轉：深入解析MySQL分割槽（Partition）功能

luckyfriends發表於2017-01-02
原文網址 : http://blog.itpub.net/14710393/viewspace-2131765/
MySql
自5.1開始對分割槽(Partition)有支援

= 水平分割槽（根據列屬性按行分）=
舉個簡單例子：一個包含十年發票記錄的表可以被分割槽為十個不同的分割槽，每個分割槽包含的是其中一年的記錄。

=== 水平分割槽的幾種模式：===
* Range（範圍） – 這種模式允許DBA將資料劃分不同範圍。例如DBA可以將一個表透過年份劃分成三個分割槽，80年代（1980's）的資料，90年代（1990's）的資料以及任何在2000年（包括2000年）後的資料。 

* Hash（雜湊） – 這中模式允許DBA透過對錶的一個或多個列的Hash Key進行計算，最後透過這個Hash碼不同數值對應的資料區域進行分割槽，。例如DBA可以建立一個對錶主鍵進行分割槽的表。 

* Key（鍵值） – 上面Hash模式的一種延伸，這裡的Hash Key是MySQL系統產生的。 

* List（預定義列表） – 這種模式允許系統透過DBA定義的列表的值所對應的行資料進行分割。例如：DBA建立了一個橫跨三個分割槽的表，分別根據2004年2005年和2006年值所對應的資料。 

* Composite（複合模式） - 很神秘吧，哈哈，其實是以上模式的組合使用而已，就不解釋了。舉例：在初始化已經進行了Range範圍分割槽的表上，我們可以對其中一個分割槽再進行hash雜湊分割槽。 

= 垂直分割槽（按列分）=
舉個簡單例子：一個包含了大text和BLOB列的表，這些text和BLOB列又不經常被訪問，這時候就要把這些不經常使用的text和BLOB了劃分到另一個分割槽，在保證它們資料相關性的同時還能提高訪問速度。


[分割槽表和未分割槽表試驗過程]

*建立分割槽表,按日期的年份拆分
[sql] view plain copy
  1. mysql> CREATE TABLE part_tab ( c1 int default NULL, c2 varchar(30) default NULL, c3 date default NULL) engine=myisam   
  2. PARTITION BY RANGE (year(c3)) (PARTITION p0 VALUES LESS THAN (1995),  
  3. PARTITION p1 VALUES LESS THAN (1996) , PARTITION p2 VALUES LESS THAN (1997) ,  
  4. PARTITION p3 VALUES LESS THAN (1998) , PARTITION p4 VALUES LESS THAN (1999) ,  
  5. PARTITION p5 VALUES LESS THAN (2000) , PARTITION p6 VALUES LESS THAN (2001) ,  
  6. PARTITION p7 VALUES LESS THAN (2002) , PARTITION p8 VALUES LESS THAN (2003) ,  
  7. PARTITION p9 VALUES LESS THAN (2004) , PARTITION p10 VALUES LESS THAN (2010),  
  8. PARTITION p11 VALUES LESS THAN MAXVALUE );   
注意最後一行，考慮到可能的最大值

*建立未分割槽表
[sql] view plain copy
  1. mysql> create table no_part_tab (c1 int(11) default NULL,c2 varchar(30) default NULL,c3 date default NULL) engine=myisam;  

*透過儲存過程灌入800萬條測試資料

mysql> set sql_mode=''; /* 如果建立儲存過程失敗，則先需設定此變數, bug? */

> delimiter //   /* 設定語句終結符為 //，因儲存過程語句用;結束 */


[sql] view plain copy
  1. mysql> CREATE PROCEDURE load_part_tab()  
  2.        begin  
  3.     declare v int default 0;  
  4.     while v < 8000000  
  5.     do  
  6.         insert into part_tab  
  7.         values (v,'testing partitions',adddate('1995-01-01',(rand(v)*36520) mod 3652));  
  8.          set v = v + 1;  
  9.     end while;  
  10.     end  
  11.     //  
  12. mysql> delimiter ;  
  13. mysql> call load_part_tab();  
Query OK, 1 row affected (8 min 17.75 sec)
[sql] view plain copy
  1. mysql> insert into no_part_tab select * from part_tab;  
Query OK, 8000000 rows affected (51.59 sec)
Records: 8000000 Duplicates: 0 Warnings: 0

* SQL效能

[sql] view plain copy
  1. mysql> select count(*) from part_tab where c3 > date '1995-01-01' and c3 < date '1995-12-31';  


+----------+
| count(*) |
+----------+
|   795181 |
+----------+

1 row in set (0.55 sec)


