TiDB 源码阅读系列文章：基于代价的优化

TiDB 是一个分布式 SQL 数据库，它的优化器模块负责将用户提交的 SQL 查询语句转化为高效的执行计划。其中，基于代价的优化是优化器的核心策略之一，它通过评估不同执行计划的代价，选择代价最低的执行计划来提高查询性能。本文将介绍 TiDB 中基于代价的优化的实现原理，并深入解析相关的源代码。

1. 代价模型
   在基于代价的优化中，需要定义一个代价模型来评估执行计划的代价。代价模型通常由多个成本因素组成，如磁盘 I/O、CPU 开销、网络传输等。TiDB 中使用统计信息来估计这些成本因素，包括表的行数、列的基数等。这些统计信息可以通过收集和分析表的数据来获取。

2. 代价计算
   在 TiDB 中，代价计算是在执行计划生成的过程中进行的。优化器会生成多个候选的执行计划，并为每个执行计划计算代价。代价计算的过程主要包括以下几个步骤：

   a. 枚举所有可能的执行计划。TiDB 使用了一种叫做动态规划的方法，通过遍历所有可能的连接方式和连接顺序来生成执行计划的候选集合。

   b. 为每个执行计划计算代价。在计算代价之前，需要为每个执行计划估计相关的统计信息，如每个表的行数、列的基数等。TiDB 使用了一种叫做统计信息收集器的模块来收集和维护这些统计信息。然后，根据代价模型中定义的成本因素，计算每个执行计划的代价。

   c. 选择代价最低的执行计划。在计算完所有执行计划的代价之后，优化器会选择代价最低的执行计划作为最终的执行计划。这样可以保证选择的执行计划在性能上是最优的。

3. 源代码解析
   在 TiDB 的源代码中，基于代价的优化相关的逻辑主要集中在 optimizer 目录下的 optimizer.go 文件中。其中，核心的函