PostgreSQL分區表（partitioning）應用執行個體詳解_PostgreSQL

前言

項目中有需求要垂直分表，即按照時間區間將資料拆分到n個表中，PostgreSQL提供了分區表的功能。分區表實際上是把邏輯上的一個大表分割成物理上的幾小塊，提供了很多好處，比如：

1、查詢效能大幅提升
2、刪除曆史資料更快
3、可將不常用的曆史資料使用資料表空間技術轉移到低成本的儲存介質上
那麼什麼時候該使用分區表呢？官方給出的指導意見是：當表的大小超過了資料庫伺服器的實體記憶體大小則應當使用分區表，接下來結合一個例子具體記錄一下建立分區表的詳細過程。

建立分區表

首先看一下需求，現在有一張日誌表，現在需要按表中的操作時間欄位（operation_time）分區，如下圖：

這個需求就是一個典型的按時間建立分區表，首先看一下步驟：

1.建立父表
2.建立n個子表，每個子表都是繼承於父表
3.定義一個規則（Rule）或觸發器（Trigger），把對主表的資料插入重新導向到合適的分區表

如上所示，整體的大步驟就分為以上三個，當然還可以有一些小的最佳化措施，比如對於每個分區，在關鍵字欄位上建立一個索引等等。首先來看第一步——建立父表。

在建立分區表之前應當先建立一張“父表”，所有分區表都從它繼承，這個表中沒有資料，也不要在這個表上定義任何檢查約束及索引，現在我們就先建立這樣一張表，但之前先建一個序列：

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";

接下來建立“父表”，因為是日誌表，所以表名命名為“t_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 '系統日誌表';COMMENT ON COLUMN "public"."t_sys_log_main"."account_affiliation_code" IS '帳號所屬機構代碼';COMMENT ON COLUMN "public"."t_sys_log_main"."account_affiliation" IS '帳號所屬機構';COMMENT ON COLUMN "public"."t_sys_log_main"."operation_time" IS '操作時間';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';COMMENT ON COLUMN "public"."t_sys_log_main"."operation_message" IS '操作資訊';COMMENT ON COLUMN "public"."t_sys_log_main"."operation_ip" IS '登入地址';ALTER TABLE "public"."t_sys_log_main" ADD PRIMARY KEY ("id");

運行以上DDL語句建立父表，建立成功後接下來就可以挨個建立分區表了，由於每個分區表都是從父表繼承的，所以分區表不會增加任何欄位，下面我們按需求建立4張分區子表，分別用於存放9月、10月、11月和12月的日誌資料：

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，運行完成後即可建立4張分區子表，在上面的語句中我們添加了一個約束表示只允許插入本月的資料，接下來在這4張分區表的每個分區鍵上建立索引：

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表就建立完畢了，接下來需要考慮資料插入的問題，如何才能讓不同日期的資料自動的插入與其對應的分區子表中呢？有兩種解決方案，分別是：規則（Rule）和觸發器（Trigger），相比觸發器，Rule的開銷更大，所以我在這裡就不做過多介紹了，下面直接介紹Trigger的方式。

Trigger通常會結合自訂函數（Function）來實現分區插入，Function負責根據條件選擇插入，而Trigger則負責Function的自動調用。首先定義Function，功能很簡單，即根據日期區間insert資料即可：

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;

最後再建立觸發器用於執行剛才的Function：

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

到這裡就全部建立完成了，最後測試一下看看結果。為了確認我們的觸發器的確觸發了，我們開啟預存程序的統計開關，在postgresql.conf中，找到track_functions，改成all：

接下來就可以運行幾條測試insert語句來看看是否能把指定的時間記錄分別插入到與其對應的分區子表中，插入之前先看下sys_log_insert_trigger()的統計資訊：

可以看到目前沒有統計記錄，接下來插入幾條測試資料：

INSERT INTO t_sys_log_main VALUES (1,'200022', '西安高新第一中學初中校區', '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', '西安高新第一中學初中校區', '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', '西安高新第一中學初中校區', '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', '西安高新第一中學初中校區', '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', '西安高新第一中學初中校區', '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', '西安高新第一中學初中校區', '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()的統計資訊：

如上圖，可以看出調用了6次函數，因為我們插入了6條資料，至此分區表由建立到測試的整個過程就已經成功完成了。

總結

簡單記錄一下PostgreSQL建立分區表的完整步驟以及注意事項，希望對遇到同樣問題的朋友有所協助，The End。