[sql] view plain copy
  1. mysql> select count(*) from no_part_tab where c3 > date '1995-01-01' and c3 < date '1995-12-31';   
+----------+
| count(*) |
+----------+
|   795181 |
+----------+
1 row in set (4.69 sec)
結果表明分割槽表比未分割槽表的執行時間少90%。

* 透過explain語句來分析執行情況
[sql] view plain copy
  1. mysql > explain select count(*) from no_part_tab where c3 > date '1995-01-01' and c3 < date '1995-12-31'\G  
/* 結尾的\G使得mysql的輸出改為列模式 */                    
*************************** 1. row ***************************
           id: 1
select_type: SIMPLE
        table: no_part_tab
         type: ALL
possible_keys: NULL
          key: NULL
      key_len: NULL
          ref: NULL
         rows: 8000000
        Extra: Using where
1 row in set (0.00 sec)


[sql] view plain copy
  1. mysql> explain select count(*) from part_tab where c3 > date '1995-01-01' and c3 < date '1995-12-31'\G   


*************************** 1. row ***************************
           id: 1
select_type: SIMPLE
        table: part_tab
         type: ALL
possible_keys: NULL
          key: NULL
      key_len: NULL
          ref: NULL
         rows: 798458
        Extra: Using where
1 row in set (0.00 sec)
explain語句顯示了SQL查詢要處理的記錄數目

* 試驗建立索引後情況
[sql] view plain copy
  1. mysql> create index idx_of_c3 on no_part_tab (c3);  
Query OK, 8000000 rows affected (1 min 18.08 sec)
Records: 8000000 Duplicates: 0 Warnings: 0

[sql] view plain copy
  1. mysql> create index idx_of_c3 on part_tab (c3);  
Query OK, 8000000 rows affected (1 min 19.19 sec)
Records: 8000000 Duplicates: 0 Warnings: 0
建立索引後的資料庫檔案大小列表：
2008-05-24 09:23             8,608 no_part_tab.frm
2008-05-24 09:24       255,999,996 no_part_tab.MYD
2008-05-24 09:24        81,611,776 no_part_tab.MYI
2008-05-24 09:25                 0 part_tab#P#p0.MYD
2008-05-24 09:26             1,024 part_tab#P#p0.MYI
2008-05-24 09:26        25,550,656 part_tab#P#p1.MYD
2008-05-24 09:26         8,148,992 part_tab#P#p1.MYI
2008-05-24 09:26        25,620,192 part_tab#P#p10.MYD
2008-05-24 09:26         8,170,496 part_tab#P#p10.MYI
2008-05-24 09:25                 0 part_tab#P#p11.MYD
2008-05-24 09:26             1,024 part_tab#P#p11.MYI
2008-05-24 09:26        25,656,512 part_tab#P#p2.MYD
2008-05-24 09:26         8,181,760 part_tab#P#p2.MYI
2008-05-24 09:26        25,586,880 part_tab#P#p3.MYD
2008-05-24 09:26         8,160,256 part_tab#P#p3.MYI
2008-05-24 09:26        25,585,696 part_tab#P#p4.MYD
2008-05-24 09:26         8,159,232 part_tab#P#p4.MYI
2008-05-24 09:26        25,585,216 part_tab#P#p5.MYD
2008-05-24 09:26         8,159,232 part_tab#P#p5.MYI
2008-05-24 09:26        25,655,740 part_tab#P#p6.MYD
2008-05-24 09:26         8,181,760 part_tab#P#p6.MYI
2008-05-24 09:26        25,586,528 part_tab#P#p7.MYD
2008-05-24 09:26         8,160,256 part_tab#P#p7.MYI
2008-05-24 09:26        25,586,752 part_tab#P#p8.MYD
2008-05-24 09:26         8,160,256 part_tab#P#p8.MYI
2008-05-24 09:26        25,585,824 part_tab#P#p9.MYD
2008-05-24 09:26         8,159,232 part_tab#P#p9.MYI
2008-05-24 09:25             8,608 part_tab.frm
2008-05-24 09:25                68 part_tab.par

* 再次測試SQL效能

[sql] view plain copy
  1. mysql> select count(*) from no_part_tab where c3 > date '1995-01-01' and c3 < date '1995-12-31';   


+----------+
| count(*) |
+----------+
|   795181 |
+----------+

1 row in set (2.42 sec)   /* 為原來4.69 sec 的51%*/   


重啟mysql ( net stop mysql, net start mysql)後，查詢時間降為0.89 sec,幾乎與分割槽表相同。

[sql] view plain copy
  1. mysql> select count(*) from part_tab where c3 > date '1995-01-01' and c3 < date '1995-12-31';   
+----------+
| count(*) |
+----------+
|   795181 |
+----------+
1 row in set (0.86 sec)

