国产一级a片免费看高清,亚洲熟女中文字幕在线视频,黄三级高清在线播放,免费黄色视频在线看

毛佳音 (maojy@cn.ibm.com), 高性能解決方案工程師, IBM

2007 年 12 月 29 日

事務(wù)是數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中的核心概念之一。應(yīng)用程序可以通過啟動、提交、回滾等操作來控制一個事務(wù)的執(zhí)行與停止。從應(yīng)用的角度來看，一個事務(wù)往往對應(yīng)一系列緊密關(guān)聯(lián)的用戶操作，因此事務(wù)的性能是影響用戶體驗的重要因素之一。本文提出了一種方法，利用 DB2 的事件監(jiān)測器和快照監(jiān)測器，來分析運行于 DB2 系統(tǒng)的事務(wù)的性能。在分析報告中，提供了事務(wù)的平均執(zhí)行時間，執(zhí)行次數(shù)，事務(wù)中每一個 SQL 語句的執(zhí)行時間以及執(zhí)行 SQL 語句時應(yīng)用程序的狀態(tài)。根據(jù)事務(wù)的性能分析報告，數(shù)據(jù)庫管理員和開發(fā)者可以更好的進(jìn)行性能調(diào)優(yōu)。

概述

事務(wù)是數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中的核心概念之一。作為數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的邏輯工作單元（Unit of Work），事務(wù)必須具有四個屬性，即原子性、一致性、隔離性和持久性（ACID）。數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)往往通過鎖機制保證事務(wù)的隔離性，通過日志機制保證事務(wù)的持久性。應(yīng)用程序可以通過啟動、提交、回滾等操作來控制一個事務(wù)的執(zhí)行與停止。從應(yīng)用的角度來看，一個事務(wù)往往對應(yīng)一系列緊密關(guān)聯(lián)的用戶操作，例如銀行系統(tǒng)中的存款、轉(zhuǎn)賬等。對于用戶而言，提交一個事務(wù)相當(dāng)于完成某種交易行為，因此執(zhí)行一個事務(wù)前后跨越的時間是影響用戶體驗的因素之一。

數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的性能是評判數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的重要因素之一，DB2 作為一款成功的數(shù)據(jù)庫產(chǎn)品提供了很多性能調(diào)優(yōu)的特征與功能。一方面 DB2 在數(shù)據(jù)庫管理器層和數(shù)據(jù)庫層提供了大量的可配置參數(shù)，通過 db2 get/update dbm cfg和db2 get/update db cfg 可以查看和修改這些參數(shù)，并且可以通過控制中心（Control Center, db2cc）中的 Configuration Advisor 來獲得優(yōu)化的配置參數(shù)值。另一方面DB2提供了針對查詢的優(yōu)化功能，例如 SQL Explain Facility 可以分析一個 SQL 語句優(yōu)化后的訪問計劃（Access Plan），命令行編輯器（Command Editor）中也提供了訪問計劃的圖形化視圖。但是如果想監(jiān)測和分析一個事務(wù)的性能，例如事務(wù)的執(zhí)行時間，事務(wù)中每一個 SQL 語句的執(zhí)行時間，事務(wù)中的空閑時間等，則無法簡單的通過現(xiàn)有工具來實現(xiàn)。本文將介紹一種分析 DB2 的事務(wù)性能的方法，從而幫助數(shù)據(jù)庫設(shè)計者和管理員調(diào)優(yōu)數(shù)據(jù)庫性能。

事務(wù)的邏輯組成

一個事務(wù)在邏輯上可以由一組 SQL 語句和一個提交/回滾操作組成。在 DB2 中，事務(wù)由第一個向數(shù)據(jù)庫發(fā)出的 SQL 語句隱式啟動，而不需要發(fā)出啟動事務(wù)的命令。所有后續(xù)的來自同一個應(yīng)用程序的數(shù)據(jù)庫讀寫操作都被歸入用一個事務(wù)，直到該應(yīng)用程序發(fā)出 COMMIT（提交）或者 ROLLBACK（回滾）語句。ROLLBACK 語句會把這個事務(wù)造成的對數(shù)據(jù)庫的所有修改都取消掉。如果應(yīng)用程序沒有發(fā)出 COMMIT 或 ROLLBACK 就正常退出了，這個事務(wù)將自動提交。如果在事物的執(zhí)行途中應(yīng)用程序不正常退出，則將自動回滾。一旦發(fā)出了 COMMIT/ROLLBACK 命令，這個命令就無法停止了。由于事務(wù)只是由一串 SQL 語句組成的，所以不存在事務(wù)的物理表示。

