DB2终极SQL性能调节技术经典版

　　以下的文章主要向大家描述的是DB2终极SQL性能调节技术，其中包括指针对于DB2数据库性能的影响，DB2性能调节技术以及对更多未来的调节技术这些内容的详细描述，以下就是文章的主要内容讲述  。

　　DB2，SQL，调优

　　使用针对工作负载的正确的性能调节技术，以避免硬件升级和优化DB2性能

　　性能通过响应时间，吞吐量，峰值响应时间，命中和每秒会话来衡量  。SQL编码和调节技术直接影响性能  。开发高性能的DB2应用需要对DB2技术的深入了解  。

　　当然在小数据量时这些技术无足轻重  。忽略的连接，子查询，表的表达式和CASE表达式的程序完全可以在轻量级负载下工作的很好  。使用100%的SELECT INFO语句来进行数据获取的程序，在开始会非常的迅速  。

　　但是一旦数据量和会话速度增加，性能将受到很大影响  。DB2的可扩展性需要小的，优化的SQL加上方案设计，性能结构，缓冲池，和针对工作负载模式优化的存储  。另外的方案就是升级硬件了  。当然对于有着硬件升级的无尽预算的人来说，不用阅读本文了  。对于其他人，我将讲解如何编码聪明的SQL以及调优的访问路径  。

　　指针对于DB2性能的影响

　　曾经有段时间，在一个大的复杂的银行应用程序中存在着一个批处理程序  。这个新的批处理程序和访问路径被通过代码走查的方式检查过了  。因为项目截止日期的原因测试很少;在实际的首次运行中，程序在运行10个小时之后终止了  。

　　一个很慢的代码走查之后，发现了7个指针，每个指针访问一个不同的表中的数据  。每个指针在其他打开的指针的循环中被打开，在彼此间传递数据  。也就是说，这个程序在DB2以外竟然结合了7个表  。这不是聪明的SQL  。这个信息需要进入到7个表;然而，每个指针只能进入一个  。因此，7个指针被合并为一个聪明的指针：　

SELECT COL1, COL2, rest of the columns  
FROM ADDR A, NAME N, T3, T4, T5, T6, T7  
WHERE A.COL1 = N.COL9  
AND N.COL9 = T3.COL3  
AND T3.COL3 = T4.COL4  
AND T4.COL4 <> T5.COL5  
AND T4.COLX <> T5.COLY  
AND T5.COL6 = T6.COL6  
AND T6.COL6 = T7.COL7  
AND T6.CODE = :hv  

　　这个批处理在第二天用了四分钟就完成了  。大多数人可能会结束这个成功的任务了，但是务实的人不会  。一个缓慢的EXPLAIN信息走查发现了一个有趣的表连接序列问题  。优化器选择了开始7个表的复杂的循环连接，还使用了一系列的大的数据表(ADDR和NAME)，它们每个都包含5千万行数据  。这不是DB2优化器的典型行为  。然而，有一些使用<>比较小表之间列的连接情况  。

　　这些比较对于优化器来说很难估计，因为DB2 catalog包含了相等列而非不等列  。这里就需要访问路径优化了  。DB2优化者脑中肯定有多种推荐的解决方案，一些可以在包或语句层次上，另外的一些工作在谓词层次  。当然还有其他一些传统方式不奏效情况下的DB2终极技术  。

　　一个要求就是如下的性能调节技术提供给你的catalog以足够的统计，使用统计向导来保证优化器有关于你的数据的精确全景  。

　　DB2性能调节技术

　　包级别的SQL调优——需要REOPT(ONCE/ALWAYS/AUTO) BIND选项  。这个语句通告优化器来在运行时重新优化包中的每个语句，至少ONCE，或者ALWAYS(每次执行)，在DB2 9中可以AUTO(需要时)  。这项技术的开销由选择的选项和SQL语句的数量及复杂性决定  。这些开销在批处理程序中可以忽略不计，但是在短期运行的交易中会有很大影响  。在我们的例子中，批处理程序指针只有一个谓词和一个基数为1的主机变量  。REOPT是一个调节选项，用来优化非统一列值分布和主机变量内容高可变的情况，是COLCARDF=1的反面  。包级别的调节并不合适  。

　　语句级别的调节技术——包括OPTIMIZE FOR n ROWS和FETCH FIRST n ROWS ONLY  。这些语句，放在SELECT语句末尾，是在不需要结果集的情况下进行优化的  。优化器假设除了这些语句的所有的SELECT语句需要整个结果，这些结果偏向于诸如数序和表预取的访问路径  。因为我们的批处理指针一定需要整个结果，因此语句级别的调节也不是合适的技术  。

　　谓词界别的调节技术——包括增加一个假的过滤器(TX.CX=TX.CX)或增加一个空操作到谓词上(+0,-0,/1,*1, CONCAT ‘’)  。一个假的过滤器能够通过减少总过滤器因素(表中满足资格的行的比例)改变优化器  。这个方法能够改变表连接的顺序，索引选择和连接方法  。多个假过滤器是允许的，但是必须在没有引用过的一列上  。

　　空操作(no op)能够通过降级一个过滤器从符合到不符合来改变优化器的工作方式，但是只在z/OS上有用，LUW优化器却不受其影响  。这个改变也会影响一个表连接序列，索引选择和连接方法  。谓词级别的技术可以被一起使用来获取想要的结果  。我们例子中的指针对多个谓词级别调节的结合不起反应，因此是采用重武器的时候了  。

　　一些终极调节技术包括使用DISTINCE的表的表达式和其他DB2终极跨查询的块优化方法  。这些技术要求手动查询重写  。它们强制使得优化器以一个指定顺序的方式执行查询块  。使用这些技术视需要终极提醒的，因为他们能把表连接序列，索引选择和连接方法从好改到坏  。DISTINCE表表达式强制优化器优先于其他查询块执行圆括号中的查询  。

　　如果SELECT DISTINCE中指定的列引用了不同的表，表表达式可以被实例化为唯一的以供排序  。我们的批处理指针有一个非优化的连接序列，使用该技术得到如下查询：

SELECT All columns needed FROM ADDR, NAME, (SELECT DISTINCT columns from tables 3 through 7  
FROM T3, T4, T5, T6, T7  
WHERE join conditions T3 through T7  
AND T6.CODE =:hv) AS TEMP  
WHERE join conditions for ADDR, NAME and TEMP  

　　这样的查询重写迫使优化器通过T7连接表T3来连接ADDR和NAME  。如果关键字DISTINCT在上例中省略了，DB2优化器合并表表达式查询和输出查询，这样就和原来的语句和连接序列一样了  。

　　SELECT DISTINCT是一个关键的组件  。然而，因为列列表跨越了多个表，临时的5个表连接结果实例为一个唯一的工作文件以供排序  。排序的开销平均在每次执行几千行，这是可以忽略的负载  。批处理程序现在可以在两分钟之内完成任务了  。

　　更多未来的调节技术

　　其他的一些查询重写技术从全异的查询块中获取信息，以重写查询  。IBM曾经将此技术成为跨查询块优化;DB2 9中被成为全局优化  。一个好消息就是这项技术开始在DB2优化器的自我查询重写(QWR)阶段中出现了  。所有DB2查询都能使用它也是指日可待了  。同时，我们也需要将一些DB2终极方法掌握在自己的手里  。