PostgreSQL分區(qū)表（partitioning）應(yīng)用實(shí)例詳解

2020-01-31 15:21:54

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供稿：網(wǎng)友

前言

項(xiàng)目中有需求要垂直分表，即按照時(shí)間區(qū)間將數(shù)據(jù)拆分到n個(gè)表中，PostgreSQL提供了分區(qū)表的功能。分區(qū)表實(shí)際上是把邏輯上的一個(gè)大表分割成物理上的幾小塊，提供了很多好處，比如：

1、查詢性能大幅提升
2、刪除歷史數(shù)據(jù)更快
3、可將不常用的歷史數(shù)據(jù)使用表空間技術(shù)轉(zhuǎn)移到低成本的存儲(chǔ)介質(zhì)上
那么什么時(shí)候該使用分區(qū)表呢？官方給出的指導(dǎo)意見是：當(dāng)表的大小超過了數(shù)據(jù)庫服務(wù)器的物理內(nèi)存大小則應(yīng)當(dāng)使用分區(qū)表，接下來結(jié)合一個(gè)例子具體記錄一下創(chuàng)建分區(qū)表的詳細(xì)過程。

創(chuàng)建分區(qū)表

首先看一下需求，現(xiàn)在有一張日志表，現(xiàn)在需要按表中的操作時(shí)間字段（operation_time）分區(qū)，如下圖：

這個(gè)需求就是一個(gè)典型的按時(shí)間創(chuàng)建分區(qū)表，首先看一下步驟：

1.創(chuàng)建父表
2.創(chuàng)建n個(gè)子表，每個(gè)子表都是繼承于父表
3.定義一個(gè)規(guī)則（Rule）或觸發(fā)器（Trigger），把對(duì)主表的數(shù)據(jù)插入重定向到合適的分區(qū)表

如上所示，整體的大步驟就分為以上三個(gè)，當(dāng)然還可以有一些小的優(yōu)化措施，比如對(duì)于每個(gè)分區(qū)，在關(guān)鍵字字段上創(chuàng)建一個(gè)索引等等。首先來看第一步――創(chuàng)建父表。

在創(chuàng)建分區(qū)表之前應(yīng)當(dāng)先創(chuàng)建一張“父表”，所有分區(qū)表都從它繼承，這個(gè)表中沒有數(shù)據(jù)，也不要在這個(gè)表上定義任何檢查約束及索引，現(xiàn)在我們就先創(chuàng)建這樣一張表，但之前先建一個(gè)序列：

CREATE SEQUENCE "public"."t_sys_log_main_id_seq" INCREMENT 1 MINVALUE 1 MAXVALUE 99999999 START 1 CACHE 1;ALTER TABLE "public"."t_sys_log_main_id_seq" OWNER TO "postgres";

接下來創(chuàng)建“父表”，因?yàn)槭侨罩颈恚员砻麨椤皌_sys_log_main”：

CREATE TABLE "public"."t_sys_log_main" ("id" int4 DEFAULT nextval('t_sys_log_main_id_seq'::regclass) NOT NULL,"account_affiliation_code" varchar(100) COLLATE "default" NOT NULL,"account_affiliation" varchar(50) COLLATE "default" NOT NULL,"operation_time" timestamp(6) NOT NULL,"operation_key" varchar(2) COLLATE "default" NOT NULL,"operation_value" varchar(30) COLLATE "default" NOT NULL,"operation_loginid" varchar(100) COLLATE "default" NOT NULL,"operation_message" varchar(300) COLLATE "default" NOT NULL,"operation_ip" varchar(30) COLLATE "default" NOT NULL)WITH (OIDS=FALSE);COMMENT ON TABLE "public"."t_sys_log_main" IS '系統(tǒng)日志表';COMMENT ON COLUMN "public"."t_sys_log_main"."account_affiliation_code" IS '帳號(hào)所屬機(jī)構(gòu)代碼';COMMENT ON COLUMN "public"."t_sys_log_main"."account_affiliation" IS '帳號(hào)所屬機(jī)構(gòu)';COMMENT ON COLUMN "public"."t_sys_log_main"."operation_time" IS '操作時(shí)間';COMMENT ON COLUMN "public"."t_sys_log_main"."operation_key" IS '操作類型(key)';COMMENT ON COLUMN "public"."t_sys_log_main"."operation_value" IS '操作類型(value)';COMMENT ON COLUMN "public"."t_sys_log_main"."operation_loginid" IS '操作帳號(hào)';COMMENT ON COLUMN "public"."t_sys_log_main"."operation_message" IS '操作信息';COMMENT ON COLUMN "public"."t_sys_log_main"."operation_ip" IS '登錄地址';ALTER TABLE "public"."t_sys_log_main" ADD PRIMARY KEY ("id");

運(yùn)行以上DDL語句創(chuàng)建父表，創(chuàng)建成功后接下來就可以挨個(gè)創(chuàng)建分區(qū)表了，由于每個(gè)分區(qū)表都是從父表繼承的，所以分區(qū)表不會(huì)增加任何字段，下面我們按需求創(chuàng)建4張分區(qū)子表，分別用于存放9月、10月、11月和12月的日志數(shù)據(jù)：

create table t_sys_log_y2016m09(CHECK (operation_time >= DATE '2016-09-01' AND operation_time< DATE '2016-10-01'))INHERITS (t_sys_log_main);create table t_sys_log_y2016m10(CHECK (operation_time >= DATE '2016-10-01' AND operation_time< DATE '2016-11-01'))INHERITS (t_sys_log_main);create table t_sys_log_y2016m11(CHECK (operation_time >= DATE '2016-11-01' AND operation_time< DATE '2016-12-01'))INHERITS (t_sys_log_main);create table t_sys_log_y2016m12(CHECK (operation_time >= DATE '2016-12-01' AND operation_time< DATE '2017-01-01'))INHERITS (t_sys_log_main);