在執(zhí)行一個事務(wù)的過程中，數(shù)據(jù)庫和應(yīng)用程序可能處于不同的狀態(tài)。例如在圖 1所示的事務(wù)中，應(yīng)用程序順序執(zhí)行了 3 個 SQL 語句并執(zhí)行了 COMMIT 語句。在 t0 到 t1 時間內(nèi)應(yīng)用程序處于 UOW Executing 狀態(tài)或者 Lock wait，其中 UOW Executing 狀態(tài)是指應(yīng)用程序在執(zhí)行數(shù)據(jù)庫操作， Lock wait 狀態(tài)是指應(yīng)用程序在等待對數(shù)據(jù)庫對象的鎖；在 t1 到 t2 時間內(nèi)處于 UOW Waiting， UOW Waiting 是指應(yīng)用程序當(dāng)前沒有進(jìn)行數(shù)據(jù)庫操作。一個事務(wù)的執(zhí)行過程消耗的時間可能用于執(zhí)行 SQL 語句、執(zhí)行應(yīng)用程序代碼或等待鎖，如果某一類事務(wù)的性能比較差，需要分辨是在哪一個方面消耗的時間，從而做出調(diào)整。

回頁首

分析事務(wù)的性能

由于事務(wù)在數(shù)據(jù)庫中沒有一個物理的表示，因此無法直接獲得一個事務(wù)的監(jiān)控信息。本文將介紹一種方法通過 DB2 的事件監(jiān)控器捕獲的事件和快照得到的信息來綜合分析事務(wù)的性能。圖 2為這種方法的流程。

下面將按照流程圖中的步驟通過一個實驗詳細(xì)介紹分析事物性能的方法。實驗環(huán)境為 DB2 V9.1，操作系統(tǒng)為 Windows XP。實驗中通過壓力測試工具訪問一個部署在 WebSphere Application Server 上的 J2EE 應(yīng)用 Trade6 [4] 來執(zhí)行一系列的數(shù)據(jù)庫操作，同時捕獲數(shù)據(jù)庫的性能數(shù)據(jù)，隨后分析得出數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的事務(wù)性能。

回頁首

用 DB2 事件監(jiān)測器（Event Monitor）來捕獲數(shù)據(jù)庫語句事件

首先需要打開 DB2 的事件監(jiān)控器來捕獲數(shù)據(jù)庫中執(zhí)行的 SQL 語句和事務(wù)語句。在 DB2 V8 中，提供了兩種監(jiān)測器來讓用戶得到系統(tǒng)監(jiān)測信息，即事件監(jiān)測器（Event Monitor）和快照監(jiān)測器（Snapshot Monitor）[1]。這兩種監(jiān)測器在 DB2 V9 中得到了保留 [2]。這兩種監(jiān)測器可以用來捕獲不同類型的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)信息，在本方法中將利用它們來獲得 SQL 語句、事務(wù)語句的執(zhí)行信息和應(yīng)用程序的狀態(tài)信息。由于這些監(jiān)測器本身會帶來一些系統(tǒng)開銷，例如在進(jìn)入和完成 SQL 語句的時候需要加入系統(tǒng)調(diào)用，并且需要分配更多的內(nèi)存來保存監(jiān)測數(shù)據(jù)，因此一般情況下這些監(jiān)測器是禁用的。在啟動應(yīng)用程序之前，需要運行如下命令創(chuàng)建并打開針對 SQL 語句和事務(wù)語句的事件監(jiān)測器：

1. mkdir C:\db2\eventmon
2. db2 "create event monitor SMEVM for statements write to file ' C:\db2\eventmon '"
3. db2 "set event monitor SMEVM state=1"

