MySQL 分区

 

分区是指根据一定的规则，把一个表分解成多个更小更易管理的部分，逻辑上只有一个表或一个索引，

但是实际上该表可能由数个物理分区对象组成，每个分区都是一个独立的对象，每个分区可以独自处理，也可以作为表的一部分处理。分区对应用是完全透明的。

 

分区的优点体现在以下方面：

• 和单个磁盘或者文件系统相比，可以存储更多数据
• 优化查询，在Where子句中包含分区条件时，可以只扫描必要的一个或者多个分区来提高查询效率；像sum和count这类聚集函数的查询时，可以很容易地在每个分区上并行地处理，最终汇总所有分区的结果
• 对于已经过期的数据，可以通过删除与这些数据有关的分区来快速删除数据
• 跨多个磁盘来分散数据查询，以获得更大的查询吞吐量

MySQL中分区有如下几种类型：

• Range分区：指定区间的范围，把数据分配到不同的分区
• List分区：类似于Range分区，但是List是基于枚举出的值列表分区
• Hash分区：基于给定的分区个数，把数据分配到不同的分区
• Key分区：类似于Hash分区

在MySQL5.1版本中，Range、List、Hash分区都要求分区键必须是INT类型，或者通过表达式返回一个INT类型的数值，也就是说5.1只支持整数分区，唯一的例外就是分区类型为Key分区时，可以使用其它类型的列（BLOB和TEXT除外）作为分区键。

 

如果一个表有主键/非空唯一键，那么分区键必须使用该主键/非空唯一键；如果没有主键/非空唯一键，那只要该列类型被分区类型允许，就可以使用。

 

Range分区

 

Range分区利用取值范围将数据分区，区间连续且区间之间不得有重叠，使用VALUES LESS THAN操作符进行定义：

create table emp (
    -> id int not null primary key,
    -> name varchar(100) ,
    -> hired date )
    -> partition by range (id) (
    -> partition p0 values less than (5),
    -> partition p1 values less than (10),
    -> partition p2 values less than MAXVALUE);

 emp表中id在0-4之间的记录将保存在 p0分区，5-9的在p1分区，10 - int的最大值之间的在p2分区。

 

注意，按上面的语法paitition by range (id)中，括号内的字段必须为整数类型，但是如果是时间类型的怎么办？

 

1.可以用函数YEAR()和TO_DAYS()来转换，例如：

create table emp (
    -> id int(11),
    -> name varchar(100),
    -> hired date)
    -> partition by range (YEAR(hired)) (
    -> partition p0 values less than (2017),
    -> partition p1 values less than (2018),
    -> partition p2 values less than MAXVALUE);

 

 2.如果MySQL版本是5.5及之后的版本，那么可以用partition by range columns ：

 create table emp (
    -> id int,
    -> name varchar(100),
    -> hired date
    -> )
    -> partition by range columns (hired) (
    -> partition p0 values less than ('2017-01-01'),
    -> partition p1 values less than ('2018-01-01'),
    -> partition p2 values less than MAXVALUE
    -> )
    -> ;

 

当你要删除一个分区的数据时，只需

ALTER TABLE table_name DROP PARTITION partition_name

 即可删除该分区的数据，比delete高效

 

查询时，MySQL会根据条件判断需要扫描的分区，而不是全表扫描：

 

 

List分区

 List分区时根据离散的值列表告诉数据库特定的值属于哪个分区，SQL定义语法：

 

create table good (
    -> id int,
    -> name varchar(255),
    -> category int
    -> )
    -> partition by list (category) (
    -> partition p0 values in (1,3,5),
    -> partition p1 values in (2,4,6)
    -> );

 按上述定义后，若插入category=7的记录，那么是会报错的，你必须把所有可能值都枚举完，不像range分区有MAXVALUE可以用。

 

 

MySQL5.5及其之后的版本中List分区也支持非整数列

 

Columns分区

Columns分区是MySQL5.5引入的新的分区类型，解决了Range分区和List分区只支持整数列的问题，Columns分区支持的分区列类型为：

• 整数：tinyint、smallint、mediumint、int和bigint
• 日期时间：date和datetime
• 字符串类型：char、varchar、binary和varbinary

Columns分区仅支持一个或多个字段名作为分区键，不再支持表达式作为分区键。

 

