DB2面向OLTP环境的物理数据库设计:查询设计

在最基本的层面,包括选择、插入、更新和删除在内的 SQL 操作是应用程序与 DB2 数据库进行交互的方式。应用程序的总体性能和体验受到该应用程序所用的 SQL 操作的影响。 设计、维护、监视和调优 SQL 查询的完整处理超出了本文的范围。然而,我们从较高层次概述了查询设计的工具和一般准则,因为查询设计和物理数据库设计彼此密切相关。

大多数物理数据库设计的特征对 SQL 语句并不明显,但为了更好地使用 DB2 特性,在编写查询时需要考虑到数据库的物理特征,如索引。例如,使用范围分区表时,选择查询即使没有包含谓词和范围分区键,也仍然可以正常工作。然而,它可能没有分区消除的性能优势。 另一方面,如果由于数据增长或其他任何原因,导致某个 SQL 操作无法满足业务">服务水平协议,那么可能必须修改物理数据库设计。物理数据库设计变更的示例包括:增加索引、将常规表转换为范围分区表,或更改缓冲池的大小或关联,以达到预期的性能目标。

OLTP 工作负载查询

OLTP 工作负载中的查询通常较短,涉及极少的表,并返回较小的结果集。不过,相比其他类型的工作负载,在 OLTP 工作负载中有更多并发查询。 对于 OLTP 工作负载,设计可以快速返回结果的查询对于获得良好的性能是至关重要的。 此外,考虑到 OLTP 工作负载系统中一般有大量并发运行的查询。死锁、因超时等待锁定而回滚,甚至“死机”之类的事务可能会经常发生。导致较少的死锁和回滚的查询设计可以使查询性能有明显差异。

OLTP 应用程序对于使用范围分隔谓词的索引扫描是很好的候选者,因为它们往往只返回几个行,具有能够对一个键列使用平等谓词的资格。如果您的 OLTP 单查询使用表扫描,您可能想对解释设施 (explain facility) 数据进行分析,以确定不使用索引扫描的原因。

隔离级别

DB2 数据库管理器支持以下四种类型的隔离级别。它们按对性能的影响以降序排列,但在访问和更新数据时,它们需要的维护则是以升序排列的。

可重复读 (RR)

RR 隔离级别将锁定应用程序在某个工作单元内引用的所有行。使用此隔离级别,丢失更新、访问未提交的数据和幻像行 (phantom row) 是不可能的。

读稳定性 (RS)

RS 隔离级别只锁定应用程序在工作单元内检索的那些行。

游标稳定性 (CS)

CS 隔离级别锁定应用程序的事务所访问的任何行,同时将游标定位到该行上。 未提交的读 (UR) UR 隔离级别允许应用程序访问其他事务未提交的变更。未提交读对只读和可更新游标的工作方式不同。

应用程序死锁

死锁影响数据库系统的性能。当死锁发生时,数据库管理器会选出要停止或回滚哪些事务(受害者)。这种影响会导致用户获得不好的体验。如果数据库配置参数设置不正确,那么用户可能会遇到停留在死锁状态的情况,最终可能需要数据库管理员来解决死锁。

当您发出包含 WITH RELEASE 子句的 CLOSE CURSOR 语句来关闭游标时,数据库管理器会尝试释放游标持有的所有读锁。表读锁是 IS、S 和 U 表锁。行读锁是 S、NS 和 U 行锁。块读锁是 IS、S 和 U 块锁。 WITH RELEASE 子句对在 CS 或 UR 隔离级别下操作的游标没有影响。对于在 RS 或 RR 隔离级别下操作的游标,WITH RELEASE 子句取消了这些隔离级别的部分保证。具体来说,一个 RS 游标可能会遇到不可重复读现象,一个 RR 游标可能会遇到一个不可重复读或幻读。

如果在关闭原本在 RR 或 RS 隔离级别下操作的游标后,您通过 WITH RELEASE 子句重新打开它,那么您会获得新的读锁。 在某些情况下,在结果集关闭后会仍然保持锁定,并且提交事务。如果在发出 COMMIT 语句之前关闭 CURSOR WITH HOLD,可以确保锁定被释放。即使在使用动态 SQL 的未提交读应用程序中,也会获得目录锁。要释放目录锁,请显式发出 COMMIT 语句。

LOCK TABLE 语句锁定整个表。只锁定在 LOCK TABLE 语句中指定的表,没有锁定指定表的父表和依赖表。直到提交或回滚工作单元,才会释放锁定。您可以使用该语句防止锁升级。您必须确定是否锁定整个表及相关表是必要的,然后才能在并发性和性能方面实现想要的结果。

时间: 2014-12-19

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