其中第一步需要新建一個目錄，本例中給出在 Windows 系統(tǒng)下的命令，生成的目錄需要給數(shù)據(jù)庫管理員賬號讀寫權(quán)限。第二步用 db2 命令行工具[3]創(chuàng)建一個事件監(jiān)控器，監(jiān)控語句事件。在 DB2 中有很多種事件可以被監(jiān)控，應(yīng)根據(jù)需要選擇被監(jiān)控的事件類型，由于監(jiān)控本身有比較大的性能開銷，盡量不要選擇無關(guān)事件。在這一步中 write to file 子句后面的參數(shù)必須是一個存在的并且可寫的目錄，否則在第三步打開監(jiān)測器的時候會出現(xiàn)錯誤。第三步即通過 db2 命令行工具打開事件監(jiān)測器。在實驗結(jié)束后需要將事件導(dǎo)出成文本形式，以供后面繼續(xù)分析：

1. db2evmon -db tradedb -evm SMEVM > C:\db2\eventmon.txt
2. db2 "set event monitor SMEVM state=0"

最后一步用于關(guān)閉事件監(jiān)測器。下面是一個導(dǎo)出的文本文件的例子，部分無關(guān)信息被省略。

                        --------------------------------------------------------------------------                        EVENT LOG HEADER                        Event Monitor name: SMEVM                        …                        Server instance name: db2inst1                        --------------------------------------------------------------------------                        --------------------------------------------------------------------------                        Database Name: TRADEDB                        …                        --------------------------------------------------------------------------                        4) Statement Event ...                        Appl Handle: 7                        Appl Id: *LOCAL.db2inst1.070109081142                        Appl Seq number: 00078                        Record is the result of a flush: FALSE                        -------------------------------------------                        Operation: Static Commit                        Package  :                        Consistency Token  :                        Package Version ID  :                        Cursor   :                        Cursor was blocking: FALSE                        -------------------------------------------                        Start Time: 01/09/2007 01:19:48.601550                        Stop Time:  01/09/2007 01:19:48.601574                        Exec Time:  0.000024 seconds                        Number of Agents created: 1                        User CPU: 0.000000 seconds                        System CPU: 0.000000 seconds                        Fetch Count: 0                        Sorts: 0                        Total sort time: 0                        Sort overflows: 0                        Rows read: 0                        Rows written: 0                        Internal rows deleted: 0                        Internal rows updated: 0                        Internal rows inserted: 0                        Bufferpool data logical reads: 0                        Bufferpool data physical reads: 0                        Bufferpool temporary data logical reads: 0                        Bufferpool temporary data physical reads: 0                        Bufferpool index logical reads: 0                        Bufferpool index physical reads: 0                        Bufferpool temporary index logical reads: 0                        Bufferpool temporary index physical reads: 0                        Bufferpool xda logical page reads: 0                        Bufferpool xda physical page reads: 0                        Bufferpool temporary xda logical page reads: 0                        Bufferpool temporary xda physical page reads: 0                        SQLCA:                        sqlcode: 0                        sqlstate: 00000                        …                        48) Statement Event ...                        Appl Handle: 138                        Appl Id: 127.0.0.1.8096.070109091708                        Appl Seq number: 00024                        Record is the result of a flush: FALSE                        -------------------------------------------                        Type     : Dynamic                        Operation: Open                        Section  : 16                        Creator  : NULLID                        Package  : SYSSN200                        Consistency Token  : SYSLVL01                        Package Version ID  :                        Cursor   : SQL_CURSN200C16                        Cursor was blocking: FALSE                        Text     : select * from quoteejb q where q.symbol=? For Update                        -------------------------------------------                        Start Time: 01/09/2007 01:23:05.894949                        Stop Time:  01/09/2007 01:23:05.894970                        …                        SQLCA:                        sqlcode: 0                        sqlstate: 00000                        

可以看出，該文件由一組事件記錄組成，每一條記錄有一個唯一的編號和一組屬性，如應(yīng)用程序句柄，操作類型，開始時間，結(jié)束時間等。主要內(nèi)容如表 1所示。

回頁首

用 DB2 快照（Snapshot）獲得應(yīng)用程序的狀態(tài)

