分区表是一种粗粒度,简易的索引策略,适用于大数据的过滤场景.

最适合的场景是,没有合适的索引时,对其中几个分区表进行全表扫描.或者只有一个分区表和索引是热点,而且这个分区和索引能够全部存储在内存中.

限制单表分区数不要超过150个,并且注意某些导致无法做分区过滤的细节,分区表对于单条记录的查询没有优势,需要注意这类查询的性能.

水平分区(根据列属性按行分)

举个简单例子:一个包含十年发票记录的表可以被分区为十个不同的分区,每个分区包含的是其中一年的记录。

水平分区的几种模式:

* Range(范围) – 这种模式允许DBA将数据划分不同范围。例如DBA可以将一个表通过年份划分成三个分区,90年代(1990's)的数据,20世纪(2000's)的数据以及任何在2010年(包括2010年)后的数据。 

* Hash(哈希) – 这中模式允许DBA通过对表的一个或多个列的Hash Key进行计算,最后通过这个Hash码不同数值对应的数据区域进行分区。例如DBA可以建立一个对表主键进行分区的表。 

* Key(键值) – 上面Hash模式的一种延伸,这里的Hash Key是MySQL系统产生的。 

* List(预定义列表) – 这种模式允许系统通过DBA定义的列表的值所对应的行数据进行分割。例如:DBA建立了一个横跨三个分区的表,分别根据2004年2005年和2006年值所对应的数据。 

* Composite(复合模式) -以上模式的组合使用而已,就不解释了。举例:在初始化已经进行了Range范围分区的表上,我们可以对其中一个分区再进行hash哈希分区。 

垂直分区(按列分)

举个简单例子:一个包含了大text和BLOB列的表,这些text和BLOB列又不经常被访问,这时候就要把这些不经常使用的text和BLOB了划分到另一个分区,在保证它们数据相关性的同时还能提高访问速度。

水平分区表语法:

  分区表分为RANGE,LIST,HASH,KEY以及复合模式五种类型,并且分区表的索引是可以局部针对分区表建立的。

CREATE TABLE `xaction_log_time` (

  `xaction_idx` int(10) unsigned NOT NULL AUTO_INCREMENT,

  `pidx` int(10) unsigned DEFAULT NULL,

  `time` datetime NOT NULL,

  PRIMARY KEY (`xaction_idx`,`time`),

  KEY `pidx` (`pidx`)

) ENGINE = InnoDB AUTO_INCREMENT=1 DEFAULT CHARSET=utf8

 PARTITION BY RANGE (YEAR(time))

(PARTITION p_2009 VALUES LESS THAN (2009) ,

 PARTITION p_2010 VALUES LESS THAN (2010) ,

 PARTITION p_2011 VALUES LESS THAN (2011) ,

 PARTITION p_2012 VALUES LESS THAN (2012) ,

 PARTITION p_2013 VALUES LESS THAN (2013) ,

 PARTITION p_2014 VALUES LESS THAN (2014) ,

 PARTITION p_2015 VALUES LESS THAN (2015) ,

 PARTITION p_catchall VALUES LESS THAN MAXVALUE ) ;

  这段语句表示将表内数据按照tiem的年份范围进行分区,

  要注意如果这么做,则tiem必须包含在主键中,且会产生一个问题,就是当年份超过阈值,到了2016年时,需要手动创建这些分区

新增加分区:

mysql> ALTER TABLE xaction_log_time ADD PARTITION (PARTITION p2016 VALUES LESS THAN (2016));

删除分区:

当删除了一个分区,也同时删除了该分区中所有的数据。

mysql> ALTER TABLE xaction_log_time DROP PARTITION p2010;

TRUNCATE PARTITION,它和DROP PARTITION语句有些类似,但它保留了分区本身,也就是说分区还可以重复利用。

分区的合并

下面的SQL,将p2010 - p2012 合并为1个分区p2012-3

mysql> ALTER TABLE xaction_log_time

REORGANIZE PARTITION p2010,p2011,p2012,

INTO (PARTITION p2010-3 VALUES LESS THAN (2012));

拆分分区

mysql> ALTER TABLE xaction_log_time REORGANIZE PARTITION p2010INTO (

PARTITION s2009 VALUES LESS THAN (201001),

PARTITION s2010 VALUES LESS THAN (201006)

);

分区并不能总是改善性能,要进行性能评测。例如可以使用expalin partitions 来查看查询语句是否使用分区过滤了数据:

mysql> explain partitions  select count(*) from xaction_log_time where time>'2009-10-01' and time <'2015-10-02';

+----+-------------+------------------+------------------------------------------------------+-------+---------------+------+---------+------+----------+--------------------------+

| id | select_type | table            | partitions                                           | type  | possible_keys | key  | key_len | ref  | rows     | Extra                    |

