一、 mysql分区简介

数据库分区

数据库分区是一种物理数据库设计技术。虽然分区技术可以实现很多效果，但其主要目的是为了在特定的SQL操作中减少数据读写的总量以缩减sql语句的响应时间，同时对于应用来说分区完全是透明的。

MYSQL的分区主要有两种形式：水平分区和垂直分区

水平分区（HorizontalPartitioning）

这种形式的分区是对根据表的行进行分区，通过这样的方式不同分组里面的物理列分割的数据集得以组合，从而进行个体分割（单分区）或集体分割（1个或多个分区）。
所有在表中定义的列在每个数据集中都能找到，所以表的特性依然得以保持。水平分区一定要通过某个属性列来分割。常见的比如年份，日期等。

垂直分区（VerticalPartitioning）

这种分区方式一般来说是通过对表的垂直划分来减少目标表的宽度，使某些特定的列被划分到特定的分区，每个分区都包含了其中的列所对应所有行。
可以用 show variables like '%partition%';命令查询当前的mysql数据库版本是否支持分区。

分区的作用：数据库性能的提升和简化数据管理

在扫描操作中，mysql优化器只扫描保护数据的那个分区以减少扫描范围获得性能的提高。

分区技术使得数据管理变得简单，删除某个分区不会对另外的分区造成影响，分区有系统直接管理不用手工干预。
mysql从5.1版本开始支持分区。每个分区的名称是不区分大小写。同个表中的分区表名称要唯一。

二、 mysql分区类型

根据所使用的不同分区规则可以分成几大分区类型。

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。

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。

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。

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。

复合分区：

基于RANGE/LIST 类型的分区表中每个分区的再次分割。子分区可以是 HASH/KEY 等类型。

三、 mysql分区表常用操作示例

以部门员工表为例子：

1. 创建range分区

create table emp
(empno varchar(20) not null ,
empname varchar(20),
deptno int,
birthdate date,
salary int
)
partition by range(salary)
(
partition p1 values less than (1000),
partition p2 values less than (2000),
partition p3 values less than maxvalue
);

以员工工资为依据做范围分区。

create table emp
(empno varchar(20) not null ,
empname varchar(20),
deptno int,
birthdate date not null,
salary int
)
partition by range(year(birthdate))
(
partition p1 values less than (1980),
partition p2 values less than (1990),
partition p3 values less than maxvalue
);

以year(birthdate)表达式（计算员工的出生日期）作为范围分区依据。这里最值得注意的是表达式必须有返回值。

2. 创建list分区

create table emp
(empno  varchar(20) not null ,
empname varchar(20),
deptno  int,
birthdate date not null,
salary int
)
partition by list(deptno)
(
partition p1 values in  (10),
partition p2 values in  (20),
partition p3 values  in  (30)
);

以部门作为分区依据，每个部门做一分区。

3. 创建hash分区

HASH分区主要用来确保数据在预先确定数目的分区中平均分布。在RANGE和LIST分区中，必须明确指定一个给定的列值或列值集合应该保存在哪 个分区中；而在HASH分区中，MySQL 自动完成这些工作，你所要做的只是基于将要被哈希的列值指定一个列值或表达式，以及指定被分区的表将要被分割成的分区数量。

create table emp
(empno varchar(20) not null ,
empname varchar(20),
deptno int,
birthdate date not null,
salary int
)
partition by hash(year(birthdate))
partitions 4;

4. 创建key分区

按照KEY进行分区类似于按照HASH分区，除了HASH分区使用的用户定义的表达式，而KEY分区的哈希函数是由MySQL 服务器提供，服务器使用其自己内部的哈希函数，这些函数是基于与PASSWORD()一样的运算法则。“CREATE TABLE ...PARTITION BY KEY”的语法规则类似于创建一个通过HASH分区的表的规则。它们唯一的区别在于使用的关键字是KEY而不是HASH，并且KEY分区只采用一个或多个 列名的一个列表。

create table emp
(empno varchar(20) not null ,
empname varchar(20),
deptno int,
birthdate date not null,
salary int
)
partition by key(birthdate)
partitions 4;

