统计信息

从 2.0 版本开始，PALO 在优化器中加入了 CBO 的能力。统计信息是 CBO 的基石，其准确性直接决定了代价估算的准确性，对于选择最优 Plan 至关重要。本文主要介绍统计信息的收集和管理方法、相关配置项以及常见问题。

统计信息的收集

PALO 默认会开启内表的自动抽样收集，因此绝大多数情况下用户不用关注统计信息的收集。PALO 收集统计信息的对象是列，它会在表级别收集每一列的统计信息，收集的内容包括：

目前，系统仅支持收集基本类型列的统计信息，包括 BOOLEAN、TINYINT、SMALLINT、INT、BIGINT、LARGEINT、FLOAT、DOUBLE、DATE、DATETIME、STRING、VARCHAR、TEXT 等。

复杂类型的列会被跳过，包括 JSONB、VARIANT、MAP、STRUCT、ARRAY、HLL、BITMAP、TIME、TIMEV2 等。

统计信息的收集方式有手动和自动两种，收集的结果会保存在 internal.__internal_schema.column_statistics 表中。下面将详细介绍这两种收集方式。

手动收集

PALO 支持用户通过提交 ANALYZE 语句来手动触发统计信息的收集和更新。

1. 语法

1ANALYZE < TABLE table_name > | < DATABASE db_name > 
2    [ (column_name [, ...]) ]
3    [ [ WITH SYNC ] [ WITH SAMPLE PERCENT | ROWS ] ];

其中各参数解释如下：

• table_name: 指定要收集统计信息的目标表。
• column_name: 指定要收集统计信息的目标列。这些列必须存在于 table_name 中，多个列名称之间用逗号分隔。如果不指定列名，则会对表中的所有列进行统计信息的收集。
• sync：选择同步收集统计信息。如果指定此选项，收集完成后才会返回结果；如果不指定，则会异步执行并返回一个 JOB ID，用户可以通过该 JOB ID 查看收集任务的状态。
• sample percent | rows：选择抽样收集统计信息。可以指定抽样比例或者抽样行数。如果不指定 WITH SAMPLE，则会对表进行全量采样。对于较大的表（例如超过 5 GiB），从集群资源利用的角度出发，通常建议采用抽样收集。为了保证统计信息的准确性，采样的行数建议不低于 400 万行。

2. 示例

对 lineitem 表的所有列进行全量收集：

1ANALYZE TABLE lineitem;

对 tpch100 数据库中所有表的所有列进行全量收集：

1ANALYZE DATABASE tpch100;

对 lineitem 表的所有列按照 10% 的比例进行抽样收集（注意这里应更改为 PERCENT 以符合语法说明）：

1ANALYZE TABLE lineitem WITH SAMPLE ROWS 100000;

对 lineitem 表的 l_orderkey 和 l_linenumber 列按照采样 100000 行进行收集：

1ANALYZE TABLE lineitem (l_orderkey, l_linenumber) WITH SAMPLE ROWS 100000;

自动收集

自动收集功能自 2.0.3 版本起开始支持，且默认全天开启。用户可以通过设置 ENABLE_AUTO_ANALYZE 变量来控制该功能的启用或停用：

1SET GLOBAL ENABLE_AUTO_ANALYZE = TRUE; // 打开自动收集
2SET GLOBAL ENABLE_AUTO_ANALYZE = FALSE; // 关闭自动收集

在启用状态下，后台线程会定期扫描集群中 InternalCatalog 下的所有库表。对于需要收集统计信息的表，系统会自动创建并执行收集作业，无需用户手动干预。

需要注意的是，为避免自动收集大宽表造成过多资源占用，默认不收集宽度超过 300 列的表。用户可以通过修改 Session 变量 auto_analyze_table_width_threshold 的值来调整这一宽度上限，例如将其设置为 350：

1SET GLOBAL auto_analyze_table_width_threshold = 350;

