师弟师妹们，你们的师兄-IBM DB2资深顾问王飞鹏，出书了~对DB2

目 录 第一部分 DB2基础 第1章 我看DB2设计与优化 1 1.1 数据库设计与性能优化 2 1.1.1 收集需求 3 1.1.2 设计概念模型 4 1.1.3 设计逻辑结构 5 1.1.4 设计物理结构 6 1.1.5 实施、运行和维护阶段 8 1.2 性能问题 8 1.2.1 什么是性能问题 8 1.2.2 为系统做性能基准测试 9 1.2.3 制订性能优化目标 10 1.2.4 把问题分类 10 1.3 使用PAT方法学解决问题 11 1.3.1 什么是PAT方法学 11 1.3.2 PAT方法学优化策略 11 1.3.3 使用PAT方法学 15 1.3.4 使用PAT方法学的步骤 25 1.3.5 PAT树使用建议 26 1.4 小结 26 第2章 性能优化利器——PAT方法 28 2.1 优化步骤 29 2.2 业务分析 29 2.2.1 经营分析系统的架构 29 2.2.2 性能问题的提出 31 2.3 系统分析 31 2.3.1 硬件和操作系统 32 2.3.2 数据库物理设计 33 2.3.3 分析结果 34 2.4 制订优化计划 35 2.4.1 优化计划安排 35 2.4.2 实践优化策略 35 2.5 使用PAT方法 36 2.5.1 优化“每天下午系统响应慢”问题（Perf_SlowAfterNoon_Sys） 36 2.5.2 优化“大数据转入”问题（Perf_Load_App） 37 2.5.3 优化“客户流失分析”问题（Perf_Customer_App） 38 2.5.4 优化“账户资费”问题（Perf_ACC_App） 39 2.5.5 优化“数据质量管理”问题（Perf_Data_App） 41 2.5.6 优化“系统逐渐变慢”问题（Perf_SlowDown_Sys） 42 2.5.7 优化总结 45 2.6 小结 45 第二部分 DB2数据库设计 第3章 高质量逻辑设计 48 3.1 常规表设计 49 3.1.1 表设计的原则 49 3.1.2 列定义原则 52 3.1.3 数据完整性设计 53 3.1.4 其他考虑因素 54 3.2 索引设计 56 3.2.1 索引的概念 56 3.2.2 深入解析索引原理 60 3.2.3 创建索引 67 3.2.4 索引设计原则 67 3.2.5 索引维护 70 3.3 MDC表设计 71 3.3.1 多维群集（MDC） 71 3.3.2 块索引 72 3.3.3 MDC表的优势 73 3.3.4 MDC表设计原则 74 3.4 表分区设计 76 3.4.1 分区表 76 3.4.2 分区表索引 78 3.4.3 转入转出 80 3.4.4 案例分析 82 3.5 DPF设计 83 3.5.1 数据库分区 83 3.5.2 数据库分区组 87 3.5.3 DPF设计原则 88 3.5.4 MDC、DPF和表分区 90 3.6 MQT表设计 91 3.6.1 MQT表介绍 91 3.6.2 MQT表适用范围 93 3.6.3 MQT表设计原则 93 3.6.4 MQT表设计示例 94 3.7 临时表设计 95 3.7.1 全局临时表（CGTT/DGTT） 95 3.7.2 临时表设计 96 3.7.3 设计示例 97 3.8 小结 98 第4章 高质量物理设计 100 4.1 物理设计 101 4.1.1 确定数据库的物理结构 101 4.1.2 评价物理结构 102 4.2 设置和管理CPU 103 4.2.1 DB2的并行处理SMP 103 4.2.2 DB2的并行处理MPP 104 4.2.3 SMP集群（SMP+MPP） 105 4.3 设置和管理I/O 106 4.3.1 磁盘和存储设计 107 4.3.2 磁盘阵列技术 109 4.3.3 条带化 111 4.3.4 I/O相关配置参数 113 4.3.5 I/O存储设计小结 114 4.3.6 I/O设计范例 116 4.4 表空间设计 116 4.4.1 表空间概念 116 4.4.2 表空间类型 117 4.4.3 表空间设计总结 119 4.4.4 表空间设计范例 127 