任何用户都可直接修改 pg_statistic

D pg_statistic 由查询执行时实时生成

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22. PostgreSQL pg_stats 视图？

A pg_stats 是 pg_statistic 的只读安全视图，提供 null_frac、n_distinct、most_common_vals、histogram_bounds、correlation 等字段 ✓ 正确答案

B pg_stats 只包含表级统计

C pg_stats 与 pg_statistic 无任何关系

D pg_stats 可以直接更新统计值

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23. PostgreSQL 扩展统计与 n_distinct？

A 扩展统计不能改善多列基数估算

B n_distinct 为 -1 表示只有一个不同值

C n_distinct 负数表示按行数比例估算去重数，扩展统计的 ndistinct 类型可统计多列组合的真实基数，改善 GROUP BY 与 JOIN 估算 ✓ 正确答案

D n_distinct 只存绝对值

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24. 扩展统计（Extended Statistics），PG 的 CREATE STATISTICS 处理多列相关？

A 扩展统计的 dependencies 描述列间函数依赖以纠正多列条件连乘低估，ndistinct 统计组合基数，mcv 列出多列最频组合，优化器匹配时自动使用 ✓ 正确答案

B dependencies 统计的是单列直方图

C 扩展统计只在 PG 17 之后可用

D 扩展统计需要改写业务 SQL 才能生效

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25. 采样率（Sample Rate）对统计的影响，PG 的 default_statistics_target？

A 该参数只影响 ANALYZE 速度不影响精度

B 直方图桶数固定为 10 不可调

C default_statistics_target（默认 100）决定直方图桶数与 MCV 上限（约 target 个）及采样规模（约 300×target 行），调大提高精度但 ANALYZE 变慢 ✓ 正确答案

D 列级 SET STATISTICS 不生效

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26. 统计信息波动导致的计划抖动（plan instability）与稳定化手段

A 计划抖动只影响内存占用不影响性能

B 统计在代价临界点附近波动会使计划反复切换，稳定手段包括校准统计、固定计划（SPM/Query Store/Hint）与监控计划版本 ✓ 正确答案

C 统计波动与计划选择完全无关

D 参数化查询不会引发任何计划切换

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27. 低区分度列参与复合索引是否有价值（选择性 vs 覆盖收益）

A 低区分度列加入复合索引仍有价值：作前缀提供过滤、作后缀提供覆盖收益，价值取决于查询负载与实测，而非单纯选择性 ✓ 正确答案

B 选择性是索引价值的唯一标准

C 低基数列必然导致索引失效

D 低区分度列不应出现在任何索引中