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深入理解 DB2 欄位群組統計資訊：原理、收集與優化器應用實戰

編輯：DB2 教學

為什麼需要欄位群組統計資訊？

DB2 優化器估算基數時，預設假設謂詞之間獨立。當多個區域等值謂詞（Local Equality Predicates）或等值聯結謂詞存在統計相關性時，獨立假設會導致基數嚴重低估，進而選擇次優存取計劃（如錯誤選擇索引掃描而非表掃描、錯誤聯結順序）。欄位群組統計資訊記錄多欄位組合的不同值群組數，讓優化器能精準偵測相關性。

優化器使用的多欄統計類型

類型	來源	適用條件	統計項目
索引 Keycard 統計	索引自動維護	索引鍵值完整符合謂詞欄位（順序相符）	FIRST2KEYCARD、FIRST3KEYCARD、FIRST4KEYCARD、FULLKEYCARD
欄位群組統計	RUNSTATS 手動收集	任意欄位組合，無需索引	COLGROUPCARD（群組基數）

DB2 V8.2 擴展重點

不再要求索引「完全限定」即可使用 Keycard 統計。
可同時利用索引 Keycard 與使用者收集的欄位群組統計。
聯結謂詞相關性偵測：僅在同一對表的多個等值聯結謂詞間生效，需識別「父表」才能套用該表的多欄統計。

區域等值謂詞相關性偵測範例

情境：SHOW_LISTINGS 表

欄位：SHOW_ID, CHANNEL_ID, STATION_ID, CITY_ID, DAY, TIME

查詢謂詞：

P1: SHOW_ID = ?
P2: CHANNEL_ID = ?
P3: STATION_ID = ?
P4: TIME = ?

可用的索引 Keycard

IX1 (SHOW_ID, CHANNEL_ID, STATION_ID, TIME) → 使用 FIRST4KEYCARD / FULLKEYCARD
IX2 (SHOW_ID, CHANNEL_ID, STATION_ID, TIME, CITY_ID) → 使用 FIRST4KEYCARD
不可用：IX4 (CITY_ID, SHOW_ID, ...) → Keycard 皆含 CITY_ID，但查詢無此謂詞。

無索引時收集欄位群組統計

RUNSTATS ON TABLE schema.SHOW_LISTINGS
ON COLUMNS ((SHOW_ID, CHANNEL_ID, STATION_ID, TIME))
WITH DISTRIBUTION;

優化器將以相同方式使用此群組基數偵測四個謂詞的相關性。

等值聯結謂詞相關性偵測與父表判定

規則

優化器嘗試偵測同一對表的多個等值聯結謂詞相關性。
需識別「父表」：在聯結欄位上擁有較多不同值（COLCARD 較大）且值域涵蓋子表（HIGH2KEY/LOW2KEY 涵蓋關係）的表。
僅需在父表收集欄位群組統計。
若無明確父表（中性聯結），V8 FP14/DB2 9 允許在任一表收集；DPF 環境建議兩表皆收集。

父表判定邏輯（簡化）

對謂詞 T1.C = T2.C：

若 COLCARD(T1.C) > COLCARD(T2.C) 且 HIGH2KEY(T1.C) >= HIGH2KEY(T2.C) 且 LOW2KEY(T1.C) <= LOW2KEY(T2.C) → T1 為父表。
若 COLCARD 相等且值域相同 → 中性聯結。
若各謂詞父表不一致 → 無整體父表，優化器不偵測相關性（DPF 環境例外）。

收集欄位群組統計：RUNSTATS 語法與範例

基本語法（DB2 V8.2 / 9）

RUNSTATS ON TABLE schema.table
ON COLUMNS ((col1, col2, col3), (col4, col5), col6)
[AND INDEXES ALL] [WITH DISTRIBUTION] [ALLOW READ/WRITE ACCESS];

常見收集模式

需求	指令範例
單一欄位群組	`ON COLUMNS ((A, B, C))`
多個欄位群組 + 單欄	`ON COLUMNS ((A, B), (A, B, C), D)`
所有單欄 + 指定群組	`ON ALL COLUMNS AND ON COLUMNS ((A, B, C))`
搭配索引統計	`ON ALL COLUMNS AND ON COLUMNS ((A, B)) AND INDEXES ALL`

注意事項

群組內欄位順序不影響基數值，但建議依查詢謂詞常見順序排列。
收集群組統計時，群組內每個欄位的單欄統計會一併收集。
AUTO_RUNSTATS=ON 會覆蓋手工群組統計，需使用統計資訊設定檔保留。
目前不支援對欄位群組收集分布統計，優化器假設群組內資料均勻分布。

查看現有多欄統計資訊

方法一：db2look -m

db2look -d sample -e -a -m -t ORG -o org.ddl

輸出包含 UPDATE SYSSTAT.COLGROUPS SET colgroupcard = ... 陳述式。

方法二：直接查詢目錄表

-- 欄位群組統計
WITH TMP(ID, NUM) AS (
  SELECT COLGROUPID, MAX(ORDINAL) FROM SYSCAT.COLGROUPCOLS GROUP BY COLGROUPID
),
TMP2(ID, NAME, NUM, TNAME, TSCHEMA) AS (
  SELECT ID, CAST(RTRIM(COLNAME) AS CHAR(128)), NUM, TABNAME, TABSCHEMA
  FROM TMP Y, SYSCAT.COLGROUPCOLS X
  WHERE X.COLGROUPID = Y.ID AND Y.NUM = X.ORDINAL
  UNION ALL
  SELECT Y.ID, CAST(RTRIM(X.COLNAME) || ',' || Y.NAME AS CHAR(128)), Y.NUM-1, TNAME, TSCHEMA
  FROM TMP2 Y, SYSCAT.COLGROUPCOLS X
  WHERE Y.ID = X.COLGROUPID AND X.ORDINAL = Y.NUM-1 AND Y.NUM > 1
    AND TNAME = TABNAME AND TSCHEMA = TABSCHEMA
)
SELECT SUBSTR(TSCHEMA,1,10) TABSCHEMA, SUBSTR(TNAME,1,10) TABNAME,
       NAME COLS, COLGROUPCARD
FROM TMP2, SYSSTAT.COLGROUPS
WHERE ID = COLGROUPID AND NUM = 1
ORDER BY TABSCHEMA, TABNAME;

索引 Keycard 查詢

SELECT SUBSTR(COLNAMES,1,30) COLS, FIRST2KEYCARD, FIRST3KEYCARD, FIRST4KEYCARD, FULLKEYCARD
FROM SYSSTAT.INDEXES
WHERE TABSCHEMA='<綱要>' AND TABNAME='<表名>';