4.5 设置和管理内存 128 4.5.1 内存 128 4.5.2 缓冲池设计 134 4.5.3 STMM内存自动管理 140 4.6 数据压缩 143 4.6.1 压缩的重要性 143 4.6.2 压缩的种类 144 4.7 小结 146 第5章 pureXML数据库设计 149 5.1 DB2 pureXML 150 5.1.1 pureXML之风采 150 5.1.2 XML存储 151 5.1.3 XQuery与SQL/XML 153 5.1.4 XML Schema 157 5.2 XML索引 159 5.2.1 XML索引类型 159 5.2.2 创建索引 160 5.2.3 XML索引优化 161 5.3 使用pureXML设计高效的数据库 164 5.3.1 动态表单类设计 164 5.3.2 元数据类设计 165 5.3.3 数据交换类设计 166 5.3.4 社交网络类设计 167 5.4 XML数据库的性能优化 168 5.5 小结 170 第6章 工作负载设计 172 6.1 DB2工作负载介绍 173 6.2 工作负载管理器组件 176 6.2.1 工作负载 176 6.2.2 服务类 178 6.2.3 阈值 180 6.2.4 工作类集合和工作操作集合 182 6.2.5 DB2和AIX / Linux WLM 185 6.2.6 小结 186 6.3 WLM监控 187 6.3.1 监控环境 187 6.3.2 工作负载监控示例 189 6.4 设计DB2工作负载 193 6.5 工作负载范例 194 6.6 小结 195 第三部分 DB2数据库性能优化 第7章 DB2配置优化与监控 197 7.1 配置参数优化 198 7.1.1 操作系统参数优化 198 7.1.2 DBM参数优化 199 7.1.3 DB参数优化 201 7.1.4 注册变量优化 207 7.1.5 常见问题总结 207 7.2 性能监控的途径 209 7.2.1 快照监控 209 7.2.2 事件监控 216 7.2.3 db2pd监控 219 7.3 新监控框架 222 7.3.1 表函数 222 7.3.2 管理视图 225 7.4 系统监控的方法 227 7.4.1 CPU监控 227 7.4.2 内存监控 230 7.4.3 I/O监控 233 7.5 DB2高级监控工具 236 7.5.1 db2top 236 7.5.2 Data Studio管理控制台 237 7.5.3 Optim性能管理器 239 7.6 本章小结 239 第8章 SQL语句性能优化实战 241 8.1 SQL语句编写 242 8.1.1 谓词 242 8.1.2 多余的连接 243 8.1.3 子查询 244 8.1.4 外连接 244 8.1.5 UNION ALL的使用 245 8.1.6 Having子句 245 8.1.7 OFNR和FFNR子句 245 8.1.8 使用参数标记 246 8.2 优化器 246 8.2.1 优化级别 248 8.2.2 注册变量 250 8.2.3 内存参数 251 8.2.4 表和索引设计 251 8.2.5 统计信息 251 8.2.6 信息性约束 253 8.3 SQL语句访问计划分析 254 8.3.1 解释工具 254 8.3.2 查询重写 258 8.3.3 访问路径 260 8.3.4 连接方法 265 8.3.5 问题SQL语句分析 268 8.4 其他优化建议 275 8.4.1 特殊的优化方法 275 8.4.2 Design Advisor优化指导 278 8.4.3 语句集中器 278 8.5 存储过程优化 280 8.6 XQuery优化 288 8.6.1 XQuery简介 288 8.6.2 如何使用 289 8.7 数据在线优化 294 8.7.1 REORGCHK 294 8.7.2 REORG 296 8.8 本章小结 298 第9章 锁和日志优化 302 9.1 锁 303 9.1.1 锁等待和超时 303 9.1.2 锁升级 304 9.1.3 死锁 304 9.2 锁的类型与兼容性 306 9.2.1 锁的类型 