MySQL最佳实践之分区表基本类型

2023-07-23 23:01:04 87

MySQL分区表概述

随着MySQL越来越流行，Mysql里面的保存的数据也越来越大。在日常的工作中，我们经常遇到一张表里面保存了上亿甚至过十亿的记录。这些表里面保存了大量的历史记录。对于这些历史数据的清理是一个非常头疼事情，由于所有的数据都一个普通的表里。所以只能是启用一个或多个带where条件的delete语句去删除（一般where条件是时间）。这对数据库的造成了很大压力。即使我们把这些删除了，但底层的数据文件并没有变小。面对这类问题，最有效的方法就是在使用分区表。最常见的分区方法就是按照时间进行分区。分区一个最大的优点就是可以非常高效的进行历史数据的清理。

分区类型

目前MySQL支持范围分区（RANGE），列表分区（LIST），哈希分区（HASH）以及KEY分区四种。下面我们逐一介绍每种分区：

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。最常见的是基于时间字段.基于分区的列最好是整型，如果日期型的可以使用函数转换为整型。本例中使用to_days函数

CREATETABLEmy_range_datetime(
idINT,
hiredateDATETIME
)
PARTITIONBYRANGE(TO_DAYS(hiredate))(
PARTITIONp1VALUESLESSTHAN(TO_DAYS('20171202')),
PARTITIONp2VALUESLESSTHAN(TO_DAYS('20171203')),
PARTITIONp3VALUESLESSTHAN(TO_DAYS('20171204')),
PARTITIONp4VALUESLESSTHAN(TO_DAYS('20171205')),
PARTITIONp5VALUESLESSTHAN(TO_DAYS('20171206')),
PARTITIONp6VALUESLESSTHAN(TO_DAYS('20171207')),
PARTITIONp7VALUESLESSTHAN(TO_DAYS('20171208')),
PARTITIONp8VALUESLESSTHAN(TO_DAYS('20171209')),
PARTITIONp9VALUESLESSTHAN(TO_DAYS('20171210')),
PARTITIONp10VALUESLESSTHAN(TO_DAYS('20171211'))，
PARTITIONp11VALUESLESSTHAN(MAXVALUE)
);

p11是一个默认分区，所有大于20171211的记录都会在这个分区。MAXVALUE是一个无穷大的值。p11是一个可选分区。如果在定义表的没有指定的这个分区，当我们插入大于20171211的数据的时候，会收到一个错误。

我们在执行查询的时候，必须带上分区字段。这样可以使用分区剪裁功能

mysql>insertintomy_range_datetimeselect*fromtest;
QueryOK,1000000rowsaffected(8.15sec)
Records:1000000Duplicates:0Warnings:0

mysql>explainpartitionsselect*frommy_range_datetimewherehiredate>='20171207124503'andhiredate<='20171210111230';
+----+-------------+-------------------+--------------+------+---------------+------+---------+------+--------+-------------+
|id|select_type|table|partitions|type|possible_keys|key|key_len|ref|rows|Extra|
+----+-------------+-------------------+--------------+------+---------------+------+---------+------+--------+-------------+
|1|SIMPLE|my_range_datetime|p7,p8,p9,p10|ALL|NULL|NULL|NULL|NULL|400061|Usingwhere|
+----+-------------+-------------------+--------------+------+---------------+------+---------+------+--------+-------------+
1rowinset(0.03sec)

注意执行计划中的partitions的内容，只查询了p7，p8，p9，p10三个分区，由此来看，使用to_days函数确实可以实现分区裁剪。

上面是基于datetime的，如果是timestamp类型，我们遇到上面问题呢？

事实上，MySQL提供了一种基于UNIX_TIMESTAMP函数的RANGE分区方案，而且，只能使用UNIX_TIMESTAMP函数，如果使用其它函数，譬如to_days，会报如下错误：“ERROR1486(HY000):Constant,randomortimezone-dependentexpressionsin(sub)partitioningfunctionarenotallowed”。

而且官方文档中也提到“AnyotherexpressionsinvolvingTIMESTAMPvaluesarenotpermitted.(SeeBug#42849.)”。

下面来测试一下基于UNIX_TIMESTAMP函数的RANGE分区方案，看其能否实现分区裁剪。

针对TIMESTAMP的分区方案

创表语句如下：

CREATETABLEmy_range_timestamp(
idINT,
hiredateTIMESTAMP
)
PARTITIONBYRANGE(UNIX_TIMESTAMP(hiredate))(
PARTITIONp1VALUESLESSTHAN(UNIX_TIMESTAMP('2017-12-0200:00:00')),
PARTITIONp2VALUESLESSTHAN(UNIX_TIMESTAMP('2017-12-0300:00:00')),
PARTITIONp3VALUESLESSTHAN(UNIX_TIMESTAMP('2017-12-0400:00:00')),
PARTITIONp4VALUESLESSTHAN(UNIX_TIMESTAMP('2017-12-0500:00:00')),
PARTITIONp5VALUESLESSTHAN(UNIX_TIMESTAMP('2017-12-0600:00:00')),
PARTITIONp6VALUESLESSTHAN(UNIX_TIMESTAMP('2017-12-0700:00:00')),
PARTITIONp7VALUESLESSTHAN(UNIX_TIMESTAMP('2017-12-0800:00:00')),
PARTITIONp8VALUESLESSTHAN(UNIX_TIMESTAMP('2017-12-0900:00:00')),
PARTITIONp9VALUESLESSTHAN(UNIX_TIMESTAMP('2017-12-1000:00:00')),
PARTITIONp10VALUESLESSTHAN(UNIX_TIMESTAMP('2017-12-1100:00:00'))
);