5. 创建复合分区

range - hash(范围哈希)复合分区

create table emp
(empno varchar(20) not null ,
empname varchar(20),
deptno int,
birthdate date not null,
salary int
)
partition by range(salary)
subpartition by hash(year(birthdate))
subpartitions 3
(
partition p1 values less than (2000),
partition p2 values less than maxvalue
);

range- key复合分区

create table emp
(empno varchar(20) not null ,
empname varchar(20),
deptno int,
birthdate date not null,
salary int
)
partition by range(salary)
subpartition by key(birthdate)
subpartitions 3
(
partition p1 values less than (2000),
partition p2 values less than maxvalue
);

list - hash复合分区

CREATE TABLE emp (
empno varchar(20) NOT NULL,
empname varchar(20) ,
deptno int,
birthdate date NOT NULL,
salary int
)
PARTITION BY list (deptno)
subpartition by hash(year(birthdate))
subpartitions 3
(
PARTITION p1 VALUES in  (10),
PARTITION p2 VALUES in  (20)
);

list - key 复合分区

CREATE TABLE empk (
empno varchar(20) NOT NULL,
empname varchar(20) ,
deptno int,
birthdate date NOT NULL,
salary int
)
PARTITION BY list (deptno)
subpartition by key(birthdate)
subpartitions 3
(
PARTITION p1 VALUES in  (10),
PARTITION p2 VALUES in  (20)
);

6. 分区表的管理操作

删除分区: alter table emp drop partition p1;
不可以删除hash或者key分区。
一次性删除多个分区 alter table emp drop partition p1,p2;

增加分区:
alter table emp add partition (partition p3 values less than (4000));
alter table empl add partition (partition p3 values in (40));

分解分区:
reorganize partition 关键字可以对表的部分分区或全部分区进行修改，并且不会丢失数据。分解前后分区的整体范围应该一致。

alter table te
reorganize partition p1 into
(
partition p1 values less than (100),
partition p3 values less than (1000)
);
 ----不会丢失数据

合并分区:
Merge分区：把2个分区合并为一个。

alter table te
reorganize partition p1,p3 into
(partition p1 values less than (1000));
----不会丢失数据

重新定义hash分区表:
Alter table emp partition by hash(salary)partitions 7; ----不会丢失数据

重新定义range分区表:

Alter table emp partitionbyrange(salary)
(
partition p1 values less than (2000),
partition p2 values less than (4000)
); 
----不会丢失数据

删除表的所有分区:
Alter table emp remove partitioning; --不会丢失数据

重建分区：
这和先删除保存在分区中的所有记录，然后重新插入它们，具有同样的效果。它可用于整理分区碎片。
ALTER TABLE emp rebuild partitionp1,p2;

优化分区：
如果从分区中删除了大量的行，或者对一个带有可变长度的行（也就是说，有VARCHAR，BLOB，或TEXT类型的列）作了许多修改，可以使用“ALTER TABLE ... OPTIMIZE PARTITION” 来收回没有使用的空间，并整理分区数据文件的碎片。
ALTER TABLE emp optimize partition p1,p2;

分析分区：
读取并保存分区的键分布。
ALTER TABLE emp analyze partition p1,p2;

修补分区：
修补被破坏的分区。
ALTER TABLE emp repairpartition p1,p2;

检查分区：
可以使用几乎与对非分区表使用CHECK TABLE 相同的方式检查分区。
ALTER TABLE emp CHECK partition p1,p2;
这个命令可以告诉你表emp的分区p1,p2中的数据或索引是否已经被破坏。如果发生了这种情况，使用“ALTER TABLE ... REPAIR PARTITION”来修补该分区。

三 、【mysql分区表的局限性】

1. 在5.1版本中分区表对唯一约束有明确的规定，每一个唯一约束必须包含在分区表的分区键（也包括主键约束）。

CREATE TABLE emptt (
empno varchar(20) NOT NULL  ,
empname varchar(20)，
deptno int,
birthdate date NOT NULL,
salary int ,
primary key (empno)
)
PARTITION BY range (salary)
(
PARTITION p1 VALUES less than (100),
PARTITION p2 VALUES less than (200)
);

这样的语句会报错。MySQL Database Error: A PRIMARY KEY must include allcolumns in the table's partitioning function；

CREATE TABLE emptt (
empno varchar(20) NOT NULL  ,
empname varchar(20) ,
deptno int(11),
birthdate date NOT NULL,
salary int(11) ,
primary key (empno，salary)
)
PARTITION BY range (salary)
(
PARTITION p1 VALUES less than (100),
PARTITION p2 VALUES less than (200)
);