306 9.2.2 锁兼容 309 9.3 隔离级别与影响并发的因素 310 9.3.1 隔离级别介绍 310 9.3.2 DB2注册变量 311 9.3.3 当前已落实 312 9.4 锁监控和问题解决 313 9.4.1 锁等待监控 314 9.4.2 锁超时监控 318 9.4.3 死锁监控 327 9.5 日志与性能 331 9.5.1 循环日志 332 9.5.2 归档日志 332 9.5.3 日志的使用 333 9.5.4 写日志和写表 333 9.5.5 日志配置参数 334 9.6 日志监控与优化 337 9.6.1 日志监控 337 9.6.2 日志瓶颈与优化 339 9.7 本章小结 340 第四部分 高级优化技术 第10章 pureScale海量事务处理 342 10.1 什么是pureScale 343 10.2 pureScale架构 344 10.3 DB2 pureScale和 Oracle RAC的对比 346 10.4 DB2 pureScale实例 347 10.4.1 实例背景 347 10.4.2 硬件配置 348 10.4.3 软件安装配置 351 10.4.4 客户应用测试 354 10.5 小结 358 第11章 solidDB高速缓存优化 360 11.1 什么是solidDB高速缓存 361 11.2 solidDB高速缓存DB2数据 364 11.3 solidDB高速缓存应用场合 364 11.4 solidDB高速缓存架构 365 11.5 电信行业应用案例 366 11.5.1 应用背景 366 11.5.2 使用solidDB高速缓存加速 367 11.6 小结 375 附录A 常用监控命令用法 377 附录B 缩略语释义 382 后记 389 参考文献 391

推荐序一 两千多年前的战国时代，信息记录在竹简上。从此信息文明更新换代。而最近30年发生的信息爆炸，使世界发展步伐加快，社会变化日新月异。在刚过去的经济危机中，IBM逆势取得了骄人成绩，继续保持了优势地位，并紧紧把握了中国信息发展的时代脉搏。而信息管理（IM），作为IBM最重要的软件品牌之一，已成为IBM近年来投入最大的领域。在过去5年间，IBM在这一领域仅在收购最新技术上的花费金额就超过120亿美元。 2010年10月在拉斯维加斯举行的“2010 IBM IOD全球大会”上，信息随需应变（IOD）的创新理念及丰富的“智慧”产品吸引了超过9000名来自世界各地、各行各业的代表参加。与往年相比，这次峰会众多来自中国的面孔增加了很多。在随后举行的客户座谈和用户研讨会上，我们更希望听到来自中国客户的声音。可喜的是，IBM在中国的热情投入换来了中国客户的倾情赞誉和坚定支持；可忧的是，中国信息管理的声音不如期待中的那样响亮，这与中国近年来飞速发展的信息技术产业和市场规模是极不相称的。究其原因，中国的信息管理领域起步晚、经验还需积累是一方面，但最重要的因素就是中国本土缺乏优秀的技术人才储备，这导致在这一领域的高端人才十分匮乏，这必会成为中国信息产业走向辉煌的巨大障碍。 IBM中国开发中心经过十年的积累和沉淀，已经培养建立起了一支具有精湛技术、熟悉中国市场和融合全球信息技术的优秀团队。这支团队通过坚持不懈、热情执着的努力，已成功伴随中国的客户应对信息社会的巨大挑战，并获得了飞跃式的发展。我们有能力，也深感有必要把先进的信息管理技术和理念进一步传播给中国广大的技术人员。这本由DB2资深工程师撰写的书，是信息管理领域的一朵奇葩，专注于数据库设计与性能优化方面，内容非常全面，定位非常准确，方法非常实用，相信她能帮助中国的高端信息管理技术人才更上一层楼。 IBM中国开发中心 信息管理产品开发部 总经理 吉燕勇 2010年11月25日 推荐序二 自从埃德加•考特（Edgar F. Codd）在1970年发明关系数据库以来，IBM在数据库技术的研究和开发方面一直处于世界领先地位。DB2数据库是IBM公司数据管理产品线上最知名也是最成功的产品，除了可以运行于大型主机环境外，也适用于多种开放式平台。近年来，IBM加大了DB2研发在中国开发中心的投资，目前已培养了一大批参与DB2产品核心开发、客户技术支持和服务的优秀工程师。 