+----+-------------+------------------+------------------------------------------------------+-------+---------------+------+---------+------+----------+--------------------------+

|  1 | SIMPLE      | xaction_log_time | p_2010,p_2011,p_2012,p_2013,p_2014,p_2015,p_catchall | index | NULL          | pidx | 5       | NULL | 21582698 | Using where; Using index |

+----+-------------+------------------+------------------------------------------------------+-------+---------------+------+---------+------+----------+--------------------------+

1 row in set (0.00 sec)

mysql> explain partitions  select count(*) from xaction_log_time where time>'2009-10-01' and time <'2009-10-02';

+----+-------------+------------------+------------+-------+---------------+------+---------+------+---------+--------------------------+

| id | select_type | table            | partitions | type  | possible_keys | key  | key_len | ref  | rows    | Extra                    |

+----+-------------+------------------+------------+-------+---------------+------+---------+------+---------+--------------------------+

|  1 | SIMPLE      | xaction_log_time | p_2010     | index | NULL          | pidx | 5       | NULL | 1473670 | Using where; Using index |

+----+-------------+------------------+------------+-------+---------------+------+---------+------+---------+--------------------------+

  

* 如果查询语句中有未建立索引字段,分区时间远远优于未分区时间

* 如果查询语句中字段建立了索引,分区和未分区的差别缩小,分区略优于未分区。

HASH模式可以不用再手动添加新的分区:

CREATE TABLE `xaction_log_time` (

  `xaction_idx` int(10) unsigned NOT NULL AUTO_INCREMENT,

  `pidx` int(10) unsigned DEFAULT NULL,

  `time` datetime NOT NULL,

  PRIMARY KEY (`xaction_idx`,`time`),

  KEY `pidx` (`pidx`)

) ENGINE = InnoDB AUTO_INCREMENT=1 DEFAULT CHARSET=utf8 PARTITION BY HASH(xaction_idx DIV 1000000);

这种分区表示每100W条数据建立一个分区,且没有阈值范围的影响

list类型:

CREATE TABLE category (  

     cid INT UNSIGNED NOT NULL AUTO_INCREMENT PRIMARY KEY,  

     name VARCHAR(30) NOT NULL DEFAULT ''  

)  

PARTITION BY LIST (cid) (  

     PARTITION p0 VALUES IN (0,4,8,12)  

     DATA DIRECTORY = '/data0/data'   

     INDEX DIRECTORY = '/data1/idx',  

       

     PARTITION p1 VALUES IN (1,5,9,13)  

     DATA DIRECTORY = '/data2/data'  

     INDEX DIRECTORY = '/data3/idx',  

       

     PARTITION p2 VALUES IN (2,6,10,14)  

     DATA DIRECTORY = '/data4/data'  

     INDEX DIRECTORY = '/data5/idx',  

       

     PARTITION p3 VALUES IN (3,7,11,15)  

     DATA DIRECTORY = '/data6/data'  

     INDEX DIRECTORY = '/data7/idx'  

);    

分成4个区,数据文件和索引文件单独存放。

KEY 类型

CREATE TABLE users (  

     uid INT UNSIGNED NOT NULL AUTO_INCREMENT PRIMARY KEY,  

     name VARCHAR(30) NOT NULL DEFAULT '',  

     email VARCHAR(30) NOT NULL DEFAULT ''  

)  

PARTITION BY KEY (uid) PARTITIONS 4 (  

     PARTITION p0  

     DATA DIRECTORY = '/data0/data'  

     INDEX DIRECTORY = '/data1/idx',  

       

     PARTITION p1  

     DATA DIRECTORY = '/data2/data'   

     INDEX DIRECTORY = '/data3/idx',  

       

     PARTITION p2   

     DATA DIRECTORY = '/data4/data'  

     INDEX DIRECTORY = '/data5/idx',  

       

     PARTITION p3   

     DATA DIRECTORY = '/data6/data'  

     INDEX DIRECTORY = '/data7/idx'  

);   

分成4个区,数据文件和索引文件单独存放。

复合类型

CREATE TABLE employees (  

  emp_no int(11) NOT NULL,  

  birth_date date NOT NULL,  

  first_name varchar(14) NOT NULL,  

  last_name varchar(16) NOT NULL,  

  gender char(1) DEFAULT NULL,  

  hire_date date NOT NULL 

) ENGINE=MyISAM  

PARTITION BY RANGE  COLUMNS(gender,hire_date)  

(PARTITION p01 VALUES LESS THAN ('F','1990-01-01') ,  

 PARTITION p02 VALUES LESS THAN ('F','2000-01-01') ,  

 PARTITION p03 VALUES LESS THAN ('F',MAXVALUE) ,  

 PARTITION p04 VALUES LESS THAN ('M','1990-01-01') ,  

 PARTITION p05 VALUES LESS THAN ('M','2000-01-01') ,  

 PARTITION p06 VALUES LESS THAN ('M',MAXVALUE) ,  

 PARTITION p07 VALUES LESS THAN (MAXVALUE,MAXVALUE) );

explain partitions select count(*) from employees where gender='F' and hire_date < '1990-01-01'\G  