插入数据并查看上述查询的执行计划

mysql>insertintomy_range_timestampselect*fromtest;
QueryOK,1000000rowsaffected(13.25sec)
Records:1000000Duplicates:0Warnings:0

mysql>explainpartitionsselect*frommy_range_timestampwherehiredate>='20171207124503'andhiredate<='20171210111230';
+----+-------------+-------------------+--------------+------+---------------+------+---------+------+--------+-------------+
|id|select_type|table|partitions|type|possible_keys|key|key_len|ref|rows|Extra|
+----+-------------+-------------------+--------------+------+---------------+------+---------+------+--------+-------------+
|1|SIMPLE|my_range_timestamp|p7,p8,p9,p10|ALL|NULL|NULL|NULL|NULL|400448|Usingwhere|
+----+-------------+-------------------+--------------+------+---------------+------+---------+------+--------+-------------+
1rowinset(0.00sec)

同样也能实现分区裁剪。

在5.7版本之前，对于DATA和DATETIME类型的列，如果要实现分区裁剪，只能使用YEAR()和TO_DAYS()函数，在5.7版本中，又新增了TO_SECONDS()函数。

LIST分区

LIST分区

LIST分区和RANGE分区类似，区别在于LIST是枚举值列表的集合，RANGE是连续的区间值的集合。二者在语法方面非常的相似。同样建议LIST分区列是非null列，否则插入null值如果枚举列表里面不存在null值会插入失败，这点和其它的分区不一样，RANGE分区会将其作为最小分区值存储，HASH\KEY分为会将其转换成0存储，主要LIST分区只支持整形，非整形字段需要通过函数转换成整形.

createtablet_list(
aint(11),
bint(11)
)(partitionbylist(b)
partitionp0valuesin(1,3,5,7,9),
partitionp1valuesin(2,4,6,8,0)
);

Hash分区

我们在实际工作中经常遇到像会员表的这种表。并没有明显可以分区的特征字段。但表数据有非常庞大。为了把这类的数据进行分区打散mysql提供了hash分区。基于给定的分区个数，将数据分配到不同的分区，HASH分区只能针对整数进行HASH，对于非整形的字段只能通过表达式将其转换成整数。表达式可以是mysql中任意有效的函数或者表达式，对于非整形的HASH往表插入数据的过程中会多一步表达式的计算操作，所以不建议使用复杂的表达式这样会影响性能。

Hash分区表的基本语句如下：

CREATETABLEmy_member(
idINTNOTNULL,
fnameVARCHAR(30),
lnameVARCHAR(30),
createdDATENOTNULLDEFAULT'1970-01-01',
separatedDATENOTNULLDEFAULT'9999-12-31',
job_codeINT,
store_idINT
)
PARTITIONBYHASH(id)
PARTITIONS4;

注意：

HASH分区可以不用指定PARTITIONS子句，如上文中的PARTITIONS4，则默认分区数为1。
不允许只写PARTITIONS，而不指定分区数。
同RANGE分区和LIST分区一样，PARTITIONBYHASH(expr)子句中的expr返回的必须是整数值。
HASH分区的底层实现其实是基于MOD函数。譬如，对于下表

CREATETABLEt1(col1INT,col2CHAR(5),col3DATE)PARTITIONBYHASH(YEAR(col3))PARTITIONS4;如果你要插入一个col3为“2017-09-15”的记录，则分区的选择是根据以下值决定的：

MOD(YEAR(‘2017-09-01'),4)=MOD(2017,4)=1

LINEARHASH分区

LINEARHASH分区是HASH分区的一种特殊类型，与HASH分区是基于MOD函数不同的是，它基于的是另外一种算法。

格式如下：

CREATETABLEmy_members(
idINTNOTNULL,
fnameVARCHAR(30),
lnameVARCHAR(30),
hiredDATENOTNULLDEFAULT'1970-01-01',
separatedDATENOTNULLDEFAULT'9999-12-31',
job_codeINT,
store_idINT
)
PARTITIONBYLINEARHASH(id)
PARTITIONS4;

说明：它的优点是在数据量大的场景，譬如TB级，增加、删除、合并和拆分分区会更快，缺点是，相对于HASH分区，它数据分布不均匀的概率更大。

KEY分区

KEY分区其实跟HASH分区差不多，不同点如下：

KEY分区允许多列，而HASH分区只允许一列。
如果在有主键或者唯一键的情况下，key中分区列可不指定，默认为主键或者唯一键，如果没有，则必须显性指定列。
KEY分区对象必须为列，而不能是基于列的表达式。
KEY分区和HASH分区的算法不一样，PARTITIONBYHASH(expr)，MOD取值的对象是expr返回的值，而PARTITIONBYKEY(column_list)，基于的是列的MD5值。

格式如下：

CREATETABLEk1(
idINTNOTNULLPRIMARYKEY,
nameVARCHAR(20)
)
PARTITIONBYKEY()
PARTITIONS2;

在没有主键或者唯一键的情况下，格式如下：

CREATETABLEtm1(
s1CHAR(32)
)
PARTITIONBYKEY(s1)
PARTITIONS10;

总结：

MySQL分区中如果存在主键或唯一键，则分区列必须包含在其中。

对于原生的RANGE分区，LIST分区，HASH分区，分区对象返回的只能是整数值。

分区字段不能为NULL，要不然怎么确定分区范围呢，所以尽量NOTNULL

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MySQL最佳实践之分区表基本类型

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