* 更進一步的試驗
** 增加日期範圍
[sql] view plain copy
  1. mysql> select count(*) from no_part_tab where c3 > date '1995-01-01' and c3 < date '1997-12-31';  
+----------+
| count(*) |
+----------+
| 2396524 |
+----------+
1 row in set (5.42 sec)

[sql] view plain copy
  1. mysql> select count(*) from part_tab where c3 > date '1995-01-01' and c3 < date '1997-12-31';  
+----------+
| count(*) |
+----------+
| 2396524 |
+----------+

1 row in set (2.63 sec)


** 增加未索引欄位查詢
[sql] view plain copy
  1. mysql> select count(*) from part_tab where c3 > date '1995-01-01' and c3 < date  
  2. '1996-12-31' and c2='hello';  
+----------+
| count(*) |
+----------+
|        0 |
+----------+
1 row in set (0.75 sec)

[sql] view plain copy
  1. mysql> select count(*) from no_part_tab where c3 > date '1995-01-01' and c3 < date '1996-12-31' and c2='hello';  
+----------+
| count(*) |
+----------+
|        0 |
+----------+
1 row in set (11.52 sec)


= 初步結論 =
* 分割槽和未分割槽佔用檔案空間大致相同 （資料和索引檔案）
* 如果查詢語句中有未建立索引欄位，分割槽時間遠遠優於未分割槽時間
* 如果查詢語句中欄位建立了索引，分割槽和未分割槽的差別縮小，分割槽略優於未分割槽。


= 最終結論 =
* 對於大資料量，建議使用分割槽功能。
* 去除不必要的欄位
* 根據手冊， 增加myisam_max_sort_file_size 會增加分割槽效能

[分割槽命令詳解]

= 分割槽例子 = 
* RANGE 型別
[sql] view plain copy
  1. CREATE TABLE users (  
  2.        uid INT UNSIGNED NOT NULL AUTO_INCREMENT PRIMARY KEY,  
  3.        name VARCHAR(30) NOT NULL DEFAULT '',  
  4.        email VARCHAR(30) NOT NULL DEFAULT ''  
  5. )  
  6. PARTITION BY RANGE (uid) (  
  7.        PARTITION p0 VALUES LESS THAN (3000000)  
  8.        DATA DIRECTORY = '/data0/data'  
  9.        INDEX DIRECTORY = '/data1/idx',  
  10.   
  11.        PARTITION p1 VALUES LESS THAN (6000000)  
  12.        DATA DIRECTORY = '/data2/data'  
  13.        INDEX DIRECTORY = '/data3/idx',  
  14.   
  15.        PARTITION p2 VALUES LESS THAN (9000000)  
  16.        DATA DIRECTORY = '/data4/data'  
  17.        INDEX DIRECTORY = '/data5/idx',  
  18.   
  19.        PARTITION p3 VALUES LESS THAN MAXVALUE     DATA DIRECTORY = '/data6/data'   
  20.        INDEX DIRECTORY = '/data7/idx'  
  21. );  
在這裡，將使用者表分成4個分割槽，以每300萬條記錄為界限，每個分割槽都有自己獨立的資料、索引檔案的存放目錄，與此同時，這些目錄所在的物理磁碟分割槽可能也都是完全獨立的，可以提高磁碟IO吞吐量。
      
* LIST 型別
[sql] view plain copy
  1. CREATE TABLE category (  
  2.      cid INT UNSIGNED NOT NULL AUTO_INCREMENT PRIMARY KEY,  
  3.      name VARCHAR(30) NOT NULL DEFAULT ''  
  4. )  
  5. PARTITION BY LIST (cid) (  
  6.      PARTITION p0 VALUES IN (0,4,8,12)  
  7.      DATA DIRECTORY = '/data0/data'   
  8.      INDEX DIRECTORY = '/data1/idx',  
  9.        
  10.      PARTITION p1 VALUES IN (1,5,9,13)  
  11.      DATA DIRECTORY = '/data2/data'  
  12.      INDEX DIRECTORY = '/data3/idx',  
  13.        
  14.      PARTITION p2 VALUES IN (2,6,10,14)  
  15.      DATA DIRECTORY = '/data4/data'  
  16.      INDEX DIRECTORY = '/data5/idx',  
  17.        
  18.      PARTITION p3 VALUES IN (3,7,11,15)  
  19.      DATA DIRECTORY = '/data6/data'  
  20.      INDEX DIRECTORY = '/data7/idx'  
  21. );     
分成4個區，資料檔案和索引檔案單獨存放。