自动收集的默认轮询间隔为 5 分钟（此间隔可通过 fe.conf 中的 auto_check_statistics_in_minutes 配置项进行调整）。默认情况下，集群启动 5 分钟后开始第一轮遍历。当所有需要收集的表完成收集后，后台线程会休眠 5 分钟，然后开启第二轮遍历，以此类推。因此不能保证一张表在 5 分钟内一定能收集到统计信息，因为遍历一轮库表的时间是不确定的。在表较多且数据量较大的情况下，遍历一轮的时间可能会较长。

当轮询到一张表时，系统会首先判断该表是否需要收集统计信息。如果需要，则创建收集作业并开始收集；否则，跳过该表并继续轮询下一张。以下任意条件满足时，表明该表需要重新收集统计信息：

1. 表中存在无统计信息的列；
2. 表的健康度低于阈值（默认为 90，可通过 table_stats_health_threshold 变量进行调整）。健康度表示从上次收集统计信息到当前时刻，表中数据保持不变的比例：100 表示完全没有变化；0 表示全部改变；当健康度低于 90 时，表示当前的统计信息已有较大偏差，需要重新收集。通过健康度评估，可以降低不必要的重复收集，从而节省系统资源。

为了降低后台作业的开销并提高收集速度，自动收集采用采样收集方式，默认采样 4194304，即 2^22 行。如果用户希望采样更多行以获得更准确的数据分布信息，可通过调整参数 huge_table_default_sample_rows 来增加采样行数。

如果担心自动收集作业会对业务造成干扰，可根据自身需求通过设置参数 auto_analyze_start_time 和 auto_analyze_end_time 来指定自动收集作业在业务负载较低的时间段内执行。此外，也可以通过将参数 enable_auto_analyze 设置为 false 来完全停用此功能。

1SET GLOBAL auto_analyze_start_time = "03:00:00"; // 把起始时间设置为凌晨3点
2SET GLOBAL auto_analyze_end_time = "14:00:00"; // 把终止时间设置为下午2点

外表收集

外表通常为 Hive、Iceberg、JDBC 以及其他类型的表。

• 在手动收集方面，Hive, Iceberg 和 JDBC 表均支持手动收集统计信息。其中，Hive 表支持手动进行全量和采样收集，而 Iceberg 和 JDBC 表则仅支持手动全量收集。其他类型的外表则不支持手动收集统计信息。
• 在自动收集方面，当前仅 Hive 表提供支持。

需要注意的是，外部 Catalog 默认情况下不参与自动收集。这是因为外部 Catalog 通常包含大量历史数据，如果进行自动收集，可能会占用过多资源。然而，你可以通过设置 Catalog 的属性来启用或禁用外部 Catalog 的自动收集功能。

1ALTER CATALOG external_catalog SET PROPERTIES ('enable.auto.analyze'='true'); // 打开自动收集
2ALTER CATALOG external_catalog SET PROPERTIES ('enable.auto.analyze'='false'); // 关闭自动收集

外表没有健康度的概念。在启用了 Catalog 的自动收集属性后，为了避免频繁收集，对于一张外表，系统默认在 24 小时之内只对其进行一次自动收集。你可以通过 external_table_auto_analyze_interval_in_millis 变量来控制外表的最小收集时间间隔。

在默认状态下，外表不会收集统计信息。但是对于 Hive 和 Iceberg 表，系统会尝试通过 Hive Metastore 和 Iceberg API 来获取行数信息。

1. 对于 Hive 表

系统首先尝试从 Hive 表的 Parameters 中获取 numRows 或 totalSize 的信息：

• 如果找到 numRows，则将其值作为表的行数。
• 如果没有找到 numRows，但找到了 totalSize 信息，则根据表的 Schema 和 totalSize 来估算表的行数。

• 如果 totalSize 也没有，默认情况下，系统会根据 Hive 表对应的文件大小和 Schema 来估算行数。如果担心获取文件大小占用过多资源，可以通过设置以下变量来关闭这一功能：