*************************** 1. row ***************************  

           id: 1  

  select_type: SIMPLE  

        table: employees  

   partitions: p01  

         type: ALL 

possible_keys: NULL 

          key: NULL 

      key_len: NULL 

          ref: NULL 

         rows: 300024  

        Extra: Using where 

explain partitions select count(*) from employees where gender='F'\G  

*************************** 1. row ***************************  

           id: 1  

  select_type: SIMPLE  

        table: employees  

   partitions: p01,p02,p03,p04  

         type: ALL 

possible_keys: NULL 

          key: NULL 

      key_len: NULL 

          ref: NULL 

         rows: 300024  

        Extra: Using where 

explain partitions select count(*) from employees where hire_date < '1990-01-01'\G  

*************************** 1. row ***************************  

           id: 1  

  select_type: SIMPLE  

        table: employees  

   partitions: p01,p02,p03,p04,p05,p06,p07  

         type: ALL 

possible_keys: NULL 

          key: NULL 

      key_len: NULL 

          ref: NULL 

         rows: 300024  

        Extra: Using where 

复合分区如果不用分区定义的第一部分,使用分区定义的第二部分,那么将会发生全表扫描。

子分区

子分区是针对 RANGE/LIST 类型的分区表中每个分区的再次分割。再次分割可以是 HASH/KEY 等类型。例如:

CREATE TABLE users (  

     uid INT UNSIGNED NOT NULL AUTO_INCREMENT PRIMARY KEY,  

     name VARCHAR(30) NOT NULL DEFAULT '',  

     email VARCHAR(30) NOT NULL DEFAULT ''  

)  

PARTITION BY RANGE (uid) SUBPARTITION BY HASH (uid % 4) SUBPARTITIONS 2(  

     PARTITION p0 VALUES LESS THAN (3000000)  

     DATA DIRECTORY = '/data0/data'  

     INDEX DIRECTORY = '/data1/idx',  

  

     PARTITION p1 VALUES LESS THAN (6000000)  

     DATA DIRECTORY = '/data2/data'  

     INDEX DIRECTORY = '/data3/idx'  

);  

对RANGE 分区再次进行子分区划分,子分区采用 HASH 类型。

CREATE TABLE users (  

     uid INT UNSIGNED NOT NULL AUTO_INCREMENT PRIMARY KEY,  

     name VARCHAR(30) NOT NULL DEFAULT '',  

     email VARCHAR(30) NOT NULL DEFAULT ''  

)  

PARTITION BY RANGE (uid) SUBPARTITION BY KEY(uid) SUBPARTITIONS 2(  

     PARTITION p0 VALUES LESS THAN (3000000)  

     DATA DIRECTORY = '/data0/data'  

     INDEX DIRECTORY = '/data1/idx',  

  

     PARTITION p1 VALUES LESS THAN (6000000)  

     DATA DIRECTORY = '/data2/data'  

     INDEX DIRECTORY = '/data3/idx'  

);  

对 RANGE 分区再次进行子分区划分,子分区采用 KEY 类型。

对于大数据而言

  对于大数据(如10TB)而言,索引起到的作用相对小,因为索引的空间与维护成本很高,另外如果不是索引覆盖查询,将导致回表,造成大量磁盘IO.那么对于这种情况的解决策略是:

  1.全量扫描数据,不要任何索引

  通过分区表表达式将数据定位在少量的分区表,然后正常访问这些分区表的数据

  2.分离热点,索引数据

  将热点数据分离出来在一个小的分区,并对分区建立索引,对热点数据的查询提高效率.

分区表的问题

  1.NULL值使分区过滤无效

  假设按照RANGE YEAR(time)分区,那么如果这个表达式计算出来的时NULL值,记录就会被存放到第一个分区.所以在查询时加入查询条件有可能出现NULL值,那么就会去检查第一个分区.

    解决的方法可以是将第一个分区建立为NULL分区 PARTITION p_nulls VALUES LESS THAN (0),或者在MySQL5.5以后,直接使用COLUMN建立分区 PARTITION BY RANGE COLUMNS(time)

  2. 选择分区的成本

  每插入一行数据都需要按照表达式筛选插入的分区地址

  3. 分区列和索引列不匹配

  如果索引列和分区列不匹配,且查询中没有包含过滤分区的条件,会导致无法进行分区过滤,那么将会导致查询所有分区.

  4. 打开并锁住所有底层表

  分区表的的查询策略是在分区过滤之前,打开并锁住所有底层表,这会造成额外的开销,解决问题的方法是尽量使用批量操作,例如LOAD DATA INFILE,或者一次删除多行数据.

过滤分区表的要点

  过滤分区表的WHERE条件必须是切分分区表的列,而不能带有函数,例如只能是time,而不能是YEAR(time)