* HASH 型別     
[sql] view plain copy
  1. CREATE TABLE users (  
  2.      uid INT UNSIGNED NOT NULL AUTO_INCREMENT PRIMARY KEY,  
  3.      name VARCHAR(30) NOT NULL DEFAULT '',  
  4.      email VARCHAR(30) NOT NULL DEFAULT ''  
  5. )  
  6. PARTITION BY HASH (uid) PARTITIONS 4 (  
  7.      PARTITION p0  
  8.      DATA DIRECTORY = '/data0/data'  
  9.      INDEX DIRECTORY = '/data1/idx',  
  10.   
  11.      PARTITION p1  
  12.      DATA DIRECTORY = '/data2/data'  
  13.      INDEX DIRECTORY = '/data3/idx',  
  14.   
  15.      PARTITION p2  
  16.      DATA DIRECTORY = '/data4/data'  
  17.      INDEX DIRECTORY = '/data5/idx',  
  18.   
  19.      PARTITION p3  
  20.      DATA DIRECTORY = '/data6/data'  
  21.      INDEX DIRECTORY = '/data7/idx'  
  22. );  
分成4個區，資料檔案和索引檔案單獨存放。

例子：
[sql] view plain copy
  1. CREATE TABLE ti2 (id INT, amount DECIMAL(7,2), tr_date DATE)  
  2.     ENGINE=myisam  
  3.     PARTITION BY HASH( MONTH(tr_date) )  
  4.     PARTITIONS 6;  
  5.   
  6. CREATE PROCEDURE load_ti2()  
  7.        begin  
  8.     declare v int default 0;  
  9.     while v < 80000  
  10.     do  
  11.         insert into ti2  
  12.         values (v,'3.14',adddate('1995-01-01',(rand(v)*3652) mod 365));  
  13.          set v = v + 1;  
  14.     end while;  
  15.     end  
  16.     //  


* KEY 型別
[sql] view plain copy
  1. CREATE TABLE users (  
  2.      uid INT UNSIGNED NOT NULL AUTO_INCREMENT PRIMARY KEY,  
  3.      name VARCHAR(30) NOT NULL DEFAULT '',  
  4.      email VARCHAR(30) NOT NULL DEFAULT ''  
  5. )  
  6. PARTITION BY KEY (uid) PARTITIONS 4 (  
  7.      PARTITION p0  
  8.      DATA DIRECTORY = '/data0/data'  
  9.      INDEX DIRECTORY = '/data1/idx',  
  10.        
  11.      PARTITION p1  
  12.      DATA DIRECTORY = '/data2/data'   
  13.      INDEX DIRECTORY = '/data3/idx',  
  14.        
  15.      PARTITION p2   
  16.      DATA DIRECTORY = '/data4/data'  
  17.      INDEX DIRECTORY = '/data5/idx',  
  18.        
  19.      PARTITION p3   
  20.      DATA DIRECTORY = '/data6/data'  
  21.      INDEX DIRECTORY = '/data7/idx'  
  22. );     
分成4個區，資料檔案和索引檔案單獨存放。

* 子分割槽
子分割槽是針對 RANGE/LIST 型別的分割槽表中每個分割槽的再次分割。再次分割可以是 HASH/KEY 等型別。例如：
[sql] view plain copy
  1. CREATE TABLE users (  
  2.      uid INT UNSIGNED NOT NULL AUTO_INCREMENT PRIMARY KEY,  
  3.      name VARCHAR(30) NOT NULL DEFAULT '',  
  4.      email VARCHAR(30) NOT NULL DEFAULT ''  
  5. )  
  6. PARTITION BY RANGE (uid) SUBPARTITION BY HASH (uid % 4) SUBPARTITIONS 2(  
  7.      PARTITION p0 VALUES LESS THAN (3000000)  
  8.      DATA DIRECTORY = '/data0/data'  
  9.      INDEX DIRECTORY = '/data1/idx',  
  10.   
  11.      PARTITION p1 VALUES LESS THAN (6000000)  
  12.      DATA DIRECTORY = '/data2/data'  
  13.      INDEX DIRECTORY = '/data3/idx'  
  14. );  
對 RANGE 分割槽再次進行子分割槽劃分，子分割槽採用 HASH 型別。
或者
[sql] view plain copy
  1. CREATE TABLE users (  
  2.      uid INT UNSIGNED NOT NULL AUTO_INCREMENT PRIMARY KEY,  
  3.      name VARCHAR(30) NOT NULL DEFAULT '',  
  4.      email VARCHAR(30) NOT NULL DEFAULT ''  
  5. )  
  6. PARTITION BY RANGE (uid) SUBPARTITION BY KEY(uid) SUBPARTITIONS 2(  
  7.      PARTITION p0 VALUES LESS THAN (3000000)  
  8.      DATA DIRECTORY = '/data0/data'  
  9.      INDEX DIRECTORY = '/data1/idx',  
  10.   
  11.      PARTITION p1 VALUES LESS THAN (6000000)  
  12.      DATA DIRECTORY = '/data2/data'  
  13.      INDEX DIRECTORY = '/data3/idx'  
  14. );  
對 RANGE 分割槽再次進行子分割槽劃分，子分割槽採用 KEY 型別。

