MySQL分区类型

MySQL分区类型

RANGE 分区：基于一个给定连续区间范围，把数据分配到不同的分区。

LIST 分区：基于枚举出的值列表分区。

COLUMNS 分区：类似于 RANGE 和 LIST ，区别在于分区键既可以是多列，又可以是非整数。

HASH 分区：基于给定的分区个数，把数据取模分配到不同的分区。

KEY 分区：类似于 HASH 分区，但使用 MySQL 提供的哈希函数。

子分区：也叫作复合分区或者组合分区，即在主分区下再做一层分区，将数据再次分割。

注意：1、RANGE 分区、LIST 分区、HASH 分区都要求分区键必须是 INT 类型，或者通过表达式返回 INT 类型；但 KEY 和 COLUMNS 分区可以使用其他类型的列（BLOB 或 TEXT 列类型除外）作为分区键。

​ 2、无论是哪种分区类型，要么分区表上没有主键/唯一键，要么分区表的主键/唯一键都在分区键上

​ 3、MySQL表的列名、别名、分区名是不区分大小写的。

一、RANGE 分区

1、RANGE 分区

​ 按照 RANGE 分区的表时利用取值范围将数据进行分区，区间要连续并且不能互相重叠，使用 VALUES LESS THAN 操作符进行分区定义。支持表达式作为分区键。

#创建分区表
create table emp(
	id INT NOT NULL,
	ename VARCHAR(30),
	hired DATE NOT NULL DEFAULT '1970-01-01',
	separated DATE NOT NULL DEFAULT '9999-12-31',
	job VARCHAR(30) NOT NULL,
	store_id INT NOT NULL
)
PARTITION BY RANGE (store_id)(
	PARTITION p0 VALUES LESS THAN(10),
	PARTITION p1 VALUES LESS THAN(20),
	PARTITION p2 VALUES LESS THAN(30)
);

#增加表分区，MAXVALUE 表示最大的可能的整数值
alter table emp add partition(partition p3 VALUES LESS THAN MAXVALUE);

#删除表分区
alter table emp drop partition p0;

​ 注意：在 RANGE 分区中，分区键如果是 NULL 值会被当作一个最小值来处理。

2、RANGE COLUMNS 分区

​ RANGE COLUMNS 分区支持整数、日期时间、字符串数据类型

​ 整数类型：支持 tinyint、smallint、mediumint、int 和 bigint；其他数值类型不支持。

​ 日期时间类型：支持 date 和 datetime 。

​ 字符类型：支持 char、varchar、binary 和 varbinary。

​ 注意：COLUMNS 分区支持一个或者多个字段作为分区（即多列分区），但不支持表达式作为分区键。

#创建 RANGE COLUMNS 分区
create table emp_date(
	id INT NOT NULL,
	ename VARCHAR(30),
	hired DATE NOT NULL DEFAULT '1970-01-01',
	separated DATE NOT NULL DEFAULT '9999-12-31',
	job VARCHAR(30) NOT NULL,
	store_id INT NOT NULL
)
PARTITION BY RANGE COLUMNS(separated)(
	PARTITION p0 VALUES LESS THAN('1970-01-01'),
	PARTITION p1 VALUES LESS THAN('2000-01-01'),
	PARTITION p2 VALUES LESS THAN('2010-01-01')
);


#创建 RANGE COLUMNS 多列分区
create table rcol(
	a int,
	b int
)partition by range columns(a,b)(
	partition p01 values less than(0,10),
	partition p02 values less than(10,10),
	partition p03 values less than(10,maxvalue),
	partition p04 values less than(maxvalue,maxvalue)
);

​ RANGE COLUMNS 多列分区键的比较是基于元组的比较；例如写入 a=1,b=10，因为元组(1,10)<(10,10) ，所以插入到 p02。（即 a<=10 and b <10）

mysql> select (1,10)<(10,10) from dual;
+----------------+
| (1,10)<(10,10) |
+----------------+
|              1 |
+----------------+
1 row in set (0.00 sec)

mysql> insert into rcol(a,b) values(1,10);
Query OK, 1 row affected (0.01 sec)

mysql> select partition_name,partition_expression,partition_description,table_rows from information_schema.partitions where table_schema=schema() and table_name='rcol';
+----------------+----------------------+-----------------------+------------+
| partition_name | partition_expression | partition_description | table_rows |
+----------------+----------------------+-----------------------+------------+
| p01            | `a`,`b`              | 0,10                  |          0 |
| p02            | `a`,`b`              | 10,10                 |          1 |
| p03            | `a`,`b`              | 10,20                 |          0 |
| p04            | `a`,`b`              | 10,MAXVALUE           |          0 |
| p05            | `a`,`b`              | MAXVALUE,MAXVALUE     |          0 |
+----------------+----------------------+-----------------------+------------+
5 rows in set (0.00 sec)