如前所述，在應(yīng)用程序執(zhí)行的過程中可能處于不同的狀態(tài)，因此需要同時打開DB2快照監(jiān)測器捕獲應(yīng)用程序狀態(tài)信息。打開DB2快照的命令如下：

• db2 update dbm cfg using DFT_MON_SORT ON
• db2 update dbm cfg using DFT_MON_LOCK ON
• db2 update dbm cfg using DFT_MON_TABLE ON
• db2 update dbm cfg using DFT_MON_STMT ON
• db2 update dbm cfg using DFT_MON_UOW ON
• db2 update dbm cfg using DFT_MON_TIMESTAMP ON

這些快照監(jiān)測器默認(rèn)設(shè)置是關(guān)閉的，可以通過如下命令查看其狀態(tài)：db2 get dbm cfg。在實驗結(jié)束后，如需要關(guān)閉快照監(jiān)測器，可使用 db2 update 命令關(guān)閉，將打開命令中的 ON 改為 OFF 即可。

與事件監(jiān)測器不同，快照監(jiān)測器不是自動捕獲信息的，而是需要通過用戶發(fā)出快照命令才執(zhí)行。因此在實驗過程中，需要不斷的發(fā)出針對應(yīng)用程序的快照命令，并將結(jié)果保存到文件中。執(zhí)行快照的命令如下：

• db2 get snapshot for applications on TRADEDB >> application.snapshot.txt

其中TRADEDB為數(shù)據(jù)庫名稱。下面是一個應(yīng)用程序的快照結(jié)果，部分無關(guān)信息被省略。

                                        Application Snapshot                                        Application handle                         = 26                                        Application status                         = UOW Waiting                                        Status change time                         = 01/09/2007 00:28:08.472486                                        Application code page                      = 1208                                        Application country/region code            = 0                                        DUOW correlation token                     = N00A1405.O0B0.070412045634                                        Application name                           = db2jcc_application                                        Application ID                             = N00A1405.O0B0.070412045634                                        …                                        Connection request start timestamp         = 01/08/2007 23:56:31.937719                                        Connect request completion timestamp       = 01/08/2007 23:56:31.938028                                        Application idle time                      = 10 minutes 9 seconds                                        CONNECT Authorization ID                   = DB2INST1                                        …                                        Last reset timestamp                       =                                        Snapshot timestamp                         = 01/09/2007 00:38:17.953083                                        

回頁首

預(yù)處理語句事件

本步的任務(wù)是處理從上一節(jié)中得到的事件記錄文件 eventmon.txt，將其中無關(guān)的事件過濾掉。一個事件記錄文件往往會包含很多種事件，例如 SQL 語句事件、事務(wù)語句事件、數(shù)據(jù)庫連接事件、死鎖時間等。由于在本方法中只關(guān)心語句事件，因此需要將所有的非語句事件過濾掉。在事件記錄文件中，每一個事件的第一行均為一個事件序號和事件名稱：

• Connection Header Event ...
• Statement Event ...

SQL 語句和事務(wù)語句的事件名稱均為“Statement Event…”，因此可以將名稱不是“Statement Event…”的事件全部過濾掉，得到語句事件文件。

回頁首

將事件按照事務(wù)分組

本步的任務(wù)是將屬于同一事務(wù)的語句事件聚為一類，將原本無關(guān)的語句事件劃分為一組事務(wù)的實例，每個事務(wù)實例中包含其執(zhí)行的 SQL 語句和事務(wù)語句。

由于數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)是支持并發(fā)訪問的，即不同的應(yīng)用程序可能同時進(jìn)行數(shù)據(jù)庫操作，因此捕獲到的語句事件可能是多個事務(wù)交叉進(jìn)行的。例如圖 4 所示，SQL Event 1，SQL Event 2 和 Commit 1 是由一個應(yīng)用程序執(zhí)行的一個事務(wù)，而 SQL Event 3-6 和 Commit 2 是另一個應(yīng)用程序執(zhí)行的事務(wù)。 但是在輸出的事件記錄文件中，SQL Event 3 在 Commit 1 之前。因此不能簡單的通過 Commit/Rollback 語句事件來作為區(qū)分事務(wù)的邊界。

