一文帶你搞懂 MySQL 中的分區(qū)!
作者 |?GrimMjx
一.InnoDB邏輯存儲結(jié)構(gòu)
首先要先介紹一下InnoDB邏輯存儲結(jié)構(gòu)和區(qū)的概念,它的所有數(shù)據(jù)都被邏輯地存放在表空間,表空間又由段,區(qū),頁組成。

段
段就是上圖的segment區(qū)域,常見的段有數(shù)據(jù)段、索引段、回滾段等,在InnoDB存儲引擎中,對段的管理都是由引擎自身所完成的。
區(qū)
區(qū)就是上圖的extent區(qū)域,區(qū)是由連續(xù)的頁組成的空間,無論頁的大小怎么變,區(qū)的大小默認總是為1MB。
為了保證區(qū)中的頁的連續(xù)性,InnoDB存儲引擎一次從磁盤申請4-5個區(qū),InnoDB頁的大小默認為16kb,即一個區(qū)一共有64(1MB/16kb=16)個連續(xù)的頁。
每個段開始,先用32頁(page)大小的碎片頁來存放數(shù)據(jù),在使用完這些頁之后才是64個連續(xù)頁的申請。這樣做的目的是,對于一些小表或者是undo類的段,可以開始申請較小的空間,節(jié)約磁盤開銷。
頁
頁就是上圖的page區(qū)域,也可以叫塊。頁是InnoDB磁盤管理的最小單位。默認大小為16KB,可以通過參數(shù)innodb_page_size來設(shè)置。
常見的頁類型有:數(shù)據(jù)頁,undo頁,系統(tǒng)頁,事務(wù)數(shù)據(jù)頁,插入緩沖位圖頁,插入緩沖空閑列表頁,未壓縮的二進制大對象頁,壓縮的二進制大對象頁等。
二.分區(qū)概述
分區(qū)
這里講的分區(qū),此“區(qū)”非彼“區(qū)”,這里講的分區(qū)的意思是指將同一表中不同行的記錄分配到不同的物理文件中,幾個分區(qū)就有幾個.idb文件,不是我們剛剛說的區(qū)。
MySQL在5.1時添加了對水平分區(qū)的支持。分區(qū)是將一個表或索引分解成多個更小,更可管理的部分。
每個區(qū)都是獨立的,可以獨立處理,也可以作為一個更大對象的一部分進行處理。這個是MySQL支持的功能,業(yè)務(wù)代碼無需改動。
要知道MySQL是面向OLTP的數(shù)據(jù),它不像TIDB等其他DB。那么對于分區(qū)的使用應(yīng)該非常小心,如果不清楚如何使用分區(qū)可能會對性能產(chǎn)生負面的影響。
MySQL數(shù)據(jù)庫的分區(qū)是局部分區(qū)索引,一個分區(qū)中既存了數(shù)據(jù),又放了索引。也就是說,每個區(qū)的聚集索引和非聚集索引都放在各自區(qū)的(不同的物理文件)。目前MySQL數(shù)據(jù)庫還不支持全局分區(qū)。
無論哪種類型的分區(qū),如果表中存在主鍵或唯一索引時,分區(qū)列必須是唯一索引的一個組成部分。
三.分區(qū)類型
目前MySQL支持以下幾種類型的分區(qū),RANGE分區(qū),LIST分區(qū),HASH分區(qū),KEY分區(qū)。
如果表存在主鍵或者唯一索引時,分區(qū)列必須是唯一索引的一個組成部分。實戰(zhàn)十有八九都是用RANGE分區(qū)。
RANGE分區(qū)
RANGE分區(qū)是實戰(zhàn)最常用的一種分區(qū)類型,行數(shù)據(jù)基于屬于一個給定的連續(xù)區(qū)間的列值被放入分區(qū)。
但是記住,當(dāng)插入的數(shù)據(jù)不在一個分區(qū)中定義的值的時候,會拋異常。
RANGE分區(qū)主要用于日期列的分區(qū),比如交易表啊,銷售表啊等。可以根據(jù)年月來存放數(shù)據(jù)。
如果你分區(qū)走的唯一索引中date類型的數(shù)據(jù),那么注意了,優(yōu)化器只能對YEAR(),TO_DAYS(),TO_SECONDS(),UNIX_TIMESTAMP()這類函數(shù)進行優(yōu)化選擇。實戰(zhàn)中可以用int類型,那么只用存yyyyMM就好了。也不用關(guān)心函數(shù)了。
CREATE?TABLE?\`m\_test\_db\`.\`Order\`?(??
??\`id\`?INT?NOT?NULL?AUTO_INCREMENT,??
??\`partition_key\`?INT?NOT?NULL,??
??\`amt\`?DECIMAL(5)?NULL,??
??PRIMARY?KEY?(\`id\`,?\`partition_key\`))?PARTITION?BY?RANGE(partition_key)?PARTITIONS?5(?PARTITION?part0?VALUES?LESS?THAN?(201901),??PARTITION?part1?VALUES?LESS?THAN?(201902),??PARTITION?part2?VALUES?LESS?THAN?(201903),??PARTITION?part3?VALUES?LESS?THAN?(201904),??PARTITION?part4?VALUES?LESS?THAN?(201905))?;??
這時候我們先插入一些數(shù)據(jù)
INSERT?INTO?\`m\_test\_db\`.\`Order\`?(\`id\`,?\`partition_key\`,?\`amt\`)?VALUES?('1',?'201901',?'1000');??
INSERT?INTO?\`m\_test\_db\`.\`Order\`?(\`id\`,?\`partition_key\`,?\`amt\`)?VALUES?('2',?'201902',?'800');??
INSERT?INTO?\`m\_test\_db\`.\`Order\`?(\`id\`,?\`partition_key\`,?\`amt\`)?VALUES?('3',?'201903',?'1200');??
現(xiàn)在我們查詢一下,通過EXPLAIN PARTITION命令發(fā)現(xiàn)SQL優(yōu)化器只需搜對應(yīng)的區(qū),不會搜索所有分區(qū)。關(guān)注微信公眾號:Java技術(shù)棧,在后臺回復(fù):MySQL,可以獲取我整理的 N 篇最新 MySQL 教程,都是干貨。