二、LIST 分区

1、LIST 分区

​ LIST 分区是建立离散的值列表告诉数据库特定的值属于哪个分区，是一个枚举列表的值得集合。支持表达式作为分区键。

#创建 LIST 分区
create table expenses(
	expense_date date not null,
	category int,
	amount decimal(10,3)
)partition by list(category)(
	partition p0 values in(1,3),
	partition p1 values in(2,5),
	partition p2 values in(6,7),
	partition p3 values in(4,10)
);

2、LIST COLUMNS 分区

​ LIST COLUMNS 分区支持整数、日期时间、字符串数据类型

​ 整数类型：支持 tinyint、smallint、mediumint、int 和 bigint；其他数值类型不支持。

​ 日期时间类型：支持 date 和 datetime 。

​ 字符类型：支持 char、varchar、binary 和 varbinary。

​ 注意：COLUMNS 分区支持一个或者多个字段作为分区（即多列分区），但不支持表达式作为分区键。

create table expenses_col(
	expense_date date not null,
	category varchar(30),
	amount decimal(10,3)
)partition by list columns(category)(
	partition p0 values in('li','mei'),
	partition p1 values in('lili','gu'),
	partition p2 values in('tiger','hope'),
	partition p3 values in('nan','cili')
);

三、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。

​ MySQL 支持两种 HASH 分区：常规 HASH 和线性 HASH 分区

1、常规 HASH

​ 使用取模算法。优点：通过取模的方法来使数据尽可能平均分布在每个分区中，让每个分区管理的数据都减少了，提高了查询效率。缺点：当我们需要增加分区或合并分区时，分区中的数据大部分都需要通过计算重新分区。

#创建常规 HASH 分区
create table emp_hash(
	id INT NOT NULL,
	ename VARCHAR(30),
	hired DATE NOT NULL DEFAULT '1970-01-01',
	separated DATE NOT NULL DEFAULT '9999-12-31',
	job VARCHAR(30) NOT NULL,
	store_id INT NOT NULL
)PARTITION BY HASH (store_id) PARTITIONS 4;

#插入数据，因为 MOD(134,4)=2，所以 store_id= 134 存在第二分区
insert into emp_hash values(1,'lili','2010-10-01','9999-01-01','clerk','134');

#查询数据所在分区
mysql> select partition_name,partition_expression,partition_description,table_rows from information_schema.partitions where table_schema=schema() and table_name='emp_hash';
+----------------+----------------------+-----------------------+------------+
| partition_name | partition_expression | partition_description | table_rows |
+----------------+----------------------+-----------------------+------------+
| p0             | store_id             | NULL                  |          0 |
| p1             | store_id             | NULL                  |          0 |
| p2             | store_id             | NULL                  |          1 |
| p3             | store_id             | NULL                  |          0 |
+----------------+----------------------+-----------------------+------------+
4 rows in set (0.00 sec)

2、线性 HASH 分区（LINEAR HASH 分区）

​ 使用一个线性的 2 的幂的运算法则。优点：在分区维护（增加、删除、合并、拆分分区）时，MySQL能够处理的更加快速。缺点：各个分区之间数据的分布不太均衡。

#创建 LINEAR HASH 分区
create table emp_linear(
	id INT NOT NULL,
	ename VARCHAR(30),
	hired DATE NOT NULL DEFAULT '1970-01-01',
	separated DATE NOT NULL DEFAULT '9999-12-31',
	job VARCHAR(30) NOT NULL,
	store_id INT NOT NULL
)PARTITION BY LINEAR HASH (store_id) PARTITIONS 6;

#插入数据 134，因为 V=POWER(2,CEILING(LOG(2, 6)))=8，N=mod(134,8)=6,又因为 N=6>=6,故 N=mod(N,(V/2))=mod(6,4)=2,所以在分区 p2
mysql> insert into emp_linear values(1,'lili','2010-10-01','9999-01-01','clerk','134');
Query OK, 1 row affected (0.00 sec)

mysql> select partition_name,partition_expression,partition_description,table_rows from information_schema.partitions where table_schema=schema() and table_name='emp_linear';
+----------------+----------------------+-----------------------+------------+
| partition_name | partition_expression | partition_description | table_rows |
+----------------+----------------------+-----------------------+------------+
| p0             | store_id             | NULL                  |          0 |
| p1             | store_id             | NULL                  |          0 |
| p2             | store_id             | NULL                  |          1 |
| p3             | store_id             | NULL                  |          0 |
| p4             | store_id             | NULL                  |          0 |
| p5             | store_id             | NULL                  |          0 |
+----------------+----------------------+-----------------------+------------+
6 rows in set (0.00 sec)

#插入数据 133，因为 V=POWER(2,CEILING(LOG(2, 6)))=8，N=mod(134,8)=5,又因为 N=5<6,所以在分区 p5
mysql> insert into emp_linear values(1,'lili','2010-10-01','9999-01-01','clerk','133');
Query OK, 1 row affected (0.00 sec)

mysql> select partition_name,partition_expression,partition_description,table_rows from information_schema.partitions where table_schema=schema() and table_name='emp_linear';
+----------------+----------------------+-----------------------+------------+
| partition_name | partition_expression | partition_description | table_rows |
+----------------+----------------------+-----------------------+------------+
| p0             | store_id             | NULL                  |          0 |
| p1             | store_id             | NULL                  |          0 |
| p2             | store_id             | NULL                  |          1 |
| p3             | store_id             | NULL                  |          0 |
| p4             | store_id             | NULL                  |          0 |
| p5             | store_id             | NULL                  |          1 |
+----------------+----------------------+-----------------------+------------+
6 rows in set (0.00 sec)

