DB2數(shù)據(jù)庫(kù)中用優(yōu)化器更新來(lái)執(zhí)行計(jì)劃經(jīng)驗(yàn)描述
以下的文章主要向大家講述的是DB2數(shù)據(jù)庫(kù)中通過(guò)優(yōu)化器更新來(lái)執(zhí)行計(jì)劃經(jīng)驗(yàn)分享，我們大家都知道在DB2數(shù)據(jù)庫(kù)里面一般的情況下是通過(guò)優(yōu)化器來(lái)對(duì)SQL進(jìn)行分析，生成它認(rèn)為***的執(zhí)行計(jì)劃(Access Plan)。
DB2的優(yōu)化器實(shí)際上是一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)則集合，一般來(lái)說(shuō)我們只要告訴DB2要檢索什么，而不是如何檢索。
那么DB2的優(yōu)化器是根據(jù)什么來(lái)判斷SQL的***存取路徑呢？
DB2的優(yōu)化器是基于成本的優(yōu)化器，也就是CBO(Cost Based Optmizer)。也就是說(shuō)DB2 優(yōu)化器會(huì)應(yīng)用查詢成本公式，該公式對(duì)每條可能的存取路徑的四個(gè)因素進(jìn)行評(píng)估和權(quán)衡：CPU 成本、I/O 成本、DB2 系統(tǒng)目錄中的統(tǒng)計(jì)信息和實(shí)際的 SQL 語(yǔ)句。
那么我們來(lái)簡(jiǎn)單看一下DB2的優(yōu)化器的工作流程：
1.DB2的優(yōu)化器，在接收到SQL語(yǔ)句后，會(huì)首先校驗(yàn)SQL的語(yǔ)法，確保是正確的SQL
2.根據(jù)當(dāng)前的系統(tǒng)環(huán)境信息，生成***的執(zhí)行計(jì)劃來(lái)優(yōu)化SQL語(yǔ)句
3.把SQL翻譯成計(jì)算機(jī)指令語(yǔ)言，并執(zhí)行這個(gè)優(yōu)化后的SQL
4.返回結(jié)果，或者存儲(chǔ)它們，以便將來(lái)的執(zhí)行
在我們看來(lái)，DB2 系統(tǒng)目錄中統(tǒng)計(jì)信息是讓DB2優(yōu)化器正確工作的一個(gè)非常重要的依據(jù)。這些統(tǒng)計(jì)信息向優(yōu)化器提供了與正在被優(yōu)化的 SQL 語(yǔ)句將要訪問(wèn)的表狀態(tài)相關(guān)的信息。這些信息主要包括:
Table--包括表的記錄數(shù)、PAGE、PCTFREE以及COMPRESS等信息，相關(guān)的系統(tǒng)視圖是:sysstat.tables、syscat.tables
Columns—包括COLUMNS的數(shù)量、長(zhǎng)度、分布特征以及COMPRESS等信息,相關(guān)的系統(tǒng)視圖是:sysstat.columns、syscat. columns
Index--包括是否存在索引、索引的組織（葉子頁(yè)的數(shù)量和級(jí)別的數(shù)量）、索引鍵的離散值的數(shù)量以及是否群集索引, 相關(guān)的系統(tǒng)視圖是:sysstat.indexes、syscat. indexes
其他的還有分區(qū)/節(jié)點(diǎn)組信息和表空間的信息
如何及時(shí)更新這些信息呢？保證DB2優(yōu)化器正確的工作，在DB2里面提供了以下的辦法。
1.RUNSTATS與REOGCHK
Runstats這個(gè)命令的功能主要就是收集DB2數(shù)據(jù)庫(kù)對(duì)象的狀態(tài)信息，這對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)使用合理的ACCESS PLAN是至關(guān)重要的。一般來(lái)說(shuō)，以下幾種情況下面，我們需要用runstats來(lái)收集統(tǒng)計(jì)信息：
1.在給表創(chuàng)建一個(gè)index后，我們***做一次runstat。這個(gè)情況也是大家經(jīng)常忽略的。很多時(shí)候大家在給表增加了一個(gè)index后，分析執(zhí)行計(jì)劃，發(fā)現(xiàn)沒(méi)有變化，覺(jué)得很奇怪。其實(shí)這個(gè)時(shí)候，你需要做一次runstats，就可以了。在8.2里面，DB2做了很好的改進(jìn)，可以避免這個(gè)問(wèn)題，在創(chuàng)建index的時(shí)候，可以立即更新你的信息。