DB2数据库在中国取得了非常广泛的应用，在金融、电信、政府、制造和零售等行业都有很多成功的客户。然而我们发现的一个问题是：在国内的广大用户中，对DB2精通的人还比较少，影响了DB2产品的使用。DB2生态系统的繁荣依赖于用户、合作伙伴和IBM的共同努力，如果没有广大DB2用户技术水平的提升，DB2生态系统的繁荣就很难实现。因此我们的一个重要任务就是要通过各种方式和途径来推广DB2产品技术。 随着企业信息应用系统越来越复杂，用户量和数据量正变得日益巨大，这对设计人员设计高质量的数据库及DBA优化数据库提出了严峻的挑战。本书就是为了解决这个问题而诞生的。在这本书中，不仅包括了DB2经典设计和优化方法，还涵盖了DB2最新设计和优化技术，例如表分区、工作负载设计、pureXML设计、pureScale集群、solidDB高速缓存等。特别是为了帮助读者掌握性能优化技术，还提出了一套基于PAT树的性能优化方法系统。 本书由来自DB2的资深工程师编写，原汁原味地展示了DB2设计和优化技术，深入剖析了DB2内部工作原理。在为全国各地的IBM合作伙伴培训DB2数据库期间，作者更深入地了解到DB2用户在学习中遇到的困难。另外，作者具有为政府、电信、金融等行业客户做数据库迁移方面的咨询和实施经验，充分了解生产环境中客户遇到的实际问题。 上面的一切使得本书能想读者之所想，写读者之所需。 IBM中国开发中心DB2开发 资深经理 干毅民 2010年12月6日 推荐序三 心有多大，舞台就有多大。当我看到这本书的初稿时，立刻被书名所吸引。“舞动DB2”几个字，尽管还未经过美工处理，我已经意识到作者心怀天下，志存高远。而当我接连读完第1章和第2章，我又发现作者不但目标长远，下的功夫也极深。第1章总述数据库设计与性能优化，高屋建瓴般地提出了颠覆性的PAT方法学。第2章相对于传统性能分析方法，以电信行业的经营分析系统为例，全面展现了性能问题分析定位体系，其高度的实用性着实令人叹服。而案例分析部分环环紧扣，步步精彩。贯穿整本书的线索使我迫不及待地追逐一个又一个的疑问，一直读过数百页。我不得不惊叹，这本书本身就是一个完整的理论体系，扩能长龙飞舞，缩能稳如泰山。 我也不得不说起当今的一些数据库图书，更像在写教材，寻章摘句，呆板无趣。普遍浮躁的学术氛围造就了一批苍白无力的技术书籍，这样的平庸之作导致读者从一开始就迷惑，进而迷失，读到最后是一片迷茫。 在本书中，我们始终能读出作者清晰的思路，作者在这方面确实投入了巨大的精力。春节刚过，王飞鹏在为书制定目录时，严谨的学术风格就展现了出来——他邀请了多位技术专家进行评审，为其严格把关，为读者负责。从选题结构上就高人一筹，完全切中了当今DB2应用过程中设计与性能优化问题的要害。之后，他组织陈辉、张广舟、成孜论各显身手，充分展现团队威力。事实证明，他们把各自多年的积累与优势淋漓尽致地发挥出来，为读者带来一场数据库设计与性能优化的盛宴。在他们完成初稿后，我与其他两位数据库资深顾问逐字斟酌了内容，提出了建议。他们非常谦虚地接受了建议，仔细修改。当第二稿、第三稿、第四稿陆续发给我们时，我们所有人都为他们坚持不懈的努力和出众的才华赞叹不已。 几位作者经过数月的奋斗，终于完成了这部巨著，这个过程真正的辛苦只有他们自己最清楚，但我相信他们的意志力一定经受住了极大的考验。这本真材实料的技术专著，也一定会为广大读者带去最真切的帮助，并创造出新的奇迹。 IBM信息管理产品首席架构师 美国加州大学 陈奇 博士 2010年11月30日 推荐序四 用之道 许多DBA对一则定律都深有感触： If there are two or more ways to do something, and one of those ways can result in a catastrophe, then someone will do it. 这句话被称作“墨菲定律”，是由毕业于西点军校的空气动力专家Edward A. Murphy发现的。无独有偶，早在五百年前，冯梦龙就写道：屋漏偏逢连夜雨，船迟又遇打头风。两位学者身处年代不同，所受文化熏陶迥异，却对事件所反映出来的结果有着相同的描述：在某个时刻，问题会集中爆发，原本丰富的资源在那个时刻突然枯竭，原本充沛的体力在那个时刻立刻透支。