计算过程

#LOG()是计算NUM以2为底的对数，CEILING()是向上取整，POWER()是取2的次方值
#values 分区键为整数，num为分区数
V = POWER(2, CEILING(LOG(2, num)))
#N=values&(V-1)
N=mod(values,V)
if N >= num
	#N = N&(CEIL(V/2)-1)
	N=mod(N,V/2)

四、KEY 分区

1、KEY 分区

​ KEY 分区不允许使用用户自定义的表达式，需要使用 MySQL 服务器提供的 HASH 函数，支持使用除 BLOB 和 Text 外其他类型的列作为分区键，支持零个或者多个字段名作为分区键。

#创建 KEY 分区
create table emp_key(
	id INT NOT NULL,
	ename VARCHAR(30),
	hired DATE NOT NULL DEFAULT '1970-01-01',
	separated DATE NOT NULL DEFAULT '9999-12-31',
	job VARCHAR(30) NOT NULL,
	store_id INT NOT NULL
)PARTITION BY KEY (store_id) PARTITIONS 4;

#如果不指定分区键，默认首先选择使用主键作为分区键
create table emp_key_pri(
	id INT NOT NULL,
	ename VARCHAR(30),
	hired DATE NOT NULL DEFAULT '1970-01-01',
	separated DATE NOT NULL DEFAULT '9999-12-31',
	job VARCHAR(30) NOT NULL,
	store_id INT NOT NULL,
	primary key(id)
)PARTITION BY KEY () PARTITIONS 4;

#如果不指定分区键，没有主键的情况下，选择非空唯一键作为分区键。
create table emp_key_uni(
	id INT NOT NULL,
	ename VARCHAR(30),
	hired DATE NOT NULL DEFAULT '1970-01-01',
	separated DATE NOT NULL DEFAULT '9999-12-31',
	job VARCHAR(30) NOT NULL,
	store_id INT NOT NULL,
	unique key(id)
)PARTITION BY KEY () PARTITIONS 4;

​ 注意：1) 如果不指定分区键，默认首先选择使用主键作为分区键。如果不指定分区键，没有主键的情况下，选择非空唯一键作为分区键。

​ 2) 如果没有主键，也没有唯一键的情况下，必须指定分区键。作为分区键的唯一键必须是非空的。

2、LINEAR KEY 分区

​ 分区的编号通过 2 的幂算法得到。

#创建 LINEAR KEY 分区
create table emp_key_lin(
	id INT NOT NULL,
	ename VARCHAR(30),
	hired DATE NOT NULL DEFAULT '1970-01-01',
	separated DATE NOT NULL DEFAULT '9999-12-31',
	job VARCHAR(30) NOT NULL,
	store_id INT NOT NULL
)PARTITION BY LINEAR KEY (store_id) PARTITIONS 4;

五、子分区

​ 子分区（Subpartitioning）是分区表中对每个分区的再次分割，有称为复合分区（Composite Partitioning），MySQL 5.7 支持对已经通过 RANGE 或者 LIST 分区的表进行子分区。子分区既可以使用 HASH 分区，也可以使用 KEY 分区。

#创建子分区
create table emp_range_sub(
	id INT NOT NULL,
	hired date
)PARTITION BY RANGE (year(hired))
SUBPARTITION BY HASH(to_days(hired))
SUBPARTITIONS 2
(
PARTITION p0 VALUES LESS THAN(1990),
PARTITION p1 VALUES LESS THAN(2000),
PARTITION p2 VALUES LESS THAN MAXVALUE
);

#或
create table emp_range_sub1(
	id INT NOT NULL,
	hired date
)PARTITION BY RANGE (year(hired))
SUBPARTITION BY HASH(to_days(hired))
(
PARTITION p0 VALUES LESS THAN(1990)(
	SUBPARTITION s0,
	SUBPARTITION s1
),
PARTITION p1 VALUES LESS THAN(2000)(
	SUBPARTITION s2,
	SUBPARTITION s3
),
PARTITION p2 VALUES LESS THAN MAXVALUE(
	SUBPARTITION s4,
	SUBPARTITION s5
));

注意：1、每个分区必须具有相同数量的子分区。

​ 2、如果要显示指定子分区，则每个分区都要显示指定。

​ 3、子分区的名称在整个表中时唯一的。

六、MySQL 分区处理 NULL 值得方式

1、RANGE 分区中， NULL 值会被当作最小值来处理。

2、LIST 分区中，NULL 值必须出现在枚举列表中，否则不被接受。

3、HASH/KEY 分区中，NULL 值会被当作零值来处理。