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从 Informix 11.5 xC4 开始，Informix 数据库提供了行压缩技术。本文主要向大家介绍为什们需要行压缩技术，它的优势是什么，行压缩技术的基本原理是什么，在 Informix 11.5 数据库中如何使用行压缩技术，以及如何对行压缩操作进行监控。通过上述的介绍，希望能够使大家对 Informix 11.5 数据库行压缩技术有一个比较全面的了解。
我们知道，从 Informix 11.5 xC4 开始，Informix 数据库提供了行压缩技术，它采用一种静态的基于字典的压缩算法，将表（table）或表分区（table fragments）中的数据行中重复的数据模式映射到一个占用空间较少的符号，从而减少表格或表分区数据的总大小。这些重复的数据模式不仅可以是一列中的数据，也可以是一列中的部分数据，甚至可以是跨数据列的数据。通过采用行压缩技术，Informix 11.5 可以节省高达 80% 的存储空间。同时，由于数据是采用压缩方式存储，I/O 读取效率会有 20% 左右的提高，内存使用效率会更高，数据库备份及恢复的时间也得到相应的减少。
图 1. 采用行压缩技术的示意图
上图中，我们发现，smpo 在数据行中重复出现，在压缩时，我们将其用（01）表示； Dallas TX 75063 同样在数据行中重复出现，在压缩时，我们将其用（02）表示，这样，会节省大量数据空间。 Informix 数据库不仅可以对行数据进行压缩，还可以整合表压缩后的空闲空间，并将该空闲空间归还给数据空间重复使用。通过采用行数据压缩技术，可以为我们带来如下好处： 大大节省硬盘存储空间
对于表分区（table fragments）压缩，减少了磁盘的使用
节省了逻辑日志的使用，从而节省更多的空间，并可以防止高吞吐量的联机事务处理出现瓶颈
数据页读取更少，因为一个数据页上可以容纳更多的行
需要规模较小的缓冲池，因为同样大小的缓冲池可以容纳更多的数据
I/O 活动会更少：在一个数据页上会容纳更多的数据，对 insert, update, 及 delete 操作的日志记录会更小
在分区表环境，可以将不经常访问的历史数据分区进行压缩，而对经常访问的数据分区不进行压缩
可以释放表中不再需要的空闲空间
更快速的数据库备份及恢复
行压缩技术比较适合于 I/O 操作密集型的表，特别是缓冲池命中率较低的情况。在 OLTP 环境下，对 I/O 操作密集型的表进行行压缩，会显著提高处理性能。如果应用程序缓冲池命中率较高，而且高性能比磁盘空间的使用更重要，这时，采用行压缩技术就不太合适，因为压缩会降低处理性能。 采用行压缩技术，由于一个数据页上可以容纳更多的行，因此，数据库优化器会采用和未进行行压缩处理不同的执行计划。 如果你在使用数据库复制技术 ER，在一个复制服务器上对数据进行压缩，不会影响在其他复制服务器上的数据。 如果你在使用 High-Availability Data Replication (HDR), 在源对数据进行压缩，在目标同样会对数据进行压缩。你不能在 HDR secondary, RS secondary, or SD secondary server 上对数据进行压缩，因为 HDR 目标服务器上的数据必须和源上的一样。 哪些数据可以被压缩 我们通常会对表或表分区中具有重复模式的数据进行压缩。行压缩对数据类型没有任何限制，一般来讲，文本数据会比数值类型更容易被压缩，因为文本类型数据中会更容易包含重复模式。但我们不能仅仅根据数据类型来预测数据压缩比。 比如说： 对于存储在 char 或 varchar 字段中的文本数据，采用不同的语言或字符集，数据压缩比往往都不同
对于数值类型数据，如果存在大量的 0，往往压缩效果会好，但对于包含大量不同数值的数据，压缩效果不会太好
数据中包含大量空格的数据压缩效果会好
数据已经采用不同的压缩算法压缩之后，压缩效果不会太好 哪些数据不能够被压缩 我们不能对下边数据进行压缩： 在 sysmaster, sysutils, sysuser, syscdr, syscdcv1 数据库中的表或表分区
Catalogs
临时表
虚拟表接口表（Virtual-table interface tables）
A tblspace tblspace
Internal partition tables
数据压缩字典表（Dictionary tables）
Indexes
保存在数据行外边的 LOB 数据
使用行数据压缩及存储优化技术的基本步骤
当执行行数据压缩及存储优化任务时，用户必须能够连接到 sysadmin 数据库，并且必须是数据库服务器管理员（DBSA ）。通常，只有 informix 用户可以执行上述操作。 使用行数据压缩及存储优化技术主要包含以下步骤： 评估使用行压缩技术的压缩比
激活实例级数据压缩功能
创建数据压缩字典
压缩表或表分区中的行数据
整合表或表分区数据（Repack the table or fragment rows）
回收空闲空间（Reclaim free space）
评估使用行压缩技术的压缩比 在对表或表分区进行压缩前，我们可以使用 estimate_compression 命令评估一下，使用压缩功能会节省多少空间。评估的结果是根据数据抽样得出的，实际的压缩比可能与评估的结果不太一样。 下面例子显示了使用 estimate_compression 命令进行压缩评估的方法： execute function sysadmin:task(‘table estimate_compression’,’orders1);
