Sql优化之Mysql表分区

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篇首语：本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理，主要介绍了Sql优化之Mysql表分区相关的知识，希望对你有一定的参考价值。

一  分区表适用于以下场景

1：表非常大以至于无法全部放在内存中，或者只在标的最后部分有热点数据，其他均是历史数据

2：分区表的数据更容易维护。例如想批量删除大量数据可以使用清除整个分区的方式。另外还可以对一个独立分区进行优化、检查、修复等操作。

3：分区表的数据可以分布在不同的物理设备上，从而高效的利用多个硬件设备

4：可以使用分区表来避免某些特殊的瓶颈。例如InnoDB的单个索引的互斥访问、ext3文件系统的inode锁竞争等。

5：如果需要，还可以备份和恢复独立的分区，这在非常大的数据集的场景下效果非常好。

二  分区原理以及限制

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。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。

分区表的限制

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       分区表的原理

SELECT 查询：当查询一个分区表的时候，分区层先打开并锁住所有底层表，优化器先判断是否可以过滤部分分区，然后再调用对应的存储引擎接口访问各个分区的数据；

INSERT操作：当写入一条数据时，分区层先打开并锁住所有的底层表，然后确定那个分区接收这条数据，然后再将记录写入对应的底层表；

DELETE操作：当删除一条记录时，分区层现代开并锁住所有的底层表，然后确定数据对应的分区，最后对相应底层进行删除操作；

UPDATE操作：当更新一条记录时，分区层先打开并锁住所有的底层表，MYSQL先确定需要更新的记录在哪个分区，然后取出数据并更新，在判断更新后的数据应该放在哪个分区，最后对底层表进行写入操作，并对原数据所在的底层表进行删除操作。

当然其中有些操作是支持过滤的。例如当删除一条记录时，MYSQL 需要先找到这条记录，如果where条件恰好和分区表达式匹配，就可以将所有不包含这条记录的分区都过滤掉。同样的操作对于update同样有效。如果是insert操作，其本身就是只命中一个分区 ，其他分区都会被过滤掉。MYSQL先确定这条记录属于哪个分区，再将记录写入对应的底层分区表，无须对任何其他分区进行操作。（虽然每个操作都会“”“先打开并锁住所有的底层表”，但是并不是说分区表在处理过程中是锁住全表的，如果存储引擎能够自己实现行级锁，例如InnoDB，则会在分区层释放对应表锁）。

分区表的类型：MYSQL支持多种分区表

最常见的就是根据范围进行分区，每个分区存储落在某个范围的记录，分区表达式可以是列，也可以是列的表达式。下面的例子是将每一年的销售额存放在不同的分区里。

三    创建分区操作
RANGE分区：
mysql> CREATE TABLE `operation_log` (
-> `id` int(11) unsigned NOT NULL AUTO_INCREMENT,
-> `cid` mediumint(7) unsigned NOT NULL,
-> `accountid` mediumint(8) NOT NULL DEFAULT ‘0‘ ,
-> `flag` tinyint(1) unsigned NOT NULL DEFAULT ‘0‘,
-> `addtime` int(11) unsigned NOT NULL,
-> `device` tinyint(1) unsigned NOT NULL DEFAULT ‘1‘ ,
-> PRIMARY KEY (`id`,`addtime`),
-> KEY `idx_accountid_addtime` (`accountid`,`addtime`),
-> KEY `idx_accountid_flag` (`accountid`,`flag`),
->) ENGINE=InnoDB AUTO_INCREMENT=50951039 DEFAULT CHARSET=utf8 COMMENT=‘操作记录‘
->/*!50100 PARTITION BY RANGE (addtime)
->(PARTITION `2013-05` VALUES LESS THAN (1370016000) ENGINE = InnoDB,
-> PARTITION `2013-06` VALUES LESS THAN (1372608000) ENGINE = InnoDB,
-> PARTITION `2013-07` VALUES LESS THAN (1375286400) ENGINE = InnoDB,
-> PARTITION `2013-08` VALUES LESS THAN (1377964800) ENGINE = InnoDB,
-> PARTITION `2013-09` VALUES LESS THAN MAXVALUE ENGINE = InnoDB) */；
1 row in set (0.00 sec)
（ LESS THAN MAXVALUE考虑到可能的最大值）
 