2.在對(duì)table做了一次reorg后，記得要做一次runstats。因?yàn)閷?duì)表做reorg，會(huì)修改表的很多信息，比如高水位等，所以做一次runstats,可以更新統(tǒng)計(jì)信息。
3.當(dāng)你的表里面的數(shù)據(jù)發(fā)生了比較大的變化，一般來(lái)說(shuō)，大約表里面的數(shù)據(jù)量的10%-20%發(fā)生了變化，就應(yīng)該作一次runstats。這些變化包括刪除，修改，插入。對(duì)于一些非常大的表，比方在數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)的項(xiàng)目里面，某些事實(shí)表非常巨大。
這個(gè)時(shí)候，完整的對(duì)一個(gè)大表作runstats可能花費(fèi)時(shí)間相當(dāng)大，DB2 8.1里面支持我們對(duì)這些大表作抽樣，比方說(shuō)只對(duì)20%的數(shù)據(jù)作runstats，這樣的話，一般來(lái)說(shuō)也能保證得到正確的執(zhí)行計(jì)劃。當(dāng)然首先要確保這個(gè)表里面的數(shù)據(jù)***分布比較均勻。
4.當(dāng)你在分區(qū)(DPF)數(shù)據(jù)庫(kù)里面使用了REDISTRIBUTE DATABASE PARTITION GROUP這個(gè)命令，那么就需要用runstats來(lái)收集新的統(tǒng)計(jì)信息。
RUNSTATS命令的語(yǔ)法如下：
如果表名為DB2INST1.STAFF，表上有索引，則可以用下面的例子完成RUNSTATS命令：
- db2 runstats on table db2inst1.staff with distribution and detailed indexes all
在實(shí)際的項(xiàng)目里面，對(duì)于變化比較大的表，需要我們定時(shí)對(duì)DB2數(shù)據(jù)庫(kù)做runstats，一般來(lái)說(shuō)runstats和reorg可以結(jié)合起來(lái)做，首先對(duì)表作reorg，然后做runstats，***REBIND數(shù)據(jù)庫(kù)根據(jù)***的統(tǒng)計(jì)信息生成合適的統(tǒng)計(jì)計(jì)劃。
值得注意的是，如果我們要處理的表數(shù)據(jù)量是快速變化的，比如在電信移動(dòng)行業(yè)，需要在月末進(jìn)行處理的匯總表。在不長(zhǎng)的時(shí)間范圍內(nèi)數(shù)據(jù)量變化特別大，從而使得RUNSTATS 得到的統(tǒng)計(jì)信息不準(zhǔn)確，原因是這些統(tǒng)計(jì)信息只是某個(gè)時(shí)間點(diǎn)的信息。您可以用這條語(yǔ)句來(lái)把表修改為volatile。
- alter table table_name volatile cardinality
這樣優(yōu)化器將考慮使用索引掃描而不是表掃描。無(wú)論統(tǒng)計(jì)信息如何，優(yōu)化器將使用索引掃描而不是使用表掃描。
IBM的文檔里面還提供了REORGCHK這個(gè)命令，可以根據(jù)統(tǒng)計(jì)公式計(jì)算表是否需要重整。#p#
比如可以分為對(duì)系統(tǒng)表和用戶表兩部分分別進(jìn)行REORGCHK：
1) 針對(duì)系統(tǒng)表進(jìn)行REORGCHK
- db2 reorgchk update statistics on table system
2) 針對(duì)用戶表進(jìn)行REORGCHK
- db2 reorgchk update statistics on table user
需要注意的是，如果DB2數(shù)據(jù)庫(kù)中數(shù)據(jù)量比較大，這些操作一般所需時(shí)間比較長(zhǎng)，所以盡量安排在數(shù)據(jù)庫(kù)比較空閑的時(shí)候做。
- db2 update db cfg using AUTO_MAINT off AUTO_TBL_MAINT off AUTO_RUNSTATS off
在DB2 8.2里面數(shù)據(jù)庫(kù)可以自動(dòng)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)信息收集，不過(guò)這樣的動(dòng)作還是會(huì)帶來(lái)額外的負(fù)載，一般情況下面可以關(guān)掉，只在我們需要的時(shí)候運(yùn)行就可以了。