(expression) est curr change partnum table
----- ----- ------ ---------- -----------------------------------
87.5% 0.0% +87.5 0x0010017a stores:informix.orders1 Succeeded: table estimate_compression stores:informix.orders1
上边例子显示出，我们可以对 orders1 表进行 87.5% 的压缩（est 列），当前的压缩比是 0.0%（curr 列），change 列显示压缩比可以改变的压缩比是多少。
我们还可以使用 estimate_compression 命令的其他选项来进行压缩评估： execute function sysadmin:admin(‘table estimate_compression’,’orders1); execute function sysadmin:task(‘fragment estimate_compression’,‘0x500003’); execute function sysadmin:admin(‘fragment estimate_compression’,‘0x500003’);
激活实例级数据压缩功能 在压缩数据之前，我们要先激活数据压缩功能。对于数据库服务器，我们只需激活一次。如果我们仅仅是要对数据压缩进行评估，我们不需要激活数据压缩功能。同样，如果我们使用 repack 或 shrink 命令释放空闲空间，我们也不需要激活数据压缩功能。 激活数据压缩功能，我们可以使用如下命令： execute function sysadmin:task(‘enable compression’); execute function sysadmin:admin(‘enable compression’);
当实例激活数据压缩功能后，如果需要迁移到以前不支持压缩功能的版本，我们需要将数据进行解压缩或删除被压缩的表。 创建数据压缩字典 在 Informix 11.5 中，我们会为每一个被压缩的表或表分区建立一个数据压缩字典。在数据压缩字典中，保存重复的数据模式及相应的一个占用空间较少的符号。数据压缩字典会根据表或表分区中的数据随机抽样来创建，但数据必须至少 2000 行，不足 2000 行数据的表或表分区将不会创建数据压缩字典。数据压缩字典可以最多保存 3840 个数据模式，每一个数据模式的长度可以是 2 字节到 15 字节。在行压缩过程中，每一个数据模式会由一个 12 位（12-bit）的符号数字来代替。 Informix 会尝试选择最佳的数据模式进行压缩。数据压缩字典被保存在隐藏的字典表中。我们可以通过查询 sysmaster 数据库中的 syscompdicts_full 表或 syscompdicts 视图来获得数据压缩字典的相关信息。 通常，数据压缩字典会大约占用 100KB 的空间，因此，比较小的表不太适合进行压缩。另外，如果表或表分区中的数据行小于 4 个字节，Informix 也不会对其进行压缩。 当我们创建好数据压缩字典后，任何新插入或被修改的行都会被压缩。已经存在的行不会被压缩。 下面例子显示了使用 create_dictionary 命令创建数据压缩字典的方法： execute function sysadmin:task(‘table create_dictionary’,’orders1’);
execute function sysadmin:admin(‘table create_dictionary’,’orders1’); execute function sysadmin:task(‘fragment create_dictionary’, ‘0x500003’);
execute function sysadmin:admin(‘fragment create_dictionary’, ‘0x500003’);
压缩表或表分区中的行数据
当执行 compress 命令对表或表分区数据进行压缩时，Informix 根据数据压缩字典对表或表分区中的所有数据进行压缩。如果数据压缩字典没有存在，压缩操作会帮我们创建一个数据压缩字典。当有新的数据插入或修改时，Informix 会自动按照数据压缩字典进行相应的压缩。 如果表中的数据发生了显著的变化，我们考虑数据压缩字典是按照旧数据来构建的，我们可以对数据进行解压缩，再重新进行压缩操作。 下面例子显示了使用 ccompress 命令压缩数据的方法： execute function sysadmin:task(‘table compress’,’orders1’);
execute function sysadmin:admin(‘table compress’,’orders1’); execute function sysadmin:task(‘fragment compress’, ‘0x500003’);
execute function sysadmin:admin(‘fragment compress’, ‘0x500003’);