在数据库领域，有人把这句话解释为：如果存在隐患，哪怕只是一点点，它一定会在某个时刻爆发，并且后果严重。责骂、混乱、恐慌、歇斯底里，在那个时刻会统统地冒出来。这对于DBA来讲，绝对是个恶梦。太多的教训应验了无论是什么数据库，一旦“墨菲定律”发作，会让DBA们痛彻心扉。 我想起郎咸平先生这几年一直非常火爆的一本书《我们的日子为什么这么难》。书的视角开阔而又着眼于民生，社会生活的方方面面都涵盖于其中。尽管郎先生的观点众说纷纭，但确实说出了老百姓的无奈和难处。而DBA的无奈和难处，又由谁来代表大家倾诉？又由谁来帮助大家解决？我看完本书后找到了答案，而这要从作者说起。 IBM是一家令人尊敬的公司。在西方世界，IBM是“阿波罗登月计划”的英雄，被Bill Gates称为世界上最大的对手；在东方国度，IBM“蓝色巨人”是前沿科技的代名词。本书的作者均来自IBM中国研发中心，他们有着年轻人特有的激情和活力，在自己的工作岗位中表现出众，王飞鹏就是其中一位。 飞鹏生长于三晋大地，毕业后，他进入IBM成为一名研发工程师，大家都称呼他William。2008年端午节，我与William在成都不期而遇，那时正值震后救援与震后重建的交替期，特殊时期的救灾经历让我们的友谊迅速升温。再见已是一年以后的西湖边上了，那天William作诗一首，时过境迁，我仍不时念诵： 西子水光竟涟漪， 南屏山色叠峦峰。 栖霞烟霞入云霄， 苏堤白堤成双龙。 意气勃发思将飞， 壮怀九天欲乘风。 雷锋塔前青衫湿， 愿为此地田舍翁。 今年我们见面的次数少了，William整日飞来飞去，忙于各种数据库项目的咨询、实施和讲座。有一次我们碰巧都在杭州，我去听了一次他给浙江电信做的数据库性能优化培训。来的人很多，位子不够，最后面也站了一排人（后来才知道，一些数据库爱好者也慕名而来）。整个培训期间，William文采飞扬，激情澎湃，与他私下里稍偏内向的性格截然不同。他的演讲诙谐轻松，简练易懂，时而高屋建瓴犹水瀑，时而烟枝细雨落风樯。我想William对数据库技术的精湛理解和讲授，跟他丰富的经历是分不开的。William曾为中央级政府机关、电信企业、金融机构、高铁系统等制定数据库优化方案，指导项目实施以及解决性能问题。这些高强度的工作使他本人的组织能力、协调能力和项目控制能力达到了新的高度。此外，他对事物不同寻常的分析和领悟能力，还有坚毅执着的信念，在他所获得的多项专利中也都有深刻的体现。 今年夏天，William本人亲自来上海郑重邀请我作序。原来，他正在准备写一本有关DB2数据库设计和性能优化方面的书。他讲这本书的目的不是头痛医头，脚痛医脚，而是从数据库设计阶段就开始考虑性能问题，从系统整体层面优化数据库，一劳永逸地解决本质问题。更为重要的是，他打算在这本书里面提供一套经过验证、简单实用的PAT方法学，让数据库技术人员思路清晰、有条不紊地看清问题、解决问题，从而达到终极目标——让庞大的数据库轻盈地舞动起来。这本书另外的几位作者分别是：陈辉，DB2技术知名专家，拥有DB2内核开发的丰富经验；张广舟，号称“DB2诊断医生”，具有丰富的数据库优化实战经验；成孜论，多年往返于国内外，视角开阔，技术功底深厚，一定会为读者带来别样的惊喜。 秋天到了，窗外瓜果飘香，屋内我品读着他们的硕果。在这辛勤耕耘的几十万字中，我读出了DB2的力量，读出了中国数据库工作者的希望。书里既有惊心动魄的危机处理纪实，又有摸爬滚打积累的实践心得。有时你会享用到最新技术的说明资料，有时你会感同身受实战技巧，有时你也会对作者独特的分析视角感叹不已。我很欣慰，一部DBA案头必备，可以传世的经典之作诞生了！ 本书作者其实代表了一部分热血青年，他们本可以养尊处优、高谈阔论地过着小资的生活，但是却选择了一条荆棘密布、困难重重的长征之途。而这条路途，最终通向的是梦想之乡，通向的是雪山之巅。无论是这条路的开辟者，还是有共同志向的开拓者，都会为中国数据库生态系统的繁荣与昌盛贡献出自己的力量。 IT诸葛网总裁 焦新港 2010年秋 写于上海

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