在 DB2 中，事件監(jiān)測器的事件記錄中有兩個屬性 Appl Id 和 Appl Seq number，這兩個屬性一起唯一地標(biāo)識一個事務(wù)，每當(dāng)事務(wù)結(jié)束（即 COMMIT 或 ROLLBACK 終止工作單元）時，Appl Seq number 就會遞增。在本方法中就是通過這兩個屬性來劃分事務(wù)的。通過程序或文本處理軟件將上一節(jié) 中得到的語句事件文件按照 Appl Id 和 Appl Seq number 分類，將這兩個值相同的作為一個事務(wù)。

                                        Transation Instance 1                                        AppHandle = 138                                        SqlNumber = 0001                                        StartTime = 01/12/2007 17:41:14.773360                                        EndTime = 01/12/2007 17:41:27.483101                                        ExeTime = 12.709741  Second                                        SQL 1 in Transation 1                                        SqlStatement = SELECT COUNT(*) FROM ACCOUNTEJB                                        Operation = Open                                        StartTime = 01/12/2007 17:41:14.773360                                        EndTime = 01/12/2007 17:41:14.993548                                        ExeTime = 0.220188 Second                                        Operation = Close                                        StartTime = 01/12/2007 17:41:14.995881                                        EndTime = 01/12/2007 17:41:15.086653                                        ExeTime = 0.090772 Second                                        waitTime = 0.002333 Second                                        SQL 2 in Transation 1                                        SqlStatement = SELECT * FROM ACCOUNTEJB WHERE ACCOUNTID = ?                                        Operation = Open                                        StartTime = 01/12/2007 17:41:19.957377                                        EndTime = 01/12/2007 17:41:19.958135                                        ExeTime = 0.000758 Second                                        waitTime = 4.870724 Second                                        Operation = Close                                        StartTime = 01/12/2007 17:41:20.037864                                        EndTime = 01/12/2007 17:41:20.039575                                        ExeTime = 0.001711 Second                                        waitTime = 0.079729 Second                                        SQL 3 in Transation 1                                        SqlStatement =                                        Operation = Static Commit                                        Start Time: 01/12/2007 17:41:27.483077                                        Stop Time:  01/12/2007 17:41:27.483101                                        Exec Time:  0.000024 seconds                                        Transaction Instance 2                                        …                                        

回頁首

將事務(wù)實例按照類型聚類

在上一節(jié)中已經(jīng)生成了關(guān)于事務(wù)實例的執(zhí)行信息報告，可以從中得到一個事務(wù)實例中各個SQL語句的執(zhí)行時間以及語句之間的等待時間。但是在數(shù)據(jù)庫操作中，往往會反復(fù)的執(zhí)行同一個類型的事務(wù)。例如一個網(wǎng)上銀行系統(tǒng)，登陸、轉(zhuǎn)賬等事務(wù)會被不同的應(yīng)用程序不斷的調(diào)用。這樣就會出現(xiàn)一種現(xiàn)象，即一個數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的事務(wù)實例報告中，有很多實例屬于同一個事務(wù)類型。屬于同一個類型的實例是由同一段應(yīng)用程序代碼執(zhí)行的，但是參數(shù)值可能有所不同。如登陸事務(wù)，每次登陸的用戶賬號可能不一致。

為了統(tǒng)計同一類型的事務(wù)的性能，還需要將事務(wù)實例按照類型劃分，然后計算其中的SQL語句的平均、最大最小時間。如何判斷哪些事務(wù)實例屬于同一類型是一個比較復(fù)雜的問題。由于在系統(tǒng)運行過程中一個事務(wù)類型的邏輯會發(fā)生變化，例如登陸事務(wù)可能會根據(jù)密碼正確與否執(zhí)行不同的SQL語句序列，所以很難全自動的將事務(wù)實例分類，最好引入一定的規(guī)則來作為判斷的依據(jù)。常見的分類方法有：

1. 自動匹配法。將執(zhí)行的SQL語句逐一進(jìn)行字符串匹配，每一個SQL語句都相同的事務(wù)實例被劃分為同一類事務(wù)。這種方法的優(yōu)點是簡單， 缺點是可能把原本屬于同一個類型的事務(wù)劃分成兩類。
2. 將含有SQL語句的應(yīng)用程序源代碼作為劃分依據(jù)。這樣可以較為精確的匹配事務(wù)實例，并且由于源程序中包含了程序邏輯，即使一個 類型的事務(wù)有不同的邏輯也可以被匹配。
3. 用戶輸入規(guī)則作為劃分依據(jù)。例如，用戶給出規(guī)則：將含有“select * from accountejb where accounted=?”語句的事務(wù)劃分為一類。