Columns分区支持多列分区：

 

create table aa (
    -> a int,
    -> b int
    -> )
    -> partition by range columns(a,b) (
    -> partition p0 values less than (0,10),
    -> partition p1 values less than (10,10),
    -> partition p2 values less than (10,20),
    -> partition p3 values less than (10,35),
    -> partition p4 values less than (10,MAXVALUE),
    -> partition p5 values less than (MAXVALUE,MAXVALUE)
    -> );

 分区键包含多列时，其比较是基于元组的比较，也就是基于字段组的比较，假设有两个元组(A1, B1)和(A2, B2)，那么其比较规则为：

  

(A1 < A2) OR ((A1 == A2) && (B1 < B2))

 例如： 

 

 

Hash分区

 Hash分区主要用来分散热点读，确保数据在预先确定个数的分区中尽可能平均分布。对一个表执行Hash分区时，MySQL会对分区键应用一个散列函数，依=以此确定数据应当放在分区中的哪个分区中。

 

MySQL支持两种Hash分区：

• 常规Hash分区：使用取模算法
• 线性Hash分区(Linear Hash)：使用一个线性的2 的幂的运算规则

常规Hash分区语法：

create table emp (
    -> id int,
    -> name varchar(100),
    -> hired date
    -> ) engine = innodb
    -> partition by hash(id) partitions 3;

 id为0的将在p0分区，id为1的将在p1分区....以此类推：

 

常规Hash不适合需要灵活变动分区的需求，因为分区数增加或减少后都得重新计算分区，否则数据就错位了。

 

为此我们可以用线性Hash分区：

create table emp (
    -> id int,
    -> name varchar(100),
    -> hired date
    -> ) engine = innodb
    -> partition by linear hash(id) partitions 3;

看一下数据分布：

 

可以看到，数据往哪个分区的计算方法稍有区别：假如有N个分区，要插入的数据的id为Q，那么找到下一个大于等于N的2的幂，记为M，那么分区下标X = Q & (M - 1)。其实说简单点，原来常规Hash是直接对分区数取模，但是线性Hash就不是这样，而是找出最小的大于等于分区数的2的幂，对该数进行取模，比如分区数为6，那么模数为8，要插入的记录的d为10的话，那么分区下标就为 10 % 8 = 2。这样的好处就是，分区数增加或减少不一定要重新计算分区，因为改变的分区数可能并没有使模数发生变化，因此一条记录原来往哪个分区存，还是往哪个分区存，但是如果分区数变化使得模数变化（比如分区数从7变成9，模数从8变为16），那么是依然需要重新计算分区的。

 

线性hash分区的优点是，在分区维护（增加、删除、合并和拆分分区）时，MySQL能够处理得更加迅速；缺点是，对比常规Hash分区，线性Hash分区各个分区数据分布并不是很均匀。

 

 

Key分区

Key分区类似于Hash分区，只不过Hash分区允许使用用户自定义得表达式，而Key分区不允许，需要使用MySQL服务器提供的Hash函数；同时Hash分区只支持整数分区，而Key分区支持除了Blob和Text类型外的所有类型作为分区键。在有主键或者非空唯一键的情况下，创建Key分区时可以不指定分区键，MySQL会默认使用主键作为分区键，若没有主键则使用非空唯一键作为分区键。

create table emp (
    -> id int,
    -> name varchar(100),
    -> hired date
    -> ) engine = innodb
    -> partition by key (id) partitions 4;

 

对于所有分区，MySQL都允许使用Null值，再Range分区中，Null值被当作最小值来处理；再List分区中，Null值必须被枚举出来，否则就不允许使用插入Null值；再Hash/Key分区中，Null值被当作零值来处理。

 

分区管理命令

MySQL提供了添加、删除、重定义、合并和拆分分区的命令，这些操作都可以用ALTER TABLE命令来实现

 

Range分区

 create table emp (
    -> id int,
    -> name varchar(100),
    -> hired date
    -> )
    -> partition by range columns (hired) (
    -> partition p0 values less than ('2017-01-01'),
    -> partition p1 values less than ('2018-01-01'),
    -> partition p2 values less than ('2019-01-01')
    -> );

 添加分区：

mysql> alter table emp add partition (partition p3 values less than ('2020-01-01'));

