Mysql数据库表分区深入详解

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苟哥 2022-07-23 23:56

引言：mysql数据库分区的由来？

1）传统不分区数据库痛点
mysql数据库中的数据是以文件的形势存在磁盘上的，默认放在/mysql/data下面（可以通过my.cnf中的datadir来查看），
一张表主要对应着三个文件，一个是frm存放表结构的，一个是myd存放表数据的，一个是myi存表索引的。

[root@laoyang test]# ls -al
总用量 1811444
drwx------ 2 mysql mysql 4096 10月 17 15:12 .
drwxr-xr-x 4 mysql mysql 4096 10月 17 14:37 ..
-rw-rw---- 1 mysql mysql 8962 10月 10 17:45 bz_info.frm
-rw-rw---- 1 mysql mysql 347727032 10月 17 15:16 bz_info.MYD
-rw-rw---- 1 mysql mysql 56341504 10月 17 15:16 bz_info.MYI
-rw-rw---- 1 mysql mysql 8962 10月 10 17:44 dz_info.frm
-rw-rw---- 1 mysql mysql 418645764 10月 17 15:15 dz_info.MYD
-rw-rw---- 1 mysql mysql 81381376 10月 17 15:15 dz_info.MYI

2）数据库分区处理
如果一张表的数据量太大的话，那么myd,myi就会变的很大，查找数据就会变的很慢，这个时候我们可以利用mysql的分区功能，在物理上将这一张表对应的三个文件，分割成许多个小块，这样呢，我们查找一条数据时，就不用全部查找了，只要知道这条数据在哪一块，然后在那一块找就行了。如果表的数据太大，可能一个磁盘放不下，这个时候，我们可以把数据分配到不同的磁盘里面去。

表分区是Mysql被Oracle收购后推出的一个新特性。

一、表分区通俗解释

通俗地讲表分区是将一大表，根据条件分割成若干个小表。mysql5.1开始支持数据表分区了。
如：某用户表的记录超过了600万条，那么就可以根据入库日期将表分区，也可以根据所在地将表分区。当然也可根据其他的条件分区。

二、为什么要对表进行分区？

为了改善大型表以及具有各种访问模式的表的可伸缩性，可管理性和提高数据库效率。

2.1 表分区要解决的问题：

当表非常大，或者表中有大量的历史记录，而“热数据”却位于表的末尾。如日志系统、新闻。。此时就可以考虑分区表。【注：此处也可以使用分表，但是会增加业务的复杂性。】

2.2 表分区有如下优点：

1）与单个磁盘或文件系统分区相比，可以存储更多的数据。
2）对于那些已经失去保存意义的数据，通常可以通过删除与那些数据有关的分区，很容易地删除那些数据。
相反地，在某些情况下，添加新数据的过程又可以通过为那些新数据专门增加一个新的分区，来很方便地实现。
同样的，你可以很快的通过删除分区来移除旧数据。你还可以优化、检查、修复个别分区。
3）一些查询可以得到极大的优化。可以把一些归类的数据放在一个分区中，可以减少服务器检查数据的数量加快查询。
这主要是借助于满足一个给定WHERE语句的数据可以只保存在一个或多个分区内，这样在查找时就不用查找其他剩余的分区。
PS：因为分区可以在创建了分区表后进行修改，所以在第一次配置分区方案时还不曾这么做时，可以重新组织数据，来提高那些常用查询的效率。
4）涉及到例如SUM()和COUNT()这样聚合函数的查询，可以很容易地进行并行处理。
这种查询的一个简单例子如

“SELECT salesperson_id, COUNT (orders) as order_total FROM sales GROUP BY salesperson_id；”。

