详解亿级大数据表的几种建立分区表的方式

小勇DW3

发布于 2019-02-25 09:41:45

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自5.1开始对分区(Partition)有支持，一张表最多1024个分区
查询分区数据：
SELECT * from table PARTITION(p0)
 
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。

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，80年代（1980's）的数据，90年代（1990's）的数据以及任何在2000年（包括2000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） - 很神秘吧，哈哈，其实是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。 


水平分区
[分区表和未分区表试验过程]

*创建分区表,按日期的年份拆分 

mysql> CREATE TABLE part_tab ( c1 int default NULL, c2 varchar(30) default NULL, c3 date default NULL) engine=myisam 
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 ); 
 
注意最后一行，考虑到可能的最大值

*查看创建的情况：
mysql> show create table part_tab;

*创建未分区表
mysql> create table no_part_tab (c1 int(11) default NULL,c2 varchar(30) default NULL,c3 date default NULL) engine=myisam;
 

*通过存储过程灌入800万条测试数据

DELIMITER //
mysql> CREATE PROCEDURE load_part_tab()
       begin
    declare v int default 0;
    while v < 8000000
    do
        insert into part_tab
        values (v,'testing partitions',adddate('1995-01-01',(rand(v)*36520) mod 3652));
         set v = v + 1;
    end while;
    end；
    //
 
Query OK, 1 row affected (8 min 17.75 sec)
 
mysql> insert into no_part_tab select * from part_tab;
Query OK, 8000000 rows affected (51.59 sec)
Records: 8000000 Duplicates: 0 Warnings: 0
* 测试SQL性能
 
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)
 
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)
结果表明分区表比未分区表的执行时间少90%。

* 通过explain语句来分析执行情况
mysql > explain select count(*) from no_part_tab where c3 > date '1995-01-01' and c3 < date '1995-12-31'\G
 
/* 结尾的\G使得mysql的输出改为列模式 */                    
*************************** 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)
 
 
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语句显示了SQL查询要处理的记录数目

* 试验创建索引后情况
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
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
创建索引后的数据库文件大小列表：
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
* 再次测试SQL性能
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)   /* 为原来4.69 sec 的51%*/   

重启mysql ( net stop mysql, net start mysql)后，查询时间降为0.89 sec,几乎与分区表相同。
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)

* 更进一步的试验
** 增加日期范围
 
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)

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)

** 增加未索引字段查询
mysql> select count(*) from part_tab where c3 > date '1995-01-01' and c3 < date
'1996-12-31' and c2='hello';
 
+----------+
| count(*) |
+----------+
|        0 |
+----------+
1 row in set (0.75 sec)
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)

删除老数据，分区表的速度更快：
MySQL [Mytestdb]> alter table part_tab  drop  PARTITION p1;
速度比delete删除快很多；



= 初步结论 =
* 分区和未分区占用文件空间大致相同 （数据和索引文件）
* 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。

= 最终结论 =
* 对于大数据量，建议使用分区功能。
* 去除不必要的字段
* 根据手册， 增加myisam_max_sort_file_size 会增加分区性能



***************************************** 其他类型 *********************************************
[分区命令详解]

= 分区例子 = 
* RANGE 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) (
       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',

       PARTITION p2 VALUES LESS THAN (9000000)
       DATA DIRECTORY = '/data4/data'
       INDEX DIRECTORY = '/data5/idx',

       PARTITION p3 VALUES LESS THAN MAXVALUE     DATA DIRECTORY = '/data6/data' 
       INDEX DIRECTORY = '/data7/idx'
);
 
在这里，将用户表分成4个分区，以每300万条记录为界限，每个分区都有自己独立的数据、索引文件的存放目录，与此同时，这些目录所在的物理磁盘分区可能也都是完全独立的，可以提高磁盘IO吞吐量。