整合表或表分区数据（Repack the table or fragment rows） repack 命令相当于磁盘的碎片整理工具，将表或表分区中的数据都迁移到最前边，将空闲空间整合到一块。由于 repack 操作在移动数据的同时，允许用户访问相应的表或表分区，因此，当采用低于 Repeatable Read 隔离级别的查询会产生幻想读的问题。为了解决这个问题，我们可以使用 Repeatable Read 隔离级别或者使用repack_offline命令。 下面例子显示了使用 repack 命令整合数据的方法： execute function sysadmin:task(‘table repack’,’orders1’);
execute function sysadmin:admin(‘table repack’,’orders1’);
execute function sysadmin:task(‘fragment compress’, ‘0x500003’);
execute function sysadmin:admin(‘fragment compress’, ‘0x500003’);
execute function sysadmin:task(‘table repack_offline’,’orders1’);
execute function sysadmin:admin(‘table repack_offline’,’orders1’); execute function sysadmin:task(‘fragment repack_offline’, ‘0x500003’);
execute function sysadmin:admin(‘fragment repack_offline’, ‘0x500003’);
回收空闲空间（Reclaim free space） shrink 命令用于将空闲空间归还给数据空间重复使用，这样可以减少表或表分区的空间占用。 下面例子显示了使用 shrink 命令回收空闲空间的方法： execute function sysadmin:task(‘table shrink’,’orders1’);
execute function sysadmin:admin(‘table shrink’,’orders1’);
execute function sysadmin:task(‘fragment shrink’, ‘0x500003’);
execute function sysadmin:admin(‘fragment shrink ’, ‘0x500003’);
我们可以在一个命令中执行上述命令选项的任意组合，但数据库服务器按照下边的顺序进行执行：
create_dictionary compress repack shrink
下面例子显示在一个命令中执行命令选项组合的方法：
execute function sysadmin:task(‘table compress repack shrink’,’orders1’);
execute function sysadmin:task(‘table compress repack’,’orders1’);
execute function sysadmin:task(‘table compress shrink’,’orders1’);
execute function sysadmin:task(‘table repack shrink’,’orders1’);
数据解压缩 我们可以使用 uncompress 命令对表或表分区中的数据进行解压缩、阻止对新插入或修改的数据进行压缩及禁用数据压缩字典。同样，由于 uncompress 操作在移动数据的同时，允许用户访问相应的表或表分区，因此，当采用低于 Repeatable Read 隔离级别的查询会产生幻想读的问题。为了解决这个问题，我们可以使用 Repeatable Read 隔离级别或者使用 uncompress_offline 命令。 下面例子显示了使用 uncompress 命令解压缩数据的方法： execute function sysadmin:task(‘table uncompress ’,’orders1’);
execute function sysadmin:task(‘table uncompress_offline’,’orders1’);
execute function sysadmin:task(‘fragment uncompress’, ‘0x500003’);
删除非活动的数据压缩字典 我们可以使用 purge_dictionary 命令删除非活动的数据压缩字典。在删除非活动的数据压缩字典之前，我们需要解压缩表或表分区中的压缩数据。当我们执行解压缩操作时，数据压缩字典会变成非活动状态，此时，我们可以删除它。 下面例子显示了使用 purge_dictionary 命令删除非活动的数据压缩字典的方法： execute function sysadmin:task(‘table purge_dictionary’,’orders1’);
execute function sysadmin:task(‘fragment purge_dictionary’, ‘0x500003’); <下一页>
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