  SQL 复制

  1SET GLOBAL enable_get_row_count_from_file_list = FALSE

2. 对于 Iceberg 表

系统会调用 Iceberg 的 snapshot API 来获取 total-records 和 total-position-deletes 信息，以计算表的行数。

3. 对于 Paimon 表

系统会调用 Paimon 的 scan API 来获取每个 Split 包含的行数，并对 Split 行数求和来计算表的行数。

4. 对于 JDBC 表

系统会调用 JDBC 后端对应数据库的行数获取语句来获取表的行数。只有在后端数据库收集了表的行数信息的情况下，才可以获取到。当前支持获取 MySQL, Oracle, Postgresql 和 SQLServer 表的行数。

5. 对于其他外表

系统目前不支持行数的自动获取和估算。

用户可以通过以下命令来查看外表估算的行数（见查看表信息概况章节）：

1SHOW table stats table_name;

• 如果 row_count 显示为 -1，则表示未能获取到行数信息或者表为空。

统计信息作业管理

查看统计作业

通过 SHOW ANALYZE 来查看统计信息收集作业的信息。目前，系统仅保留 20000 个历史作业的信息。请注意，仅异步作业的信息可通过该命令查看，同步作业（使用 WITH SYNC）不保留历史作业信息。

1. 语法：

1SHOW [AUTO] ANALYZE < table_name | job_id >
2    [ WHERE STATE = < "PENDING" | "RUNNING" | "FINISHED" | "FAILED" > ];

• AUTO：展示自动收集历史作业信息。如果不指定，则展示手动 ANALYZE 历史作业信息。
• table_name：表名，指定后可查看该表对应的统计作业信息。可以是 db_name.table_name 形式。不指定时返回所有统计作业信息。
• job_id：统计信息作业 ID，执行 ANALYZE 异步收集时得到。不指定 ID 时，此命令返回所有统计作业信息。

2. 输出结果

包含以下列：

3. 示例：

1mysql show analyze 245073\G;
2*************************** 1. row ***************************
3              job_id: 93021
4        catalog_name: internal
5             db_name: tpch
6            tbl_name: region
7            col_name: [region:r_regionkey,region:r_comment,region:r_name]
8            job_type: MANUAL
9       analysis_type: FUNDAMENTALS
10             message: 
11               state: FINISHED
12            progress: 3 Finished  |  0 Failed  |  0 In Progress  |  3 Total
13       schedule_type: ONCE
14          start_time: 2024-07-11 15:15:00
15            end_time: 2024-07-11 15:15:33

查看统计任务

每个收集作业可包含一到多个任务，且每个任务对应一列的收集。用户可通过以下命令查看具体每列的统计信息收集完成情况。

1. 语法

1SHOW ANALYZE TASK STATUS [job_id]

2. 示例

1mysql> show analyze task status 93021;
2+---------+-------------+------------+---------+------------------------+-----------------+----------+
3| task_id | col_name    | index_name | message | last_state_change_time | time_cost_in_ms | state    |
4+---------+-------------+------------+---------+------------------------+-----------------+----------+
5| 93022   | r_regionkey | region     |         | 2024-07-11 15:15:33    | 32883           | FINISHED |
6| 93023   | r_comment   | region     |         | 2024-07-11 15:15:33    | 32883           | FINISHED |
7| 93024   | r_name      | region     |         | 2024-07-11 15:15:33    | 32883           | FINISHED |
8+---------+-------------+------------+---------+------------------------+-----------------+----------+

查看统计信息

用户可以通过 SHOW COLUMN STATS 命令来查看已经收集的列统计信息。

1. 语法

1SHOW COLUMN [cached] STATS table_name [ (column_name [, ...]) ];

其中：

• cached: 展示当前 FE 内存缓存中的统计信息。
• table_name: 收集统计信息的目标表，可以是 db_name.table_name 形式。
• column_name: 指定的目标列，必须是 table_name 中存在的列，多个列名称用逗号分隔。如不指定，则展示所有列的信息。

