DB2数据库中用优化器更新来执行计划经验描述-db2数据库优化查询

以下的文章主要向大家讲述的是DB2数据库中通过优化器更新来执行计划经验分享，我们大家都知道在DB2数据库里面一般的情况下是通过优化器来对SQL进行分析，生成它认为***的执行计划(Access Plan)。

DB2的优化器实际上是一个标准规则集合，一般来说我们只要告诉DB2要检索什么，而不是如何检索。

那么DB2的优化器是根据什么来判断SQL的***存取路径呢？

DB2的优化器是基于成本的优化器，也就是CBO(Cost Based Optmizer)。也就是说DB2 优化器会应用查询成本公式，该公式对每条可能的存取路径的四个因素进行评估和权衡：CPU 成本、I/O 成本、DB2 系统目录中的统计信息和实际的 SQL 语句。

那么我们来简单看一下DB2的优化器的工作流程：

1.DB2的优化器，在接收到SQL语句后，会首先校验SQL的语法，确保是正确的SQL

2.根据当前的系统环境信息，生成***的执行计划来优化SQL语句

3.把SQL翻译成计算机指令语言，并执行这个优化后的SQL

4.返回结果，或者存储它们，以便将来的执行

在我们看来，DB2 系统目录中统计信息是让DB2优化器正确工作的一个非常重要的依据。这些统计信息向优化器提供了与正在被优化的 SQL 语句将要访问的表状态相关的信息。这些信息主要包括:

Table--包括表的记录数、PAGE、PCTFREE以及COMPRESS等信息，相关的系统视图是:sysstat.tables、syscat.tables

Columns—包括COLUMNS的数量、长度、分布特征以及COMPRESS等信息,相关的系统视图是:sysstat.columns、syscat. columns

Index--包括是否存在索引、索引的组织（叶子页的数量和级别的数量）、索引键的离散值的数量以及是否群集索引, 相关的系统视图是:sysstat.indexes、syscat. indexes

其他的还有分区/节点组信息和表空间的信息

如何及时更新这些信息呢？保证DB2优化器正确的工作，在DB2里面提供了以下的办法。

1.RUNSTATS与REOGCHK

Runstats这个命令的功能主要就是收集DB2数据库对象的状态信息，这对数据库使用合理的ACCESS PLAN是至关重要的。一般来说，以下几种情况下面，我们需要用runstats来收集统计信息：

1.在给表创建一个index后，我们***做一次runstat。这个情况也是大家经常忽略的。很多时候大家在给表增加了一个index后，分析执行计划，发现没有变化，觉得很奇怪。其实这个时候，你需要做一次runstats，就可以了。在8.2里面，DB2做了很好的改进，可以避免这个问题，在创建index的时候，可以立即更新你的信息。

2.在对table做了一次reorg后，记得要做一次runstats。因为对表做reorg，会修改表的很多信息，比如高水位等，所以做一次runstats,可以更新统计信息。

3.当你的表里面的数据发生了比较大的变化，一般来说，大约表里面的数据量的10%-20%发生了变化，就应该作一次runstats。这些变化包括删除，修改，插入。对于一些非常大的表，比方在数据仓库的项目里面，某些事实表非常巨大。

这个时候，完整的对一个大表作runstats可能花费时间相当大，DB2 8.1里面支持我们对这些大表作抽样，比方说只对20%的数据作runstats，这样的话，一般来说也能保证得到正确的执行计划。当然首先要确保这个表里面的数据***分布比较均匀。

4.当你在分区(DPF)数据库里面使用了REDISTRIBUTE DATABASE PARTITION GROUP这个命令，那么就需要用runstats来收集新的统计信息。

RUNSTATS命令的语法如下：

如果表名为DB2INST1.STAFF，表上有索引，则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

在实际的项目里面，对于变化比较大的表，需要我们定时对DB2数据库做runstats，一般来说runstats和reorg可以结合起来做，首先对表作reorg，然后做runstats，***REBIND数据库根据***的统计信息生成合适的统计计划。

值得注意的是，如果我们要处理的表数据量是快速变化的，比如在电信移动行业，需要在月末进行处理的汇总表。在不长的时间范围内数据量变化特别大，从而使得RUNSTATS 得到的统计信息不准确，原因是这些统计信息只是某个时间点的信息。您可以用这条语句来把表修改为volatile。

alter table table_name volatile cardinality

这样优化器将考虑使用索引扫描而不是表扫描。无论统计信息如何，优化器将使用索引扫描而不是使用表扫描。

IBM的文档里面还提供了REORGCHK这个命令，可以根据统计公式计算表是否需要重整。#p#

比如可以分为对系统表和用户表两部分分别进行REORGCHK：

1) 针对系统表进行REORGCHK

db2 reorgchk update statistics on table system

2) 针对用户表进行REORGCHK

db2 reorgchk update statistics on table user

需要注意的是，如果DB2数据库中数据量比较大，这些操作一般所需时间比较长，所以尽量安排在数据库比较空闲的时候做。

db2 update db cfg using AUTO_MAINT off AUTO_TBL_MAINT off AUTO_RUNSTATS off

在DB2 8.2里面数据库可以自动进行统计信息收集，不过这样的动作还是会带来额外的负载，一般情况下面可以关掉，只在我们需要的时候运行就可以了。

2.LOAD

Load这个工具是DB2里面一个非常强大的数据迁移工具。一般用作大批量的数据插入。因为Load操作不记日志，所以效率非常好。笔者曾经在RS6000平台上面实现50-60m/s的速度Load数据。在这里我想讨论的是在DB2数据库里面如何用load来影响你的catalog视图的统计信息。

在Load的时候使用statistics选项可以在装入的过程中生成统计数据，这些统计数据可以供优化器确定最有效的执行sql语句的方式。

比如：

对表和索引产生最详细的统计数据：

load from mobile_number.del of del replace into mobile statistics yes   
with distribution and detailed indexes all

对表和索引都产生简略的统计：

load from mobile_number.del of del replace into mobile statistics yes and indexes all

需要值得注意的时候在DB2 8.2新版本里面，可以这样做:

load from mobile_number.del of del replace into mobile statistics use profile

3. DB2LOOK

Db2look是DB2一个相当强大的一辅助工具，可以帮助我们从当前数据库里面把数据库结构抽取出来。在数据迁移的很多场合，我们都非常需要这个强大的工具。

在一些场合，特别是开发库迁移到生产库，生产库迁移到开发库的环境中，为了保证SQL执行计划的一致，我们需要用db2look这个工具，利用 db2look 工具提供的抽取数据库对象统计信息的功能，把数据库的统计信息进行迁移。

比如:

1) 在用户环境下提取统计信息：

db2 runstats on table <用户表模式名>.<表名>

db2look -d <用户数据库名> -t <表名> -m -o statis.sql

输出文件中是对用户的 DB2 系统编目表中与该表统计信息相关的各字段值的 UPDATE 语句。

db2 -svtf statis.sql

2) 利用用户提供的统计信息更新测试环境下测试表的统计信息：

4.总结

本文对DB2里面更新执行计划的几个常见的方法，做了一些抛砖引玉的说明。实际工作中的环境，是千差万别的，会有很多的不同。需要强调的是，在DB2数据库里面，基于成本的优化器决定着SQL的执行效率。而正确、及时地收集DB2数据库的统计信息对于让优化器生成正确的执行计划是至关重要的。

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