深入解析 DB2 優化器：基於成本的優化策略與統計信息收集

DB2 優化器概述

與 Oracle 類似，DB2 也是透過優化器分析 SQL，生成其認為最優的執行計劃。DB2 優化器本質上是一組標準規則集合，我們只需告訴 DB2「要檢索什麼」，而非「如何檢索」。

優化器的決策依據：成本模型

DB2 採用基於成本的優化器 (CBO)，應用查詢成本公式，對每條可能的存取路徑進行評估與權衡，四大核心因素包括：

• CPU 成本
• I/O 成本
• DB2 系統目錄中的統計信息
• 實際的 SQL 語句

優化器工作流程

1. 接收 SQL 語句後，首先校驗語法正確性。
2. 根據當前系統環境信息，生成最優執行計劃。
3. 將 SQL 轉譯為機器指令並執行優化後的 SQL。
4. 返回結果或儲存以便未來執行。

統計信息的關鍵角色

DB2 系統目錄中的統計信息是優化器正確工作的核心依據，主要包含：

• 表統計：記錄數、頁面數、PCTFREE、COMPRESS 等（視圖：sysstat.tables、syscat.tables）。
• 欄位統計：欄位數量、長度、分布特徵、COMPRESS 等（視圖：sysstat.columns、syscat.columns）。
• 索引統計：是否存在索引、索引組織（葉子頁數量、層級數）、索引鍵離散值數量、是否為叢集索引（視圖：sysstat.indexes、syscat.indexes）。
• 其他：分區/節點組信息、表空間信息。

及時更新統計信息的工具與方法

RUNSTATS 與 REORGCHK

RUNSTATS 用於收集資料庫物件狀態信息，對生成合理存取計劃至關重要。以下情況建議執行 RUNSTATS：

1. 建立索引後（常被忽略）。DB2 8.2 可在建立索引時立即更新統計信息。
2. 執行 REORG 後（會修改高水位等信息）。
3. 表數據發生較大變化（約 10%-20%）。大表可使用抽樣（如 20%），前提是數據分布均勻。
4. 使用 REDISTRIBUTE DATABASE PARTITION GROUP 後。

語法範例（表 DB2INST1.STAFF 有索引）：

db2 runstats on table db2inst1.staff with distribution and detailed indexes all

實務上常將 REORG、RUNSTATS、REBIND 結合定時執行。對於數據量快速變化的表（如電信月結匯總表），可設為 VOLATILE：

alter table table_name volatile cardinality

此舉使優化器傾向使用索引掃描而非表掃描。

REORGCHK 可根據統計公式判斷表是否需重整：

# 系統表
db2 reorgchk update statistics on table system
# 用戶表
db2 reorgchk update statistics on table user

注意：大數據量操作耗時較長，建議在閒時執行。DB2 8.2 支援自動統計收集，但會帶來額外負載，通常建議關閉：

db2 update db cfg using AUTO_MAINT off AUTO_TBL_MAINT off AUTO_RUNSTATS off

LOAD 工具影響統計信息

LOAD 是高效的大批量數據遷移工具（不記日誌）。使用 STATISTICS 選項可在裝載過程中生成統計數據：

# 詳細統計
load from mobile_number.del of del replace into mobile statistics yes with distribution and detailed indexes all
# 簡略統計
load from mobile_number.del of del replace into mobile statistics yes and indexes all
# DB2 8.2 使用設定檔
load from mobile_number.del of del replace into mobile statistics use profile

DB2LOOK 遷移統計信息

db2look 可抽取資料庫結構與統計信息，常用於開發/生產環境同步執行計劃：

# 1. 用戶環境提取
db2 runstats on table .
db2look -d  -t  -m -o statis.sql
db2 -svtf statis.sql

# 2. 測試環境應用統計信息
總結
本文介紹 DB2 更新執行計劃的常見方法。實際環境千差萬別，但核心原則不變：基於成本的優化器決定 SQL 效率，而正確、及時收集統計信息是生成正確執行計劃的關鍵。
 
 

							
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