通过“并行”，这意味着该查询可以在每个分区上同时进行，最终结果只需通过总计所有分区得到的结果。
5）通过跨多个磁盘来分散数据查询，来获得更大的查询吞吐量。

三、mysql分区类型

根据所使用的不同分区规则可以分成几大分区类型。

3.1 RANGE 分区：

基于属于一个给定连续区间的列值，把多行分配给分区。
举例：

create table foo_range (
id int not null auto_increment,
created DATETIME,
primary key (id, created)
) engine = innodb partition by range (TO_DAYS(created))(
PARTITION foo_1 VALUES LESS THAN (TO_DAYS('2016-10-18')),
PARTITION foo_2 VALUES LESS THAN (TO_DAYS('2017-01-01'))
);

//新增一个分区
ALTER TABLE foo_range ADD PARTITION(
PARTITION foo_3 VALUES LESS THAN (TO_DAYS('2017-10-18'))
);

//插入数据
insert into `foo_range` (`id`, `created`) values (1, '2016-10-17'),(2, '2016-10-20'),(3, '2016-1-25');

//查询
explain partitions select * from foo_range where created = '2016-10-20';

//查询结果：
mysql> explain partitions select * from foo_range where created = '2016-10-20';
+----+-------------+-----------+------------+-------+---------------+---------+---------+------+------+--------------------------+
| id | select_type | table | partitions | type | possible_keys | key | key_len | ref | rows | Extra |
+----+-------------+-----------+------------+-------+---------------+---------+---------+------+------+--------------------------+
| 1 | SIMPLE | foo_range | foo_2 | index | NULL | PRIMARY | 12 | NULL | 2 | Using where; Using index |
+----+-------------+-----------+------------+-------+---------------+---------+---------+------+------+--------------------------+

3.2 LIST 分区：

类似于按RANGE分区，区别在于LIST分区是基于列值匹配一个离散值集合中的某个值来进行选择。

create table foo_list
(empno varchar(20) not null ,
empname varchar(20),
deptno int,
birthdate date not null,
salary int
)
partition by list(deptno)
(
partition p1 values in (10),
partition p2 values in (20),
partition p3 values in (30)
);

以上显示，以部门号为分区依据，每个部门一个分区。

3.3 HASH分区：

基于用户定义的表达式的返回值来进行选择的分区，该表达式使用将要插入到表中的这些行的列值进行计算。这个函数可以包含MySQL中有效的、产生非负整数值的任何表达式。
HASH分区主要用来确保数据在预先确定数目的分区中平均分布。在RANGE和LIST分区中，必须明确指定一个给定的列值或列值集合应该保存在哪个分区中。
在HASH分区中，MySQL 自动完成这些工作，你所要做的只是基于将要被哈希的列值指定一个列值或表达式，以及指定被分区的表将要被分割成的分区数量。

create table foo_hash
(empno varchar(20) not null ,
empname varchar(20),
deptno int,
birthdate date not null,
salary int
)
partition by hash(year(birthdate))
partitions 4;

以上创建了4个分区。

3.4 KEY分区：

类似于按HASH分区，区别在于KEY分区只支持计算一列或多列，且MySQL服务器提供其自身的哈希函数。必须有一列或多列包含整数值。

create table foo_key

(empno varchar(20) not null ,

empname varchar(20),

deptno int,

birthdate date not null,

salary int

)

partition by key(birthdate)

partitions 4;

3.5 复合分区：

基于RANGE/LIST 类型的分区表中每个分区的再次分割。子分区可以是 HASH/KEY 等类型。

四、常见分区操作

修改已有表举例：

ALTER TABLE bj_info
PARTITION BY RANGE(id) PARTITIONS 14(
PARTITION part_00yntai VALUES LESS THAN (610001),
PARTITION part_01shxia VALUES LESS THAN (1220001),
PARTITION part_02zhfu VALUES LESS THAN (1830001),
PARTITION part_03fuhan VALUES LESS THAN (2440001),
PARTITION part_04mping VALUES LESS THAN (3660001),
PARTITION part_06chngdao VALUES LESS THAN (4270001),
PARTITION part_07lonkou VALUES LESS THAN (4880001),
PARTITION part_08layang VALUES LESS THAN (5490001),
PARTITION part_09laihou VALUES LESS THAN (6100001),
PARTITION part_10peglai VALUES LESS THAN (6710001),
PARTITION part_11zhoyuan VALUES LESS THAN (7320001),
PARTITION part_12qixa VALUES LESS THAN (7930001),
PARTITION part_13haiyng VALUES LESS THAN (8540000),
PARTITION part_05laisan VALUES LESS THAN MAXVALUE
);