list分区
//这种方式失败
mysql> CREATE TABLE IF NOT EXISTS `list_part` (
-> `id` int(11) NOT NULL AUTO_INCREMENT COMMENT ‘用户ID‘,
-> `province_id` int(2) NOT NULL DEFAULT 0 COMMENT ‘省‘,
-> `name` varchar(50) NOT NULL DEFAULT ‘‘ COMMENT ‘名称‘,
-> `sex` int(1) NOT NULL DEFAULT ‘0‘ COMMENT ‘0为男，1为女‘,
-> PRIMARY KEY (`id`)
-> ) ENGINE=INNODB DEFAULT CHARSET=utf8 AUTO_INCREMENT=1
-> PARTITION BY LIST (province_id) (
-> PARTITION p0 VALUES IN (1,2,3,4,5,6,7,8),
-> PARTITION p1 VALUES IN (9,10,11,12,16,21),
-> PARTITION p2 VALUES IN (13,14,15,19),
-> PARTITION p3 VALUES IN (17,18,20,22,23,24)
-> );
ERROR 1503 (HY000): A PRIMARY KEY must include all columns in the table‘s partitioning function
 
//这种方式成功
mysql> CREATE TABLE IF NOT EXISTS `list_part` (
-> `id` int(11) NOT NULL COMMENT ‘用户ID‘,
-> `province_id` int(2) NOT NULL DEFAULT 0 COMMENT ‘省‘,
-> `name` varchar(50) NOT NULL DEFAULT ‘‘ COMMENT ‘名称‘,
-> `sex` int(1) NOT NULL DEFAULT ‘0‘ COMMENT ‘0为男，1为女‘
-> ) ENGINE=INNODB DEFAULT CHARSET=utf8
-> PARTITION BY LIST (province_id) (
-> PARTITION p0 VALUES IN (1,2,3,4,5,6,7,8),
-> PARTITION p1 VALUES IN (9,10,11,12,16,21),
-> PARTITION p2 VALUES IN (13,14,15,19),
-> PARTITION p3 VALUES IN (17,18,20,22,23,24)
-> );
Query OK, 0 rows affected (0.33 sec)
上面的这个创建list分区时，如果有主銉的话，分区时主键必须在其中，不然就会报错。如果我不用主键，分区就创建成功了，一般情况下，一个张表肯定会有一个主键，这算是一个分区的局限性
 
hash分区
mysql> CREATE TABLE IF NOT EXISTS `hash_part` (
-> `id` int(11) NOT NULL AUTO_INCREMENT COMMENT ‘评论ID‘,
-> `comment` varchar(1000) NOT NULL DEFAULT ‘‘ COMMENT ‘评论‘,
-> `ip` varchar(25) NOT NULL DEFAULT ‘‘ COMMENT ‘来源IP‘,
-> PRIMARY KEY (`id`)
-> ) ENGINE=INNODB DEFAULT CHARSET=utf8 AUTO_INCREMENT=1
-> PARTITION BY HASH(id)
-> PARTITIONS 3;
Query OK, 0 rows affected (0.06 sec)
 
key分区
mysql> CREATE TABLE IF NOT EXISTS `key_part` (
-> `news_id` int(11) NOT NULL COMMENT ‘新闻ID‘,
-> `content` varchar(1000) NOT NULL DEFAULT ‘‘ COMMENT ‘新闻内容‘,
-> `u_id` varchar(25) NOT NULL DEFAULT ‘‘ COMMENT ‘来源IP‘,
-> `create_time` DATE NOT NULL DEFAULT ‘0000-00-00 00:00:00‘ COMMENT ‘时间‘
-> ) ENGINE=INNODB DEFAULT CHARSET=utf8
-> PARTITION BY LINEAR HASH(YEAR(create_time))
-> PARTITIONS 3;
Query OK, 0 rows affected (0.07 sec)
 
 
增加子分区操作
子分区是分区表中每个分区的再次分割，子分区既可以使用HASH希分区，也可以使用KEY分区。这 也被称为复合分区（composite partitioning）

