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Visual Explain 實戰：深度解析 DB2 SQL 存取路徑與連接策略

編輯：DB2 教學

為什麼需要 Explain

Explain 是性能監控核心組件，揭示 DB2「幕後」如何滿足 SQL 需求：索引使用情況、表訪問順序、鎖需求、基於存取路徑的性能預估。Delphi 使用動態 SQL，存取路徑實時生成，必須定期用 Visual Explain 檢查關鍵語句，發現資源消耗大戶並指導調優。

表掃描/表空間掃描：讀取所有頁面，無 WHERE 或優化器判定全掃描更優（如小表、無索引、需大部分數據）。可利用順序預取提前將頁面讀入內存。
索引掃描：
- 直接索引查找：提供完整索引鍵值，從根頁遍歷至葉子頁定位數據，最快。
- 匹配索引掃描：提供高順序列值（如索引 (DEPTNO, TYPE, EMPCODE) 中的 DEPTNO, TYPE），遍歷至葉子頁後順序掃描匹配項。
- 非匹配索引掃描：未提供高順序列值（如只給 TYPE, EMPCODE），從首個葉子頁開始全掃描索引葉子頁。
- 僅索引訪問：查詢列全在索引中，完全避免讀取數據頁。
多索引訪問：單一存取路徑使用多個索引。AND 謂詞用索引交集，OR 謂詞用索引聯集。

多表查詢分解為多個兩兩連接步驟。優化器選擇外表/內表及連接算法：

嵌套循環連接 (NLJ)：外表符合行逐行掃描內表（通常用索引）。適合符合行少的場景。
歸並連接 (MJ)：雙表按連接鍵排序（利用索引或顯式排序），然後單掃描合併。每表僅掃描一次，適合中大結果集。
散列連接 (HJ)：需等值連接謂詞且類型兼容。內表構建內存哈希表（分區存放於排序堆），外表掃描探測。需足夠 sortheap/sheapthres，否則溢出臨時表。優化器傾向小表作內表。

選擇依據：統計信息、表大小、索引可用性、謂詞選擇性、可用內存。無絕對規則，最終由成本估算決定。

級別	描述
0	最少優化，僅 NLJ 和索引掃描，限制統計信息使用。
1	增加 MJ、表掃描、基本查詢重寫。
2	非官方文檔常見，介於 1 和 3 間。
3	大幅改進，利用所有統計、大多數重寫、列表預取、MQT 路由，貪婪連接枚舉，編譯成本低於 5。
5	接近 OS/390 優化，中等資源編譯，動態規劃連接枚舉。
7	大量優化，智能判斷動態 SQL 額外資源值不值，混合負載首選。
9	類 5 但不智能限制動態 SQL 資源，激進優化。

級別 0、1、2 用貪婪枚舉（確定連接順序後不再變），編譯快但可能非最優；級別 3+ 用動態規劃枚舉，考慮更多備選，編譯慢但質量高。靜態 SQL 在 PREP/BIND 指定，動態 SQL 用 SET CURRENT QUERY OPTIMIZATION。

準備 Explain 表：運行 sqllib/misc/explain.ddl 創建表。
啟動工具：Control Center 右鍵數據庫 → "Explain SQL"，或獨立運行 db2vexp.exe。
解讀圖形：樹狀結構，彩色節點代表操作（掃描、連接、排序等）。鼠標懸停/點擊查看參數、統計、成本估算。自下而上閱讀。
關鍵檢查點：
- 索引是否用於連接謂詞、本地謂詞、GROUP BY/ORDER BY 避免排序。
- 連接方法是否合理（如 MJ 是否需額外排序？排序成本可接受？）
- 內/外表選擇是否最優。
前提條件：統計信息必須最新，否則 Explain 失真。

db2exfmt：格式化輸出，適合共享。單語句：
explain all for SQL_stmt\ndb2exfmt -d dbname -g tic -e schema -n % -s % -w -1 -# 0 -o outfile
多語句：文件存放 explain all 語句，db2 -tf file 後同樣 db2exfmt。
db2expln：專用於靜態包，db2expln -database dbname -schema schema -package pkg -output out.txt。
dynexpln：動態 SQL 文本分析，內部調用 db2expln。