= 分割槽管理 =

    * 刪除分割槽  
[sql] view plain copy
  1. ALERT TABLE users DROP PARTITION p0;  

      刪除分割槽 p0。


    * 重建分割槽
          o RANGE 分割槽重建
[sql] view plain copy
  1. ALTER TABLE users REORGANIZE PARTITION p0,p1 INTO (PARTITION p0 VALUES LESS THAN (6000000));  
            將原來的 p0,p1 分割槽合併起來，放到新的 p0 分割槽中。
          o LIST 分割槽重建
[sql] view plain copy
  1. ALTER TABLE users REORGANIZE PARTITION p0,p1 INTO (PARTITION p0 VALUES IN(0,1,4,5,8,9,12,13));  
            將原來的 p0,p1 分割槽合併起來，放到新的 p0 分割槽中。
          o HASH/KEY 分割槽重建
[sql] view plain copy
  1. ALTER TABLE users REORGANIZE PARTITION COALESCE PARTITION 2;  
            用 REORGANIZE 方式重建分割槽的數量變成2，在這裡數量只能減少不能增加。想要增加可以用 ADD PARTITION 方法。
    * 新增分割槽
          o 新增 RANGE 分割槽   
[sql] view plain copy
  1. ALTER TABLE category ADD PARTITION (PARTITION p4 VALUES IN (16,17,18,19)  
  2.            DATA DIRECTORY = '/data8/data'  
  3.            INDEX DIRECTORY = '/data9/idx');  
            新增一個RANGE分割槽。
          o 新增 HASH/KEY 分割槽
[sql] view plain copy
  1. ALTER TABLE users ADD PARTITION PARTITIONS 8;  
            將分割槽總數擴充套件到8個。

[ 給已有的表加上分割槽 ]
[sql] view plain copy
  1. alter table results partition by RANGE (month(ttime))   
  2. (PARTITION p0 VALUES LESS THAN (1),  
  3. PARTITION p1 VALUES LESS THAN (2) , PARTITION p2 VALUES LESS THAN (3) ,  
  4. PARTITION p3 VALUES LESS THAN (4) , PARTITION p4 VALUES LESS THAN (5) ,  
  5. PARTITION p5 VALUES LESS THAN (6) , PARTITION p6 VALUES LESS THAN (7) ,  
  6. PARTITION p7 VALUES LESS THAN (8) , PARTITION p8 VALUES LESS THAN (9) ,  
  7. PARTITION p9 VALUES LESS THAN (10) , PARTITION p10 VALUES LESS THAN (11),  
  8. PARTITION p11 VALUES LESS THAN (12),  
  9. PARTITION P12 VALUES LESS THAN (13) );   


預設分割槽限制分割槽欄位必須是主鍵（PRIMARY KEY)的一部分，為了去除此
限制：
[方法1] 使用ID
[sql] view plain copy
  1. mysql> ALTER TABLE np_pk  
  2.     ->     PARTITION BY HASH( TO_DAYS(added) )  
  3.     ->     PARTITIONS 4;  
ERROR 1503 (HY000): A PRIMARY KEY must include all columns in the table's partitioning function

However, this statement using the id column for the partitioning column is valid, as shown here:

[sql] view plain copy
  1. mysql> ALTER TABLE np_pk  
  2.     ->     PARTITION BY HASH(id)  
  3.     ->     PARTITIONS 4;  
Query OK, 0 rows affected (0.11 sec)
Records: 0 Duplicates: 0 Warnings: 0

[方法2] 將原有PK去掉生成新PK
[sql] view plain copy
  1. mysql> alter table results drop PRIMARY KEY;  
Query OK, 5374850 rows affected (7 min 4.05 sec)
Records: 5374850 Duplicates: 0 Warnings: 0

[sql] view plain copy
  1. mysql> alter table results add PRIMARY KEY(id, ttime);  
Query OK, 5374850 rows affected (6 min 14.86 sec)

Records: 5374850 Duplicates: 0 Warnings: 0

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