在主键中加入salary列就正常。

2. MySQL分区处理NULL值的方式

如果分区键所在列没有notnull约束。

如果是range分区表，那么null行将被保存在范围最小的分区。

如果是list分区表，那么null行将被保存到list为0的分区。

在按HASH和KEY分区的情况下，任何产生NULL值的表达式mysql都视同它的返回值为0。

为了避免这种情况的产生，建议分区键设置成NOT NULL。

3. 分区键必须是INT类型，或者通过表达式返回INT类型，可以为NULL。唯一的例外是当分区类型为KEY分区的时候，可以使用其他类型的列作为分区键（ BLOB or TEXT 列除外）。

4. 对分区表的分区键创建索引，那么这个索引也将被分区,分区键没有全局索引一说。

5. 只有RANG和LIST分区能进行子分区，HASH和KEY分区不能进行子分区。

6. 临时表不能被分区。

四、 获取mysql分区表信息的几种方法

1. show create table表名
   可以查看创建分区表的create语句

2. show table status
   可以查看表是不是分区表

3. 查看 information_schema.partitions 表

select 
  partition_name part,  
  partition_expression expr,  
  partition_description descr,  
  table_rows  
from information_schema.partitions  where 
  table_schema = schema()  
  and table_name='test';  

可以查看表具有哪几个分区、分区的方法、分区中数据的记录数等信息

4. explain partitions select 语句
   通过此语句来显示扫描哪些分区，及他们是如何使用的.

五、分区表性能比较

1. 创建两张表: part_tab(分区表),no_part_tab(普通表)

CREATE TABLEpart_tab
( c1 int defaultNULL, c2 varchar2(30) default NULL, c3 date not null)
PARTITION BYRANGE(year(c3))
(PARTITION p0VALUES LESS THAN (1995),
PARTITION p1 VALUESLESS THAN (1996) ,
PARTITION p2 VALUESLESS THAN (1997) ,
PARTITION p3 VALUESLESS THAN (1998) ,
 PARTITION p4 VALUES LESS THAN (1999) ,
PARTITION p5 VALUESLESS THAN (2000) ,
PARTITION p6 VALUESLESS THAN (2001) ,
PARTITION p7 VALUESLESS THAN (2002) ,
PARTITION p8 VALUESLESS THAN (2003) ,
PARTITION p9 VALUESLESS THAN (2004) ,
PARTITION p10VALUES LESS THAN (2010),
PARTITION p11VALUES LESS THAN (MAXVALUE) );
CREATE TABLE no_part_tab
( c1 int defaultNULL, c2 varchar2(30) default NULL, c3 date not null)；

2. 用存储过程插入800万条数据

CREATE PROCEDURE load_part_tab()
    begin
    declare v int default 0;
    while v < 8000000
    do
        insert into part_tab
        values (v,'testingpartitions',adddate('1995-01-01',(rand(v)*36520)mod 3652));
         set v = v + 1;
    end while;
end;
insert into no_part_tab  select * frompart_tab;

3. 测试sql性能

查询分区表：

select count(*) from part_tab where c3 > date '1995-01-01'and c3 < date '1995-12-31';``

+----------+
| count(*) |
+----------+
|   795181 |
+----------+
1 row in set (2.62 sec)

查询普通表：

select count(*) from part_tab where c3 > date '1995-01-01'and c3 < date '1995-12-31';

+----------+
| count(*) |
+----------+
|   795181 |
+----------+
1 row in set (7.33 sec)

分区表的执行时间比普通表少70%。

4. 通过explain语句来分析执行情况

mysql>explain select count(*) from part_tab where c3 > date '1995-01-01'and c3 < date '1995-12-31';

+----+-------------+----------+------+---------------+------+---------+------+---------+-------------+

| id |select_type | table    | type |possible_keys | key  | key_len | ref  | rows   | Extra       |

+----+-------------+----------+------+---------------+------+---------+------+---------+-------------+

|  1 | SIMPLE      | part_tab | ALL  | NULL          | NULL | NULL    | NULL | 7980796 | Using where |

+----+-------------+----------+------+---------------+------+---------+------+---------+-------------+

1 rowin set

mysql>explain select count(*) from no_part_tab where c3 > date '1995-01-01'and c3 < date '1995-12-31';

+----+-------------+-------------+------+---------------+------+---------+------+---------+-------------+

| id |select_type | table       | type |possible_keys | key  | key_len | ref  | rows   | Extra       |

+----+-------------+-------------+------+---------------+------+---------+------+---------+-------------+

|  1 | SIMPLE      | no_part_tab | ALL  | NULL          | NULL | NULL    | NULL | 8000206 | Using where |

+----+-------------+-------------+------+---------------+------+---------+------+---------+-------------+

1 rowin set

分区表执行扫描了7980796行，而普通表则扫描了8000206行。