常用的两种数据分区方法(以Teradata为例)

海量数据性能优化的一个基本的原则就是“分区”也有叫“分片”的）。分区思想其实就是日常工作生活中的抽屉原理：我们把自己的物品按照某种逻辑归置到多个小抽屉中，一般会比混在一个大抽屉中好找；但是小抽屉太多了、或者逻辑混乱了，也可能效果适得其反。

Teradata的分区语法较为简洁，其中常用的是按时间分区，如下例只要添加到create table语句末尾就可以实现2013年全年一天一个分区了为了省事，可以一次分5-10年）：

PARTITION BY RANGE_N(
    Rcd_Dt BETWEEN DATE '2013-01-01' AND DATE '2013-12-31'
    EACH INTERVAL '1' DAY, NO RANGE
);

另外一个常用但是不容易掌握）的是按字符串取值分区。在上述按时间分区中我们可以看到RANGE_N关键字。按值分区采用CASE_N关键字，如下例所示：

PARTITION BY CASE_N(
 (CASE WHEN (my_field='A') THEN (1) ELSE (0) END)=1,
 (CASE WHEN (my_field='B') THEN (2) ELSE (0) END)=2,
 (CASE WHEN (my_field='C') THEN (3) ELSE (0) END)=3,
NO CASE OR UNKNOWN);

更进一步，其中如下面的语法元素：

my_field='A'

可以修改为类似于这样的形式：

SUBSTR(my_field,1,1) IN ('E','F','G')

在现实中，因为访问数据从全表扫描变成了分区扫描的原因，某些步骤可以达成10-100倍的性能提升。对于复杂的耗时较长的大作业，也总是能够缩短一半以上的运行时间。非常有意思的现象是，即使是经验丰富的开发人员，对数据分区的掌握也不一定很好。数据分区理念是超越具体数据库的，无论是Teradata还是别的什么数据库，在我过去将近十年的职业生涯中，大多数性能问题都可以通过数据分区得以妥善解决。

建立ppi的表为了提高删除效率，我们可以使用分区删除数据，但是需要注意下面几个关于分区的问题：
1、未分区时，所有记录的partition号为0，不能使用分区删除数据；
2、分区中设立no range或no case时，不满足分区条件的记录都会分到no range或no case分区，在添加分区时，如果no range或no case分区中的数据满足新分区的条件，则满足条件的记录被移到新分区中，其余仍然不满足分区条件的数据在no range或no case分区。
3、只能增加现有分区中最小分区以前和最大分区以后的分区，可以不连续，但是不能增加中间跳过的分区：
4、定义了no range或no case分区的情况下，删除分区时分区被删除，分区的数据并未被删除，而是移动到no range或no case分区。
5、当不定义no range或no case分区时，删除分区才是真正的删除掉数据，且只能删除头和尾的分区，中间的分区不允许删除。

1、未分区时，所有记录的partition号为0；
例：建立表SCOTT.EMP，不建分区：
CREATE MULTISET TABLE SCOTT.EMP ,NO FALLBACK ,
     NO BEFORE JOURNAL,
     NO AFTER JOURNAL,
     CHECKSUM = DEFAULT
     (
      EMPNO INTEGER,
      ENAME VARCHAR(10) CHARACTER SET LATIN NOT CASESPECIFIC,
      JOB VARCHAR(9) CHARACTER SET LATIN NOT CASESPECIFIC,
      MGR INTEGER,
      HIREDATE DATE FORMAT 'YYYYMMDD',
      SAL DECIMAL(7,2),
      COMM DECIMAL(7,2),
      DEPTNO INTEGER)
PRIMARY INDEX ( EMPNO );

向表中插入15条数据，结果如下：
select * from scott.emp;
7788 SCOTT ANALYST 7566 1987-04-19 3000.00 ? 20
7782 CLARK MANAGER 7839 1981-06-09 2450.00 ? 10
7521 FAN SALESMAN 7698 1981-02-22 1250.00 500.00 30
7698 BLAKE MANAGER 7839 1981-05-01 2850.00 ? 30
7902 FORD ANALYST 7566 1981-12-03 3000.00 ? 20
7839 KING PRESIDENT ? 1981-11-17 5000.00 ? 10
7900 JAMES CLERK 7698 1981-12-03 950.00 ? 30
7654 MARTIN SALESMAN 7698 1981-09-28 1250.00 1400.00 30
7955 fan CLERK 7782 1987-05-23 100.00 ? ?
7566 JONES MANAGER 7839 1981-04-02 2975.00 ? 20
7934 MILLER CLERK 7782 1982-01-23 1300.00 ? 10
7499 ALLEN SALESMAN 7698 1981-02-20 1600.00 300.00 30
7844 TURNER SALESMAN 7698 1981-09-08 1500.00 .00 30
7369 SMITH CLERK 7902 1980-12-17 800.00 ? 20
7876 ADAMS CLERK 7788 1987-05-23 1100.00 ? 20