按照如上方法劃分之后，可以得到如表 2 所示的事務(wù)性能數(shù)據(jù)：

回頁首

綜合事務(wù)類型信息和應(yīng)用程序狀態(tài)，得到事務(wù)性能分析報告

在上一節(jié)中得到的事務(wù)性能數(shù)據(jù)已經(jīng)比較詳細(xì)的反映了一個數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中的事務(wù)執(zhí)行情況，包括該類型事務(wù)執(zhí)行的次數(shù)，執(zhí)行時間，其中每一個 SQL 語句的執(zhí)行時間以及每兩個 SQL 語句之間的等待時間。數(shù)據(jù)庫管理員和開發(fā)者可以根據(jù)這些數(shù)據(jù)決定是否需要調(diào)優(yōu)一個事務(wù)的性能，以及應(yīng)該調(diào)整哪一個 SQL 語句。

針對某一個 SQL 語句，如果其執(zhí)行時間比較長，往往有兩種可能，一種是其在等待其他數(shù)據(jù)庫操作釋放鎖，另一種是該 SQL 語句自身比較復(fù)雜，需要較多的 CPU 計算資源或 I/O 操作。為了區(qū)分是哪一種原因，需要將快照得到的應(yīng)用程序狀態(tài)和事務(wù)性能數(shù)據(jù)綜合分析。

應(yīng)用程序的快照中包含應(yīng)用程序 ID 和快照時間戳。比較快照結(jié)果文件和事務(wù)實例文件中應(yīng)用程序 ID 和發(fā)生時間相同的記錄，可以得到該應(yīng)用程序在執(zhí)行一個 SQL 語句時的狀態(tài)，是 UOW Executing 還是 Lock wait。將應(yīng)用程序狀態(tài)的統(tǒng)計信息加入事務(wù)性能報告，則可以幫助數(shù)據(jù)庫管理員和開發(fā)者找到調(diào)優(yōu)該 SQL 語句的方法。

回頁首

總結(jié)

數(shù)據(jù)庫的事務(wù)性能分析比 SQL 語句性能分析粒度大，比調(diào)整數(shù)據(jù)庫參數(shù)影響的范圍小。本文介紹的方法通過利用 DB2 的監(jiān)測工具和對監(jiān)測數(shù)據(jù)的分析，得到關(guān)于事務(wù)的性能報告，為數(shù)據(jù)庫性能調(diào)優(yōu)提供了更多的信息。在典型的 OLTP 系統(tǒng)中，一個前端的界面操作往往對應(yīng)后端數(shù)據(jù)庫的一個事務(wù)，因此提高事務(wù)的性能對于終端用戶的體驗有較為直接的改善。

參考資料

• “[1] DB2 V8 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)監(jiān)測器，DB2 V8 信息中心（Infocenter）。
  
  
• “[2] DB2 V9 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)監(jiān)測器，DB2 V9 信息中心（Infocenter）。
  
  
• “[3] DB2 命令行工具，DB2 V9 信息中心（Infocenter）。
  
  
• “[4] Trade 6，IBM Trade Performance Benchmark 示例。
  
  
• 在 developerWorks 中國網(wǎng)站信息管理與 XML 技術(shù)專區(qū)中學(xué)習(xí) DB2 9 pureXML 技術(shù)的知識。
  
  
• 在 developerWorks 中國網(wǎng)站 WebSphere Information Integration 專區(qū)中學(xué)習(xí)信息整合技術(shù)的知識。
  
  

• 下載 IBM 軟件試用版，體驗強大的 DB2?，Lotus?，Rational?，Tivoli? 和 WebSphere? 軟件。

關(guān)于作者

		毛佳音是 IBM 中國研究中心高性能解決方案組的工程師，主要關(guān)注 IBM 產(chǎn)品和解決方案的性能問題。