2.LOAD
Load這個(gè)工具是DB2里面一個(gè)非常強(qiáng)大的數(shù)據(jù)遷移工具。一般用作大批量的數(shù)據(jù)插入。因?yàn)長(zhǎng)oad操作不記日志，所以效率非常好。筆者曾經(jīng)在RS6000平臺(tái)上面實(shí)現(xiàn)50-60m/s的速度Load數(shù)據(jù)。在這里我想討論的是在DB2數(shù)據(jù)庫(kù)里面如何用load來(lái)影響你的catalog視圖的統(tǒng)計(jì)信息。
在Load的時(shí)候使用statistics選項(xiàng)可以在裝入的過(guò)程中生成統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，這些統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)可以供優(yōu)化器確定最有效的執(zhí)行sql語(yǔ)句的方式。
比如：
對(duì)表和索引產(chǎn)生最詳細(xì)的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)：
- load from mobile_number.del of del replace into mobile statistics yes
- with distribution and detailed indexes all
對(duì)表和索引都產(chǎn)生簡(jiǎn)略的統(tǒng)計(jì)：
- load from mobile_number.del of del replace into mobile statistics yes and indexes all
需要值得注意的時(shí)候在DB2 8.2新版本里面，可以這樣做:
- load from mobile_number.del of del replace into mobile statistics use profile
3. DB2LOOK
Db2look是DB2一個(gè)相當(dāng)強(qiáng)大的一輔助工具，可以幫助我們從當(dāng)前數(shù)據(jù)庫(kù)里面把數(shù)據(jù)庫(kù)結(jié)構(gòu)抽取出來(lái)。在數(shù)據(jù)遷移的很多場(chǎng)合，我們都非常需要這個(gè)強(qiáng)大的工具。
在一些場(chǎng)合，特別是開(kāi)發(fā)庫(kù)遷移到生產(chǎn)庫(kù)，生產(chǎn)庫(kù)遷移到開(kāi)發(fā)庫(kù)的環(huán)境中，為了保證SQL執(zhí)行計(jì)劃的一致，我們需要用db2look這個(gè)工具，利用 db2look 工具提供的抽取數(shù)據(jù)庫(kù)對(duì)象統(tǒng)計(jì)信息的功能，把數(shù)據(jù)庫(kù)的統(tǒng)計(jì)信息進(jìn)行遷移。
比如:
1) 在用戶環(huán)境下提取統(tǒng)計(jì)信息：
db2 runstats on table <用戶表模式名>.<表名>
db2look -d <用戶數(shù)據(jù)庫(kù)名> -t <表名> -m -o statis.sql
輸出文件中是對(duì)用戶的 DB2 系統(tǒng)編目表中與該表統(tǒng)計(jì)信息相關(guān)的各字段值的 UPDATE 語(yǔ)句。
- db2 -svtf statis.sql
2) 利用用戶提供的統(tǒng)計(jì)信息更新測(cè)試環(huán)境下測(cè)試表的統(tǒng)計(jì)信息：
4.總結(jié)
本文對(duì)DB2里面更新執(zhí)行計(jì)劃的幾個(gè)常見(jiàn)的方法，做了一些拋磚引玉的說(shuō)明。實(shí)際工作中的環(huán)境，是千差萬(wàn)別的，會(huì)有很多的不同。需要強(qiáng)調(diào)的是，在DB2數(shù)據(jù)庫(kù)里面，基于成本的優(yōu)化器決定著SQL的執(zhí)行效率。而正確、及時(shí)地收集DB2數(shù)據(jù)庫(kù)的統(tǒng)計(jì)信息對(duì)于讓優(yōu)化器生成正確的執(zhí)行計(jì)劃是至關(guān)重要的。
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