查看所有记录的分区，因为未分区，所以分区号都为0：
select partition,count(*) from scott.emp group by 1;
0 15

2、分区中设立no range时，不满足分区条件的记录都会分到no range分区，在添加分区时，如果no range分区中的数据满足新分区的条件，
则满足条件的记录被移到新分区中，其余如果仍然不满足分区条件仍然在no range分区。
例：建立分区表
CREATE MULTISET TABLE SCOTT.EMP_PPI ,NO FALLBACK ,
     NO BEFORE JOURNAL,
     NO AFTER JOURNAL,
     CHECKSUM = DEFAULT
     (
      EMPNO INTEGER,
      ENAME VARCHAR(10) CHARACTER SET LATIN NOT CASESPECIFIC,
      JOB VARCHAR(9) CHARACTER SET LATIN NOT CASESPECIFIC,
      MGR INTEGER,
      HIREDATE DATE FORMAT 'YYYYMMDD',
      SAL DECIMAL(7,2),
      COMM DECIMAL(7,2),
      DEPTNO INTEGER)
PRIMARY INDEX ( EMPNO )
partition by range_N( HIREDATE between date'1980-01-01' and date'1986-12-31' each interval '1' year,no range);

插入样本数据：
insert into SCOTT.EMP_PPI select * from scott.emp;
查看每个分区记录数，87年的3条记录不满足条件，存在no range分区中，下例为8号分区：
select partition,HIREDATE from scott.emp_ppi order by 1;
1 1980-12-17
2 1981-09-08
2 1981-12-03
2 1981-02-22
2 1981-12-03
2 1981-06-09
2 1981-09-28
2 1981-04-02
2 1981-11-17
2 1981-02-20
2 1981-05-01
3 1982-01-23
8 1987-05-23
8 1987-04-19
8 1987-05-23

如果再插入一条1989年的记录，则继续插入no range分区：
insert into scott.emp_ppi values(7132,'ADAMS','CLERK',7788,cast('19890523' as date format 'YYYYMMDD'),1100.00,0,20);
select partition,HIREDATE from scott.emp_ppi order by 1;
1 1980-12-17
2 1981-12-03
2 1981-12-03
2 1981-09-08
2 1981-02-22
2 1981-06-09
2 1981-09-28
2 1981-04-02
2 1981-11-17
2 1981-02-20
2 1981-05-01
3 1982-01-23
8 1987-05-23
8 1989-05-23
8 1987-04-19
8 1987-05-23

增加1987年分区：
ALTER TABLE SCOTT.EMP_PPI MODIFY PRIMARY INDEX
ADD RANGE BETWEEN DATE '1987-01-01' AND DATE '1987-12-31' EACH INTERVAL '1' year;
原来no range分区内的3条记录因为都满足新分区，所以现在8号分区现在为1987年分区：
select partition,HIREDATE from scott.emp_ppi order by 1;
1 1980-12-17
2 1981-12-03
2 1981-09-08
2 1981-12-03
2 1981-02-22
2 1981-05-01
2 1981-04-02
2 1981-02-20
2 1981-09-28
2 1981-11-17
2 1981-06-09
3 1982-01-23
8 1987-04-19
8 1987-05-23
8 1987-05-23
9 1989-05-23

3、只能增加现有分区中最小分区以前和最大分区以后的分区，可以不连续，但是不能增加中间跳过的分区：
如下增加1989年分区：
ALTER TABLE SCOTT.EMP_PPI MODIFY PRIMARY INDEX
ADD RANGE BETWEEN DATE '1989-01-01' AND DATE '1989-12-31' EACH INTERVAL '1' year;
查看表定义：
show table SCOTT.EMP_PPI;
CREATE MULTISET TABLE SCOTT.EMP_PPI ,NO FALLBACK ,
     NO BEFORE JOURNAL,
     NO AFTER JOURNAL,
     CHECKSUM = DEFAULT
     (
      EMPNO INTEGER,
      ENAME VARCHAR(10) CHARACTER SET LATIN NOT CASESPECIFIC,
      JOB VARCHAR(9) CHARACTER SET LATIN NOT CASESPECIFIC,
      MGR INTEGER,
      HIREDATE DATE FORMAT 'YYYYMMDD',
      SAL DECIMAL(7,2),
      COMM DECIMAL(7,2),
      DEPTNO INTEGER)
PRIMARY INDEX ( EMPNO )
PARTITION BY RANGE_N(HIREDATE  BETWEEN DATE '1980-01-01' AND DATE '1987-12-31' EACH INTERVAL '1' YEAR ,
DATE '1989-01-01' AND DATE '1989-12-31' EACH INTERVAL '1' YEAR ,
 NO RANGE);