五、获取分区表信息的方法

5.1 show create table 表名

可以查看创建分区表的create语句
举例：

mysql> show create table foo_list;
+----------+-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------+
| Table | Create Table |
+----------+-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------+
| foo_list | CREATE TABLE `foo_list` (
  `empno` varchar(20) NOT NULL,
  `empname` varchar(20) DEFAULT NULL,
  `deptno` int(11) DEFAULT NULL,
  `birthdate` date NOT NULL,
  `salary` int(11) DEFAULT NULL
) ENGINE=MyISAM DEFAULT CHARSET=utf8
/*!50100 PARTITION BY LIST (deptno)
(PARTITION p1 VALUES IN (10) ENGINE = MyISAM,
 PARTITION p2 VALUES IN (20) ENGINE = MyISAM,
 PARTITION p3 VALUES IN (30) ENGINE = MyISAM) */ |
+----------+-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------+
1 row in set (0.01 sec)
5. 2 show table status

可以查看表是不是分区表
举例：

SHOW TABLE STATUS LIKE ‘foo_range’;

结果如红色部分所示：

5.3 查看information_schema.partitions表

如下命令可以查看表具有哪几个分区、分区的方法、分区中数据的记录数等信息

mysql> select
  -> partition_name part,
  -> partition_expression expr,
  -> partition_description descr,
  -> table_rows
  -> from information_schema.partitions where
  -> table_schema = schema()
  -> and table_name='foo_range';
+-------+------------------+--------+------------+
| part | expr | descr | table_rows |
+-------+------------------+--------+------------+
| foo_1 | TO_DAYS(created) | 736620 | 2 |
| foo_2 | TO_DAYS(created) | 736695 | 1 |
| foo_3 | TO_DAYS(created) | 736985 | 0 |
+-------+------------------+--------+------------+
3 rows in set (0.00 sec)

5.4 explain partitions select语句

通过此语句来显示扫描哪些分区，及他们是如何使用的.
举例如下：

mysql> explain partitions select * from foo_range;
+----+-------------+-----------+-------------------+-------+---------------+---------+---------+------+------+-------------+
| id | select_type | table | partitions | type | possible_keys | key | key_len | ref | rows | Extra |
+----+-------------+-----------+-------------------+-------+---------------+---------+---------+------+------+-------------+
| 1 | SIMPLE | foo_range | foo_1,foo_2,foo_3 | index | NULL | PRIMARY | 12 | NULL | 4 | Using index |
+----+-------------+-----------+-------------------+-------+---------------+---------+---------+------+------+-------------+
1 row in set (0.00 sec)

六、性能对比（分区表和非分区表）

步骤一：创建两张表: part_tab(分区表),no_part_tab(普通表)

CREATE TABLE part_tab
(c1 int default NULL, c2 varchar(30) default NULL, c3 date not null)
 PARTITION BY RANGE(year(c3))
(PARTITION p0 VALUES LESS THAN (1995),
PARTITION p1 VALUES LESS THAN (1996) ,
PARTITION p2 VALUES LESS THAN (1997) ,
PARTITION p3 VALUES LESS THAN (1998) ,
PARTITION p4 VALUES LESS THAN (1999) ,
PARTITION p5 VALUES LESS THAN (2000) ,
PARTITION p6 VALUES LESS THAN (2001) ,
PARTITION p7 VALUES LESS THAN (2002) ,
PARTITION p8 VALUES LESS THAN (2003) ,
PARTITION p9 VALUES LESS THAN (2004) ,
PARTITION p10 VALUES LESS THAN (2010),
PARTITION p11 VALUES LESS THAN (MAXVALUE) );

CREATE TABLE no_part_tab(c1 int default NULL, c2 varchar(30) default NULL, c3 date not null);