如上所示，運(yùn)行完成后即可創(chuàng)建4張分區(qū)子表，在上面的語句中我們添加了一個(gè)約束表示只允許插入本月的數(shù)據(jù)，接下來在這4張分區(qū)表的每個(gè)分區(qū)鍵上建立索引：

create index t_sys_log_y2016m09_operation_time ON t_sys_log_y2016m09(operation_time);create index t_sys_log_y2016m10_operation_time ON t_sys_log_y2016m10(operation_time);create index t_sys_log_y2016m11_operation_time ON t_sys_log_y2016m11(operation_time);create index t_sys_log_y2016m12_operation_time ON t_sys_log_y2016m12(operation_time);

到此為止我們的分區(qū)表就創(chuàng)建完畢了，接下來需要考慮數(shù)據(jù)插入的問題，如何才能讓不同日期的數(shù)據(jù)自動(dòng)的插入與其對(duì)應(yīng)的分區(qū)子表中呢？有兩種解決方案，分別是：規(guī)則（Rule）和觸發(fā)器（Trigger），相比觸發(fā)器，Rule的開銷更大，所以我在這里就不做過多介紹了，下面直接介紹Trigger的方式。

Trigger通常會(huì)結(jié)合自定義函數(shù)（Function）來實(shí)現(xiàn)分區(qū)插入，F(xiàn)unction負(fù)責(zé)根據(jù)條件選擇插入，而Trigger則負(fù)責(zé)Function的自動(dòng)調(diào)用。首先定義Function，功能很簡(jiǎn)單，即根據(jù)日期區(qū)間insert數(shù)據(jù)即可：

CREATEOR REPLACE FUNCTION sys_log_insert_trigger () RETURNS TRIGGER AS $$BEGINIF (  NEW .operation_time >= DATE '2016-09-01'  AND NEW .operation_time < DATE '2016-10-01') THEN  INSERT INTO t_sys_log_y2016m09VALUES  (NEW .*) ;ELSEIF (  NEW .operation_time >= DATE '2016-10-01'  AND NEW .operation_time < DATE '2016-11-01') THEN  INSERT INTO t_sys_log_y2016m10VALUES  (NEW .*) ;ELSEIF (  NEW .operation_time >= DATE '2016-11-01'  AND NEW .operation_time < DATE '2016-12-01') THEN  INSERT INTO t_sys_log_y2016m11VALUES  (NEW .*) ;ELSEIF (  NEW .operation_time >= DATE '2016-12-01'  AND NEW .operation_time < DATE '2017-01-01') THEN  INSERT INTO t_sys_log_y2016m12VALUES  (NEW .*) ;ELSE  RAISE EXCEPTION 'Date out of range!' ;ENDIF ; RETURN NULL ;END ; $$ LANGUAGE plpgsql;

最后再創(chuàng)建觸發(fā)器用于執(zhí)行剛才的Function：

CREATE TRIGGER sys_log_insert_trigger BEFORE INSERT ON t_sys_log_mainFOR EACH ROWEXECUTE PROCEDURE sys_log_insert_trigger();

到這里就全部創(chuàng)建完成了，最后測(cè)試一下看看結(jié)果。為了確認(rèn)我們的觸發(fā)器的確觸發(fā)了，我們打開存儲(chǔ)過程的統(tǒng)計(jì)開關(guān)，在postgresql.conf中，找到track_functions，改成all：

接下來就可以運(yùn)行幾條測(cè)試insert語句來看看是否能把指定的時(shí)間記錄分別插入到與其對(duì)應(yīng)的分區(qū)子表中，插入之前先看下sys_log_insert_trigger()的統(tǒng)計(jì)信息：

可以看到目前沒有統(tǒng)計(jì)記錄，接下來插入幾條測(cè)試數(shù)據(jù)：

INSERT INTO t_sys_log_main VALUES (1,'200022', '西安高新第一中學(xué)初中校區(qū)', '2016-9-8 18:49:26.004', '01', 'xx', 'zhsz_t', 'test！', '127.0.0.1');INSERT INTO t_sys_log_main VALUES (1,'200023', '西安高新第一中學(xué)初中校區(qū)', '2016-9-12 18:49:26.004', '01', 'xx', 'zhsz_t', 'test！', '127.0.0.1');INSERT INTO t_sys_log_main VALUES (1,'200024', '西安高新第一中學(xué)初中校區(qū)', '2016-10-8 18:49:26.004', '01', 'xx', 'zhsz_t', 'test！', '127.0.0.1');INSERT INTO t_sys_log_main VALUES (1,'200025', '西安高新第一中學(xué)初中校區(qū)', '2016-11-8 18:49:26.004', '01', 'xx', 'zhsz_t', 'test！', '127.0.0.1');INSERT INTO t_sys_log_main VALUES (1,'200026', '西安高新第一中學(xué)初中校區(qū)', '2016-12-8 18:49:26.004', '01', 'xx', 'zhsz_t', 'test！', '127.0.0.1');INSERT INTO t_sys_log_main VALUES (1,'200027', '西安高新第一中學(xué)初中校區(qū)', '2016-12-25 18:49:26.004', '01', 'xx', 'zhsz_t', 'test！', '127.0.0.1');

緊接著再看一下sys_log_insert_trigger()的統(tǒng)計(jì)信息：