不能增加中间跳过的分区，如增加1988分区会报错： 
ALTER TABLE SCOTT.EMP_PPI MODIFY PRIMARY INDEX
add RANGE BETWEEN DATE '1988-01-01' AND DATE '1988-12-31' EACH INTERVAL '1' year;
报错如下：
The facility of altering the partition of a non-empty table in this case has not been implemented yet;
增加1990年分区成功：
ALTER TABLE SCOTT.EMP_PPI MODIFY PRIMARY INDEX
add RANGE BETWEEN DATE '1990-01-01' AND DATE '1990-12-31' EACH INTERVAL '1' year;
查看表定义：
show table SCOTT.EMP_PPI;
CREATE MULTISET TABLE SCOTT.EMP_PPI ,NO FALLBACK ,
     NO BEFORE JOURNAL,
     NO AFTER JOURNAL,
     CHECKSUM = DEFAULT
     (
      EMPNO INTEGER,
      ENAME VARCHAR(10) CHARACTER SET LATIN NOT CASESPECIFIC,
      JOB VARCHAR(9) CHARACTER SET LATIN NOT CASESPECIFIC,
      MGR INTEGER,
      HIREDATE DATE FORMAT 'YYYYMMDD',
      SAL DECIMAL(7,2),
      COMM DECIMAL(7,2),
      DEPTNO INTEGER)
PRIMARY INDEX ( EMPNO )
PARTITION BY RANGE_N(HIREDATE  BETWEEN DATE '1980-01-01' AND DATE '1987-12-31' EACH INTERVAL '1' YEAR ,
DATE '1989-01-01' AND DATE '1990-12-31' EACH INTERVAL '1' YEAR ,
 NO RANGE);

4、定义了no range分区的情况下，删除分区时分区被删除，分区的数据并未被删除，而是移动到no range分区。
下面删除1980年分区，1980年的一条数据并未删除，而是移到了10号no range分区中：
ALTER TABLE SCOTT.EMP_PPI MODIFY PRIMARY INDEX
drop RANGE BETWEEN DATE '1980-01-01' AND DATE '1980-12-31' EACH INTERVAL '1' year
with delete;

select partition,HIREDATE from scott.emp_ppi order by 1;
1 1981-12-03
1 1981-02-22
1 1981-09-08
1 1981-12-03
1 1981-05-01
1 1981-09-28
1 1981-04-02
1 1981-02-20
1 1981-11-17
1 1981-06-09
2 1982-01-23
7 1987-05-23
7 1987-04-19
7 1987-05-23
8 1989-05-23
10 1980-12-17

5、当不定义no range分区时，删除分区才是真正的删除掉数据，且只能删除头和尾的分区，中间的分区不允许删除。
创建不定义no range分区的表：
CREATE MULTISET TABLE SCOTT.EMP_PPI_NORANGE ,NO FALLBACK ,
     NO BEFORE JOURNAL,
     NO AFTER JOURNAL,
     CHECKSUM = DEFAULT
     (
      EMPNO INTEGER,
      ENAME VARCHAR(10) CHARACTER SET LATIN NOT CASESPECIFIC,
      JOB VARCHAR(9) CHARACTER SET LATIN NOT CASESPECIFIC,
      MGR INTEGER,
      HIREDATE DATE FORMAT 'YYYYMMDD',
      SAL DECIMAL(7,2),
      COMM DECIMAL(7,2),
      DEPTNO INTEGER)
PRIMARY INDEX ( EMPNO )
partition by range_N( HIREDATE between date'1980-01-01' and date'1989-12-31' each interval '1' year);
插入样本数据：
insert into SCOTT.EMP_PPI_NORANGE select * from scott.emp;
select partition,hiredate from scott.EMP_PPI_NORANGE order by 1;
1 1980-12-17
2 1981-12-03
2 1981-12-03
2 1981-02-22
2 1981-09-08
2 1981-05-01
2 1981-04-02
2 1981-02-20
2 1981-09-28
2 1981-11-17
2 1981-06-09
3 1982-01-23
8 1987-05-23
8 1987-04-19
8 1987-05-23

删除1980分区：
ALTER TABLE SCOTT.EMP_PPI_NORANGE MODIFY PRIMARY INDEX
drop RANGE BETWEEN DATE '1980-01-01' AND DATE '1980-12-31' EACH INTERVAL '1' year
with delete;
select partition,hiredate from scott.EMP_PPI_NORANGE order by 1;
1 1981-12-03
1 1981-12-03
1 1981-02-22
1 1981-09-08
1 1981-06-09
1 1981-04-02
1 1981-02-20
1 1981-11-17
1 1981-09-28
1 1981-05-01
2 1982-01-23
7 1987-05-23
7 1987-04-19
7 1987-05-23

删除中间分区：
ALTER TABLE SCOTT.EMP_PPI_NORANGE MODIFY PRIMARY INDEX
drop RANGE BETWEEN DATE '1982-01-01' AND DATE '1982-12-31' EACH INTERVAL '1' year
with delete;
报错：
The facility of altering the partition of a non-empty table in this case has not been implemented yet;