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在DB2中提高INSERT性能的技巧(1)

2020-01-31 14:52:57
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正在看的db2教程是:在DB2中提高INSERT性能的技巧(1)。

INSERT 處理過程概述

首先讓我們快速地看看插入一行時的處理步驟。這些步驟中的每一步都有優化的潛力,對此我們在后面會一一討論。

  1. 在客戶機準備 語句。對于動態 SQL,在語句執行前就要做這一步,此處的性能是很重要的;對于靜態 SQL,這一步的性能實際上關系不大,因為語句的準備是事先完成的。
  2. 在客戶機,將要插入的行的各個 列值組裝起來,發送到 DB2 服務器。
  3. DB2 服務器確定將這一行插入到哪一頁中。
  4. DB2 在 用于該頁的緩沖池中預留一個位置。如果 DB2 選定的是一個已有的頁,那么就需要讀磁盤;如果使用一個新頁,則要在表空間(如果是SMS,也就是系統管理存儲的表空間)中為該頁物理地分配空間。插入了新行的每一頁最后都要從緩沖池寫入到磁盤。
  5. 在目標頁中對該行進行格式化,并獲得該行上的一個X(exclusive,獨占的) 行鎖。
  6. 將反映該 insert 的一條記錄寫入到日志緩沖區中。
  7. 最后提交包含該 insert 的事務,如果這時日志緩沖區中的記錄還沒有被寫入日志文件的話,則將這些記錄寫到日志文件中。
此外,還可能發生很多類型的附加處理,這取決于數據庫配置,例如,索引或觸發器的存在。這種額外的處理對于性能來說也是意義重大的,我們在后面會討論到。

insert 的替代方案

在詳細討論 insert 的優化之前,讓我們先考慮一下 insert 的兩種替代方案:load 和 import。import 實用程序實際上是 SQL INSERT 的一個前端,但它的某些功能對于您來說也是有用的。load 也有一些有用的額外功能,但是我們使用 load 而不使用 insert 的主要原因是可以提高性能。

load 直接格式化數據頁,而避免了由于插入導致的對每一行進行處理的大部分開銷(例如,日志記錄在這里實際上是消除了)。而且,load 可以更好地利用多處理器機器上的并行性。在 V8 load 中有兩個新功能,它們對于 load 成為 insert 的替代方案有著特別的功效,這兩個功能是:從游標裝載和從調用層接口(CLI)應用程序裝載。

從游標裝載


這種方法可用于應用程序的程序代碼(通過 db2Load API),或用于 DB2 腳本。下面是后一種情況的一個例子:
declare staffcursor cursor forselect * from staff;
load from staffcursor of cursor insert into myschema.new_staff;

這兩行可以用下面一行替代:
insert into myschema.new_staff select * from staff
同等效的 INSERT ... SELECT 語句相比,從游標裝載幾乎可以提高 20% 的性能。

從 CLI 裝載


這種方法顯然只限于調用層接口(CLI)應用程序,但是它非???。這種技巧非常類似于數組插入,DB2 附帶了這樣的示例,使用 load 時的速度是使用經過完全優化的數組插入時的兩倍,幾乎要比未經優化的數組插入快 10 倍。

所有 insert 可以改進的地方

讓我們看看插入處理的一些必要步驟,以及我們可以用來優化這些步驟的技巧。

1. 語句準備


作為一條 SQL 語句,INSERT 語句在執行之前必須由 DB2 進行編譯。這一步驟可以自動發生(例如在 CLP 中,或者在一次 CLI SQLExecDirect 調用中),也可以顯式地進行(例如,通過一條 SQL Prepare、CLI SQLPrepare 或 JDBC prepareStatement 語句)。該編譯過程牽涉到授權檢查、優化,以及將語句轉化為可執行格式時所需的其他一些活動。在編譯語句時,語句的訪問計劃被存儲在包緩存中。

如果重復地執行相同的 INSERT 語句,則該語句的訪問計劃(通常)會進入到包緩存中,這樣就免除了編譯的開銷。然而,如果 insert 語句對于每一行有不同的值,那么每一條語句都將被看成是惟一的,必須單獨地進行編譯。因此,將像下面這樣的重復語句:
insert into mytable values (1, 'abc')
insert into mytable values (2, 'def')

等等,
換成帶有參數標記的語句,一次準備,重復執行,這樣做是十分可取的:
insert into mytable values (?, ?)

使用參數標記可以讓一系列的 insert 的運行速度提高數倍。(在靜態 SQL 程序中使用主機變量也可以獲得類似的好處。)

2. 發送列值到服務器


可以歸為這一類的優化技巧有好幾種。最重要的一種技巧是在每條 insert 語句中包括多行,這樣就可以避免對于每一行都進行客戶機-服務器通信,同時也減少了 DB2 開銷??捎糜诙嘈胁迦氲募记捎校?

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