添加分区时不能从中间添加，只能从最大的那个分区后面添加：

mysql> alter table emp add partition (partition p4 values less than ('2019-07-01'));
ERROR 1493 (HY000): VALUES LESS THAN value must be strictly increasing for each partition

 

拆分p0为p00和p01：

mysql> alter table emp reorganize partition p0 into (
    -> partition p00 values less than ('2016-07-01'),
    -> partition p01 values less than ('2017-01-01')
    -> );

 合并p00和p01为p0：

mysql> alter table emp reorganize partition p00,p01 into (
    -> partition p0 values less than ('2017-01-01')
    -> );

 删除p2分区：

mysql> alter table emp drop partition p2;

 

List分区

create table good (
	id int,
	name varchar(255),
	category int
)
partition by list (category) (
	partition p0 values in (1,2),
	partition p1 values in (3,4)
);

 添加分区：

mysql> alter table good add partition (partition p2 values in (5,6));

 拆分分区p0为p00和p01：

mysql> alter table good reorganize partition p0 into (
    -> partition p00 values in (1),
    -> partition p01 values in (2)
    -> );

 合并分区：

mysql> alter table good reorganize partition p00,p01 into (
    -> partition p0 values in (1,2)
    -> );

 删除分区：

mysql> alter table good drop partition p2;

 

 Hash分区

mysql> create table emp (
    -> id int,
    -> name varchar(100),
    -> hired date
    -> ) engine = innodb
    -> partition by hash (id) partitions 3;

 减少分区的数量：

mysql> alter table emp coalesce partition 2;

 增加分区的数量

mysql> alter table emp add partition partitions 4; # 该数字为增加的数量而不是增加后的数量

 

Key分区

key分区和Hash一致.

 

 

无论是什么分区，都可以通过information_schema.partitions表来查看其详细信息：

mysql> desc partitions;
+-------------------------------+---------------------+------+-----+---------+-------+
| Field                         | Type                | Null | Key | Default | Extra |
+-------------------------------+---------------------+------+-----+---------+-------+
| TABLE_CATALOG                 | varchar(512)        | NO   |     |         |       |
| TABLE_SCHEMA                  | varchar(64)         | NO   |     |         |       |
| TABLE_NAME                    | varchar(64)         | NO   |     |         |       |
| PARTITION_NAME                | varchar(64)         | YES  |     | NULL    |       |
| SUBPARTITION_NAME             | varchar(64)         | YES  |     | NULL    |       |
| PARTITION_ORDINAL_POSITION    | bigint(21) unsigned | YES  |     | NULL    |       |
| SUBPARTITION_ORDINAL_POSITION | bigint(21) unsigned | YES  |     | NULL    |       |
| PARTITION_METHOD              | varchar(18)         | YES  |     | NULL    |       |
| SUBPARTITION_METHOD           | varchar(12)         | YES  |     | NULL    |       |
| PARTITION_EXPRESSION          | longtext            | YES  |     | NULL    |       |
| SUBPARTITION_EXPRESSION       | longtext            | YES  |     | NULL    |       |
| PARTITION_DESCRIPTION         | longtext            | YES  |     | NULL    |       |
| TABLE_ROWS                    | bigint(21) unsigned | NO   |     | 0       |       |
| AVG_ROW_LENGTH                | bigint(21) unsigned | NO   |     | 0       |       |
| DATA_LENGTH                   | bigint(21) unsigned | NO   |     | 0       |       |
| MAX_DATA_LENGTH               | bigint(21) unsigned | YES  |     | NULL    |       |
| INDEX_LENGTH                  | bigint(21) unsigned | NO   |     | 0       |       |
| DATA_FREE                     | bigint(21) unsigned | NO   |     | 0       |       |
| CREATE_TIME                   | datetime            | YES  |     | NULL    |       |
| UPDATE_TIME                   | datetime            | YES  |     | NULL    |       |
| CHECK_TIME                    | datetime            | YES  |     | NULL    |       |
| CHECKSUM                      | bigint(21) unsigned | YES  |     | NULL    |       |
| PARTITION_COMMENT             | varchar(80)         | NO   |     |         |       |
| NODEGROUP                     | varchar(12)         | NO   |     |         |       |
| TABLESPACE_NAME               | varchar(64)         | YES  |     | NULL    |       |
+-------------------------------+---------------------+------+-----+---------+-------+
25 rows in set (0.03 sec)

 

取消分区