如果sql語句有問題,那么會走所有區(qū)。會很危險。所以分區(qū)表后,select語句必須走分區(qū)鍵。

以下3種不是太常用,就一筆帶過了。
LIST分區(qū)
LIST分區(qū)和RANGE分區(qū)很相似,只是分區(qū)列的值是離散的,不是連續(xù)的。LIST分區(qū)使用VALUES IN,因為每個分區(qū)的值是離散的,因此只能定義值。
HASH分區(qū)
說到哈希,那么目的很明顯了,將數(shù)據(jù)均勻的分布到預(yù)先定義的各個分區(qū)中,保證每個分區(qū)的數(shù)量大致相同。
KEY分區(qū)
KEY分區(qū)和HASH分區(qū)相似,不同之處在于HASH分區(qū)使用用戶定義的函數(shù)進行分區(qū),KEY分區(qū)使用數(shù)據(jù)庫提供的函數(shù)進行分區(qū)。
四.分區(qū)和性能
一項技術(shù),不是用了就一定帶來益處。比如顯式鎖功能比內(nèi)置鎖強大,你沒玩好可能導(dǎo)致很不好的情況。
分區(qū)也是一樣,不是啟動了分區(qū)數(shù)據(jù)庫就會運行的更快,分區(qū)可能會給某些sql語句性能提高,但是分區(qū)主要用于數(shù)據(jù)庫高可用性的管理。數(shù)據(jù)庫應(yīng)用分為2類,一類是OLTP(在線事務(wù)處理),一類是OLAP(在線分析處理)。
對于OLAP應(yīng)用分區(qū)的確可以很好的提高查詢性能,因為一般分析都需要返回大量的數(shù)據(jù),如果按時間分區(qū),比如一個月用戶行為等數(shù)據(jù),則只需掃描響應(yīng)的分區(qū)即可。在OLTP應(yīng)用中,分區(qū)更加要小心,通常不會獲取一張大表的10%的數(shù)據(jù),大部分是通過索引返回幾條數(shù)據(jù)即可。
比如一張表1000w數(shù)據(jù)量,如果一句select語句走輔助索引,但是沒有走分區(qū)鍵。那么結(jié)果會很尷尬。如果1000w的B+樹的高度是3,現(xiàn)在有10個分區(qū)。那么不是要(3+3)*10次的邏輯IO?(3次聚集索引,3次輔助索引,10個分區(qū))。所以在OLTP應(yīng)用中請小心使用分區(qū)表。
在日常開發(fā)中,如果想查看sql語句的分區(qū)查詢結(jié)果可以使用explain partitions + select sql來獲取,partitions標(biāo)識走了哪幾個分區(qū)。
mysql>?explain?partitions?select?*?from?TxnList?where?startTime>'2016-08-25?00:00:00'?and?startTime<'2016-08-25?23:59:00';????
+----+-------------+-------------------+------------+------+---------------+------+---------+------+-------+-------------+????
|?id?|?select_type?|?table?????????????|?partitions?|?type?|?possible_keys?|?key??|?key_len?|?ref??|?rows??|?Extra???????|????
+----+-------------+-------------------+------------+------+---------------+------+---------+------+-------+-------------+????
|??1?|?SIMPLE??????|?ClientActionTrack?|?p20160825??|?ALL??|?NULL??????????|?NULL?|?NULL????|?NULL?|?33868?|?Using?where?|????
+----+-------------+-------------------+------------+------+---------------+------+---------+------+-------+-------------+????
row?in?set?(0.00?sec)??
參考:《MySQL技術(shù)內(nèi)幕》?
文末重磅消息:
阿里的Java開發(fā)手冊讓眾多開發(fā)人員養(yǎng)成了編寫好代碼的習(xí)慣,不得不說真的是無私的奉獻。
阿里發(fā)布了最新的泰山版本,這次的泰山版發(fā)布,新增34條規(guī)約,修改描述 90 處,其中錯誤碼規(guī)則更是第一次提出完整的解決方案,大家可參考錯誤碼示例表。手冊涵蓋編程規(guī)約、異常日志、單元測試、安全規(guī)約、MySQL數(shù)據(jù)庫、工程規(guī)約、設(shè)計規(guī)約七大維度。此次泰山版發(fā)布,將帶來三大亮點:新增5條日期時間規(guī)約;新增2條表別名sql規(guī)約;新增統(tǒng)一錯誤碼規(guī)約。


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