[MySQL 5.1 体验]MySQL 分区

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一、概述

相信有很多人经常会问同样的一个问题：当 MySQL
的总记录数超过了100万后，会出现性能的大幅度下降吗？答案是肯定的，但是性能下降>的比率不一而同，要看系统的架构、应用程序、还有>包括索引、服务器硬件等多种因素而定。当有网友问我这个问题的时候，我最常见的回答>就是：分表，可以根据id区间或者时间先后顺序等多
种规则来分表。分表很容易，然而由此所带来的应用程序甚至是架构方面的改动工作却不>容小觑，还包括将来的扩展性等。

在以前，一种解决方案就是使用 MERGE
类型，这是一个非常方便的做饭。架构和程序基本上不用做改动，不过，它的缺点是显见的：

    * 只能在相同结构的 MyISAM 表上使用
    * 无法享受到 MyISAM 的全部功能，例如无法在 MERGE 类型上执行 FULLTEXT 搜索
    * 它需要使用更多的文件描述符
    * 读取索引更慢

这个时候，MySQL 5.1 中新增的分区(Partition)功能的优势也就很明显了：

    * 与单个磁盘或文件系统分区相比，可以存储更多的数据
    * 很容易就能删除不用或者过时的数据
    * 一些查询可以得到极大的优化
    * 涉及到 SUM()/COUNT() 等聚合函数时，可以并行进行
    * IO吞吐量更大

分区允许可以设置为任意大小的规则，跨文件系统分配单个表的多个部分。实际上，表的不同部分在不同的位置被存储为单独的表。
二、分区的类型

    * 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。参见18.2.1节，RANGE分区
    * 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。参见18.2.2节，LIST分区
    * 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。参见18.2.3节，HASH分区
    * 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。
      参见18.2.4节，KEY分区

三、分区例子：
      DATA DIRECTORY INDEX DIRECTORY 适用于MyISAM引擎，对InnoDB引擎，需要手动做符合连接
    * 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，可以多大提高了磁盘IO吞吐量。
    * LIST 类型

      CREATE TABLE category (
          cid INT UNSIGNED NOT NULL AUTO_INCREMENT PRIMARY KEY,
          name VARCHAR(30) NOT NULL DEFAULT ''
      )
      PARTITION BY LIST (cid) (
          PARTITION p0 VALUES IN (0,4,8,12)
          DATA DIRECTORY = '/data0/data'
          INDEX DIRECTORY = '/data1/idx',
         
          PARTITION p1 VALUES IN (1,5,9,13)
          DATA DIRECTORY = '/data2/data'
          INDEX DIRECTORY = '/data3/idx',
         
          PARTITION p2 VALUES IN (2,6,10,14)
          DATA DIRECTORY = '/data4/data'
          INDEX DIRECTORY = '/data5/idx',
         
          PARTITION p3 VALUES IN (3,7,11,15)
          DATA DIRECTORY = '/data6/data'
          INDEX DIRECTORY = '/data7/idx'
      );  

      分成4个区，数据文件和索引文件单独存放。
    * HASH 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 HASH (uid) PARTITIONS 4 (
          PARTITION p0
          DATA DIRECTORY = '/data0/data'
          INDEX DIRECTORY = '/data1/idx',

          PARTITION p1
          DATA DIRECTORY = '/data2/data'
          INDEX DIRECTORY = '/data3/idx',

          PARTITION p2
          DATA DIRECTORY = '/data4/data'
          INDEX DIRECTORY = '/data5/idx',

          PARTITION p3
          DATA DIRECTORY = '/data6/data'
          INDEX DIRECTORY = '/data7/idx'
      );

      分成4个区，数据文件和索引文件单独存放。
    * KEY 类型

      REATE 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 KEY (uid) PARTITIONS 4 (
          PARTITION p0
          DATA DIRECTORY = '/data0/data'
          INDEX DIRECTORY = '/data1/idx',
         
          PARTITION p1
          DATA DIRECTORY = '/data2/data'
          INDEX DIRECTORY = '/data3/idx',
         
          PARTITION p2
          DATA DIRECTORY = '/data4/data'
          INDEX DIRECTORY = '/data5/idx',
         
          PARTITION p3
          DATA DIRECTORY = '/data6/data'
          INDEX DIRECTORY = '/data7/idx'
      );  

      分成4个区，数据文件和索引文件单独存放。
    * 子分区
      子分区是针对 RANGE/LIST 类型的分区表中每个分区的再次分割。再次分割可以是 HASH/KEY 等类型。例如：

      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) SUBPARTITION BY HASH (uid % 4) SUBPARTITIONS 2(
          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'
      );

      对 RANGE 分区再次进行子分区划分，子分区采用 HASH 类型。

      或者

      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) SUBPARTITION BY KEY(uid) SUBPARTITIONS 2(
          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'
      );

      对 RANGE 分区再次进行子分区划分，子分区采用 KEY 类型。

四、分区管理

    * 删除分区

      ALERT TABLE users DROP PARTITION p0;

      删除分区 p0。
    * 重建分区
          o RANGE 分区重建

            ALTER TABLE users REORGANIZE PARTITION p0,p1 INTO (PARTITION p0 VALUES LESS THAN (6000000));

            将原来的 p0,p1 分区合并起来，放到新的 p0 分区中。
          o LIST 分区重建

            ALTER TABLE users REORGANIZE PARTITION p0,p1 INTO (PARTITION p0 VALUES IN(0,1,4,5,8,9,12,13));

            将原来的 p0,p1 分区合并起来，放到新的 p0 分区中。
          o HASH/KEY 分区重建

            ALTER TABLE users REORGANIZE PARTITION COALESCE PARTITION 2;

            用 REORGANIZE 方式重建分区的数量变成2，在这里数量只能减少不能增加。想要增加可以用 ADD PARTITION 方法。
    * 新增分区
          o 新增 LIST 分区

            ALTER TABLE category ADD PARTITION (PARTITION p4 VALUES IN (16,17,18,19)
            DATA DIRECTORY = '/data8/data'
            INDEX DIRECTORY = '/data9/idx');

            新增一个LIST分区。
          o 新增 HASH/KEY 分区

            ALTER TABLE users ADD PARTITION PARTITIONS 8;

            将分区总数扩展到8个。