Простейший вид расширенной статистики отслеживает функциональные зависимости (это понятие используется в определении нормальных форм баз данных). Мы называем столбец b функционально зависимым от столбца a, если знания значения a достаточно для определения значения b, то есть не существует двух строк с одинаковыми значениями a, но разными значениями b. В полностью нормализованной базе данных функциональные зависимости должны существовать только в первичных ключах и суперключах. Однако на практике многие наборы данных не нормализуются полностью по разным причинам; например, денормализация часто производится намеренно по соображениям производительности.

Существование функциональных зависимостей напрямую влияет на точность оценок в определённых запросах. Если запрос содержит условия как по независимым, так и по зависимым столбцам, условия по зависимым столбцам дополнительно не сокращают размер результата. Однако без знания о функциональной зависимости планировщик запросов будет полагать, что все условия независимы, и недооценит размер результата.

Для информирования планировщика о функциональных зависимостях команда ANALYZE может собирать показатели зависимостей между столбцами. Оценить степень зависимости между всеми наборами столбцов обошлось бы непозволительно дорого, поэтому сбор данных ограничивается только теми группами столбцов, которые фигурируют вместе в объекте статистики, определённом со свойством dependencies. Во избежание ненужных издержек при выполнении ANALYZE и последующем планировании запросов статистику с dependencies рекомендуется создавать только для групп сильно коррелирующих столбцов.

Взгляните на пример сбора статистики функциональной зависимости:

CREATE STATISTICS stts (dependencies) ON city, zip FROM zipcodes;

ANALYZE zipcodes;

SELECT stxname, stxkeys, stxddependencies
  FROM pg_statistic_ext join pg_statistic_ext_data on (oid = stxoid)
  WHERE stxname = 'stts';
 stxname | stxkeys |             stxddependencies             
---------+---------+------------------------------------------
 stts    | 1 5     | {"1 => 5": 1.000000, "5 => 1": 0.423130}
(1 row)

В показанном случае столбец 1 (код zip) полностью определяет столбец 5 (city), так что коэффициент равен 1.0, тогда как город (столбец city) определяет код ZIP только в 42% всех случаев, что означает, что многие города (58%) представлены несколькими кодами ZIP.

При вычислении избирательности запроса, в котором задействованы функционально зависимые столбцы, планировщик корректирует оценки избирательности по условиям, используя коэффициенты зависимостей, чтобы не допустить недооценки размера результата.

SELECT * FROM zipcodes WHERE city = 'San Francisco' AND zip = '94105';

SELECT * FROM zipcodes WHERE city = 'San Francisco' AND zip = '90210';

Статистика по одному столбцу содержит число различных значений в каждом отдельном столбце. Оценки числа различных значений в сочетании нескольких столбцов (например, в GROUP BY a, b) часто оказываются ошибочными, когда планировщик имеет статистические данные только по отдельным столбцам, что приводит к выбору плохих планов.

Для улучшения таких оценок операция ANALYZE может собирать статистику по различным значениям для группы столбцов. Как и ранее, это непрактично делать для каждой возможной группы столбцов, так что данные собираются только по тем группам столбцов, которые указаны в определении объекта статистики, создаваемого со свойством ndistinct. Данные будут собираться по всем возможным сочетаниям из двух или нескольких столбцов из перечисленных в определении.

В продолжение предыдущего примера, количества различных значений в таблице ZIP-кодов могут выглядеть так:

CREATE STATISTICS stts2 (ndistinct) ON city, state, zip FROM zipcodes;

ANALYZE zipcodes;

SELECT stxkeys AS k, stxdndistinct AS nd
  FROM pg_statistic_ext join pg_statistic_ext_data on (oid = stxoid)
  WHERE stxname = 'stts2';
-[ RECORD 1 ]--------------------------------------------------------
k  | 1 2 5
nd | {"1, 2": 33178, "1, 5": 33178, "2, 5": 27435, "1, 2, 5": 33178}
(1 row)

Как видно, есть три комбинации столбцов, имеющих 33178 различных значений: код ZIP и штат; код ZIP и город; код ZIP, город и штат (то, что все эти числа равны, ожидаемый факт, так как сам по себе код ZIP в этой таблице уникален). С другой стороны, сочетание города и штата даёт только 27435 различных значений.

Объект статистики ndistinct рекомендуется создавать только для тех сочетаний столбцов, которые действительно используются при группировке, и только когда неправильная оценка числа групп может привести к выбору плохих планов. В противном случае усилия, потраченные на выполнение ANALYZE, будут напрасными.

Ещё один тип статистики, сохраняемой для каждого столбца, представляют списки частых значений. Такие списки позволяют получать очень точную оценку для отдельных столбцов, но для запросов, содержащих условия с несколькими столбцами, полученная по ним оценка может быть значительно искажена.

Для улучшения таких оценок операция ANALYZE может собирать списки MCV по комбинациям столбцов. Подобно статистике функциональных зависимостей и различных значений, такую статистику непрактично собирать для каждой возможной группировки столбцов. В данном случае это ещё более актуально, так как списки MCV (в отличие от двух упомянутых статистик) содержат распространённые значения столбцов. Поэтому данные для них собираются только по тем группам столбцов, которые фигурируют в объекте статистики, определённом с указанием mcv.

В продолжение предыдущего примера, список MCV для таблицы ZIP-кодов может выглядеть следующим образом (в отличие от более простых типов статистики, для его анализа требуется применить функцию):

CREATE STATISTICS stts3 (mcv) ON city, state FROM zipcodes;

ANALYZE zipcodes;

SELECT m.* FROM pg_statistic_ext join pg_statistic_ext_data on (oid = stxoid),
                pg_mcv_list_items(stxdmcv) m WHERE stxname = 'stts3';

 index |         values         | nulls | frequency | base_frequency 
-------+------------------------+-------+-----------+----------------
     0 | {Washington, DC}       | {f,f} |  0.003467 |        2.7e-05
     1 | {Apo, AE}              | {f,f} |  0.003067 |        1.9e-05
     2 | {Houston, TX}          | {f,f} |  0.002167 |       0.000133
     3 | {El Paso, TX}          | {f,f} |     0.002 |       0.000113
     4 | {New York, NY}         | {f,f} |  0.001967 |       0.000114
     5 | {Atlanta, GA}          | {f,f} |  0.001633 |        3.3e-05
     6 | {Sacramento, CA}       | {f,f} |  0.001433 |        7.8e-05
     7 | {Miami, FL}            | {f,f} |    0.0014 |          6e-05
     8 | {Dallas, TX}           | {f,f} |  0.001367 |        8.8e-05
     9 | {Chicago, IL}          | {f,f} |  0.001333 |        5.1e-05
   ...
(99 rows)

Выводимая информация показывает, что наиболее распространённую комбинацию города и штата образует Washington и DC, с частотой около 0.35% (в объёме выборки). Базовая частота этой комбинации (вычисленная из частот значений в отдельных столбцах) составляет всего 0.0027%, то есть эта оценка оказывается заниженной на два порядка.

Объекты статистики MCV рекомендуется создавать только для тех сочетаний столбцов, которые действительно используются в условиях вместе, и только когда неправильная оценка числа групп может привести к выбору плохих планов. В противном случае усилия, потраченные на выполнение ANALYZE и планирование, будут напрасными.