步骤二：创建存储过程。

CREATE PROCEDURE load_part_tab()
  begin
  declare v int default 0;
  while v < 8000000
  do
  insert into part_tab
  values (v,'testingpartitions',adddate('1995-01-01',(rand(v)*36520)mod 3652));
  set v = v + 1;
  end while;
end;

//调用存储过程，插入数据
call load_part_tab();

//从 part_tab 导入数据到 no_part_tab

insert into no_part_tab select * from part_tab;

步骤三：执行查询速度比对

select count(*) from part_tab where c3 > date '1995-01-01' and c3 < date '1995-12-31';
耗时：0.407s

select count(*) from no_part_tab where c3 > date '1995-01-01'and c3 < date '1995-12-31';
耗时：3.716s：3.716/0.407=9.13倍。

扫描次数对比：

mysql> explain select count(*) from part_tab where c3 > date '1995-01-01'and c3 < date '1995-12-31';
+----+-------------+----------+------+---------------+------+---------+------+--------+-------------+
| id | select_type | table | type | possible_keys | key | key_len | ref | rows | Extra |
+----+-------------+----------+------+---------------+------+---------+------+--------+-------------+
| 1 | SIMPLE | part_tab | ALL | NULL | NULL | NULL | NULL | 798458 | Using where |
+----+-------------+----------+------+---------------+------+---------+------+--------+-------------+
1 row in set (0.00 sec)

mysql> explain select count(*) from no_part_tab where c3 > date '1995-01-01'and c3 < date '1995-12-31';
+----+-------------+-------------+------+---------------+------+---------+------+---------+-------------+
| id | select_type | table | type | possible_keys | key | key_len | ref | rows | Extra |
+----+-------------+-------------+------+---------------+------+---------+------+---------+-------------+
| 1 | SIMPLE | no_part_tab | ALL | NULL | NULL | NULL | NULL | 8000000 | Using where |
+----+-------------+-------------+------+---------------+------+---------+------+---------+-------------+
1 row in set (0.00 sec)

如上：普通表扫描了 8000000次，分区表扫描了798458次。
分区表扫描比例是普通表的：798458/ 8000000 = 9.98%。

七、分区适用场景

7.1常见使用场景

1）当数据量很大(过T)时，肯定不能把数据再如到内存中，这样查询一个或一定范围的item是很耗时。另外一般这情况下，历史数据或不常访问的数据占很大部分，最新或热点数据占的比例不是很大。这时可以根据有些条件进行表分区。

2）分区表的更易管理，比如删除过去某一时间的历史数据，直接执行truncate，或者狠点drop整个分区，这比detele删除效率更高

3）当数据量很大，或者将来很大的，但单块磁盘的容量不够，或者想提升IO效率的时候，可以把没分区中的子分区挂载到不同的磁盘上。

4）使用分区表可避免某些特殊的瓶颈，例如Innodb的单个索引的互斥访问..

5）单个分区表的备份很恢复会更有效率，在某些场景下

总结：可伸缩性，可管理性，提高数据库查询效率。

7.2 业务场景举例

项目中需要动态新建、删除分区。如新闻表，按照时间维度中的月份对其分区，为了防止新闻表过大，只保留最近6个月的分区，同时预建后面3个月的分区，这个删除、预建分区的过程就是分区表的动态管理。

参考：
http://blog.51yip.com/mysql/1029.html
http://blog.51yip.com/mysql/949.html
http://blog.51yip.com/mysql/1013.html
http://blog.csdn.net/feihong247/article/details/7885199
http://www.wiquan.com/article/669

分区坑：
http://www.simlinux.com/archives/133.html

创建路径：
http://dev.mysql.com/doc/refman/5.7/en/create-table.html

5.6版本才支持：
http://www.linuxidc.com/Linux/2014-01/95725.htm
https://dev.mysql.com/doc/refman/5.6/en/tablespace-placing.html

作者：铭毅天下
原文地址：
http://blog.csdn.net/laoyang360/article/details/52886987

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