2. 示例

1mysql> show column stats region (r_regionkey)\G
2*************************** 1. row ***************************
3  column_name: r_regionkey
4   index_name: region
5        count: 5.0
6          ndv: 5.0
7     num_null: 0.0
8    data_size: 20.0
9avg_size_byte: 4.0
10          min: 0
11          max: 4
12       method: FULL
13         type: FUNDAMENTALS
14      trigger: MANUAL
15  query_times: 0
16 updated_time: 2024-07-11 15:15:33
171 row in set (0.36 sec)

查看表信息概况

通过 SHOW TABLE STATS 查看表的统计信息收集概况。

1. 语法

1SHOW TABLE STATS table_name;

其中：table_name: 目标表表名。可以是 db_name.table_name 形式。

2. 输出结果

包含以下列：

3. 示例

1mysql> show column stats region (r_regionkey)\G
2*************************** 1. row ***************************
3  column_name: r_regionkey
4   index_name: region
5        count: 5.0
6          ndv: 5.0
7     num_null: 0.0
8    data_size: 20.0
9avg_size_byte: 4.0
10          min: 0
11          max: 4
12       method: FULL
13         type: FUNDAMENTALS
14      trigger: MANUAL
15  query_times: 0
16 updated_time: 2024-07-11 15:15:33
171 row in set (0.36 sec)

终止统计作业

通过 KILL ANALYZE 来终止当前正在运行的异步统计作业。

1. 语法

1KILL ANALYZE job_id;

其中：job_id：表示统计信息作业的 ID。这是执行 ANALYZE 异步收集统计信息时返回的值，也可以通过 SHOW ANALYZE 语句获取。

2. 示例

终止 ID 为 52357 的统计作业。

1mysql> KILL ANALYZE 52357;

删除统计信息

如果某个 Catalog、Database 或 Table 被删除，用户无需手动删除其统计信息，因为后台会定期清理这些信息。

然而对于仍然存在的表，系统不会自动清除其统计信息。此时需要用户手动进行删除操作，语法如下：

1DROP STATS table_name

会话变量及配置项

会话变量

FE 配置项

备注： 以下 FE 配置项在通常情况下无需特别关注

常见 FAQ

Q1：如何查看一张表是否收集了统计信息以及内容是否正确？

首先，执行 show column stats table_name 查看是否有统计信息输出。

其次，执行 show column cached stats table_name 查看缓存中是否加载了该表的统计信息。

1mysql> show column stats test_table\G
2Empty set (0.02 sec)
3
4mysql> show column cached stats test_table\G
5Empty set (0.00 sec)

上图显示结果为空，说明 test_table 表目前没有统计信息。如果有统计信息，结果将类似以下内容：

1mysql> show column cached stats mvTestDup;
2+-------------+------------+-------+------+----------+-----------+---------------+------+------+--------+--------------+---------+-------------+---------------------+
3| column_name | index_name | count | ndv  | num_null | data_size | avg_size_byte | min  | max  | method | type         | trigger | query_times | updated_time        |
4+-------------+------------+-------+------+----------+-----------+---------------+------+------+--------+--------------+---------+-------------+---------------------+
5| key1        | mvTestDup  | 6.0   | 4.0  | 0.0      | 48.0      | 8.0           | 1    | 1001 | FULL   | FUNDAMENTALS | MANUAL  | 0           | 2024-07-22 10:53:25 |
6| key2        | mvTestDup  | 6.0   | 4.0  | 0.0      | 48.0      | 8.0           | 2    | 2001 | FULL   | FUNDAMENTALS | MANUAL  | 0           | 2024-07-22 10:53:25 |
7| value2      | mvTestDup  | 6.0   | 4.0  | 0.0      | 24.0      | 4.0           | 4    | 4001 | FULL   | FUNDAMENTALS | MANUAL  | 0           | 2024-07-22 10:53:25 |
8| value1      | mvTestDup  | 6.0   | 4.0  | 0.0      | 24.0      | 4.0           | 3    | 3001 | FULL   | FUNDAMENTALS | MANUAL  | 0           | 2024-07-22 10:53:25 |
9| mv_key1     | mv1        | 6.0   | 4.0  | 0.0      | 48.0      | 8.0           | 1    | 1001 | FULL   | FUNDAMENTALS | MANUAL  | 0           | 2024-07-22 10:53:25 |
10| value3      | mvTestDup  | 6.0   | 4.0  | 0.0      | 24.0      | 4.0           | 5    | 5001 | FULL   | FUNDAMENTALS | MANUAL  | 0           | 2024-07-22 10:53:25 |
11+-------------+------------+-------+------+----------+-----------+---------------+------+------+--------+--------------+---------+-------------+---------------------+
126 rows in set (0.00 sec)