1. 如果一个分区中创建了子分区，其他分区也要有子分区
2. 如果创建了了分区，每个分区中的子分区数必有相同
3. 同一分区内的子分区，名字不相同，不同分区内的子分区名子可以相同（5.1.50不适用）

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mysql> CREATE TABLE IF NOT EXISTS `sub_part` (
-> `news_id` int(11) NOT NULL COMMENT ‘新闻ID‘,
-> `content` varchar(1000) NOT NULL DEFAULT ‘‘ COMMENT ‘新闻内容‘,
-> `u_id` int(11) NOT NULL DEFAULT 0s COMMENT ‘来源IP‘,
-> `create_time` DATE NOT NULL DEFAULT ‘0000-00-00 00:00:00‘ COMMENT ‘时间‘
-> ) ENGINE=INNODB DEFAULT CHARSET=utf8
-> PARTITION BY RANGE(YEAR(create_time))
-> SUBPARTITION BY HASH(TO_DAYS(create_time))(
-> PARTITION p0 VALUES LESS THAN (1990)(SUBPARTITION s0,SUBPARTITION s1,SUBPARTITION s2),
-> PARTITION p1 VALUES LESS THAN (2000)(SUBPARTITION s3,SUBPARTITION s4,SUBPARTITION good),
-> PARTITION p2 VALUES LESS THAN MAXVALUE(SUBPARTITION tank0,SUBPARTITION tank1,SUBPARTITION tank3)
-> );
Query OK, 0 rows affected (0.07 sec)
分区管理

增加分区操作（针对设置MAXVALUE）
range添加分区

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mysql>alter table operation_log add partition(partition `2013-10` values less than (1383235200)); --->适用于没有设置MAXVALUE的分区添加
ERROR 1481 (HY000):MAXVALUE can only be used in last partition definition
mysql>alter table operation_log REORGANIZE partition `2013-09` into (partition `2013-09` values less than (1380556800),partition `2013-10` values less than (1383235200),partition `2013-11` values less than maxvalue);

 

list添加分区

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mysql> alter table list_part add partition(partition p4 values in (25,26,28));
Query OK, 0 rows affected (0.01 sec)
Records: 0 Duplicates: 0 Warnings: 0

 

hash重新分区

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mysql> alter table list_part add partition(partition p4 values in (25,26,28));
Query OK, 0 rows affected (0.01 sec)
Records: 0 Duplicates: 0 Warnings: 0

 

key重新分区

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mysql> alter table key_part add partition partitions 4;
Query OK, 1 row affected (0.06 sec)//有数据也会被重新分配
Records: 1 Duplicates: 0 Warnings: 0

 

子分区添加新分区，虽然我没有指定子分区，但是系统会给子分区命名的

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mysql> alter table sub1_part add partition(partition p3 values less than MAXVALUE);
Query OK, 0 rows affected (0.02 sec)
Records: 0 Duplicates: 0 Warnings: 0

 

删除分区操作

alter table user drop partition2013-05;

分区表其他操作

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重建分区(官方：与先drop所有记录然后reinsert是一样的效果；用于整理表碎片)
alter table operation_log rebuild partition `2014-01`;
重建多个分区
alter table operation_log rebuild partition `2014-01`,`2014-02`;
过程如下：
 
pro
优化分区（如果删除了一个分区的大量记录或者对一个分区的varchar blob text数据类型的字段做了许多更新，此时可以对分区进行优化以回收未使用的空间和整理分区数据文件）
alter table operation_log optimize partition `2014-01`;
 
优化的操作相当于check partition,analyze partition 和repair patition
 
分析分区
alter table operation_log analyze partition `2014-01`;
 
修复分区
alter table operation_log repair partition `2014-01`;
 
检查分区
alter table operation_log check partition `2014-01`;






以上是关于Sql优化之Mysql表分区的主要内容，如果未能解决你的问题，请参考以下文章

MySQL数据库性能优化之分区分表分库

MySQL单机优化---分表分区分库

分区

mysql sql优化之 优化GROUP BY 和 DISTINCT

MySql优化之存储引擎和sql优化

详解MySQL分区表