在有统计信息的情况下，可以通过手动执行 SQL 来验证统计信息的准确性。

1Select count(1), ndv(col1), min(col1), max(col1) from table

如果 count 和 ndv 的误差在一个数量级以内，那么准确度基本可以接受。

Q2：为什么一张表一直没有自动收集统计信息？

首先，查看自动收集功能是否打开：

1Show variables like "enable_auto_analyze"  // 如果是 false，需要设置为 true：
2Set global enable_auto_analyze = true

如果已经是 true，再确认一下表的列数。如果超过auto_analyze_table_width_threshold的值，则这个表不会参与自动收集。此时，需要修改这个值，使其大于当前表的列数：

1Show variables like "auto_analyze_table_width_threshold"  // 如果 Value 小于表的宽度，可以修改：
2Set global auto_analyze_table_width_threshold=350

如果列数没有超过阈值，可以执行show auto analyze，检查是否有其他收集任务正在执行（处于 running 状态）。由于自动收集是单线程串行执行，会轮询所有库表，因此执行周期可能较长。

Q3：为什么部分列没有统计信息？

目前，系统仅支持收集基本类型列的统计信息。对于复杂类型的列，如 JSONB、VARIANT、MAP、STRUCT、ARRAY、HLL、BITMAP、TIME 以及 TIMEV2 等系统会选择跳过。

Q4：报错 "Stats table not available, please make sure your cluster status is normal"

出现这种报错通常意味着内部统计信息表处于不健康状态。

首先，需要检查集群中所有的 BE（Backend）是否都处于正常状态，确保所有 BE 都在正常工作。

其次，执行以下语句，以获取到所有的 tabletId（输出结果的第一列）。

1show tablets from internal.__internal_schema.column_statistics;

接着，通过 tablet_id 逐一查看每个 tablet 是否正常：

1ADMIN DIAGNOSE TABLET tablet_id

如果发现有不正常的 tablet，需要先进行修复，再重新收集统计信息。

Q5：如何解决统计信息收集不及时问题？

自动收集的时间间隔具有不确定性，它与系统中表的数量及表的大小均有关联。若情况紧急，建议对表进行手动 analyze 操作。

若在导入大量数据后仍未触发自动收集，可能需要调整 table_stats_health_threshold 参数。其默认值为 90，意味着表的数据变化量需超过 10%（即 100 - 90）才会触发自动收集。可适当提高此值，例如设为 95，这样当表中数据变化量超过 5% 时，便会重新收集统计信息。

Q6：自动收集时资源占用太多，该如何解决？

自动收集采用采样方式，无需全量扫描表数据，且自动收集任务以单线程串行执行，通常系统资源占用可控，不会对正常查询任务造成影响。

对于某些特殊表，如分区众多的表或单个 Tablet 体积庞大的表，可能会出现内存占用较多的情况。

建议用户在建表时合理规划 Tablet 数量，避免产生超大 Tablet。若 Tablet 结构不易调整，建议在系统低峰期开启自动收集，或于低峰期手动收集这些大表，以免在高峰期影响业务运行。在 PALO 3.x 系列中，我们将针对此类场景进行优化。