PostgreSQL之分区表(partitioning)

 更新时间:2020年7月11日 17:22  点击:2182

PostgreSQL有一项非常有用的功能,分区表,或者partitioning。当某个TABLE的记录非常的多,千万甚至更多的时候,我们其实需要将他分割成子表。一个庞大的TABLE,就像水果仓库杂乱无章地堆放着无数的苹果桃子和桔子,查找不方便,性能降低,比较合理的做法是将仓库分成三个子区域,分表放苹果桃子和桔子。一张大表就变成了三个小表的集合。

通过合理的设计,可以将选择一定的规则,将大表切分多个不重不漏的子表,这就是传说中的partitioning。比如,我们可以按时间切分,每天一张子表,比如我们可以按照某其他字段分割,总之了就是化整为零,提高查询的效能。

怎么实现这个分区表的功能呢?
   1 建立大表。
   2 创建分区继承
   3 定义Rule或者Trigger?

下面根据一个简单的例子,描述这个过程。我们将学生按照低于60分和不低于60分切分成两张子表。

   1 建立大表   

CREATE TABLE student (student_id bigserial, name varchar(32), score smallint)

   2 创建分区继承。

CREATE TABLE student_qualified (CHECK (score >= 60 )) INHERITS (student) ;
CREATE TABLE student_nqualified (CHECK (score < 60)) INHERITS (student) ;

创建了两个分区表,student_qualified和student_nqualified,继承了大表student的一切字段,同时设定了约束,即CHECK条件。

3 定义Rule或者Trigger。

   虽然我们定义了CHECK条件,但是往student插入数据时,PostgreSQL并不能根据score是否低于60插入的正确的子表,原因是,你并没有定义这种规则,来告诉数据这么做。我们需要定义Rule或者Trigger,将数据插入到正确的分区表。
   先看下Rule的定义:

CREATE OR REPLACE RULE insert_student_qualified 
AS ON INSERT TO student 
    WHERE score >= 60
    DO INSTEAD
    INSERT INTO student_qualified VALUES(NEW.*);

CREATE OR REPLACE RULE insert_student_nqualified 
AS ON INSERT TO student 
    WHERE score < 60
    DO INSTEAD
    INSERT INTO student_nqualified VALUES(NEW.*);

这两个Rule告诉了PostgreSQL,当往总表插数据的时候,如果是score< 60,则插入student_nqualified,如果score>=60,则插入student_qualified.注意了,这个分割一定要不重不漏,如果我们不小心将>=60条件的“=”丢掉,等于60分的记录将会录入大表student,不在任何一个分区表中。
我们插入一些记录:

INSERT INTO student (name,score) VALUES('Jim',77);
INSERT INTO student (name,score) VALUES('Frank',56);
INSERT INTO student (name,score) VALUES('Bean',88);
INSERT INTO student (name,score) VALUES('John',47);
INSERT INTO student (name,score) VALUES('Albert','87');
INSERT INTO student (name,score) VALUES('Joey','60');

我们看下数据分布情况,是否分布到了正确的的分区表:

SELECT p.relname,c.tableoid,c.* 
FROM student c, pg_class p
WHERE c.tableoid = p.oid

输出如下:

我们看到,虽然我们插入的是大表,但是数据却存在了对应的分区子表。符合我们的期望。同时还不影响查询。

Rule是一个分流的办法,还有TRIGGER也能做到让正确的数据流向正确的分区子表。
首先我们定义个function。

CREATE OR REPLACE FUNCTION student_insert_trigger()
RETURNS TRIGGER AS 
$$
BEGIN
   IF(NEW.score >= 60) THEN
     INSERT INTO student_qualified VALUES (NEW.*);
   ELSE 
     INSERT INTO student_nqualified VALUES (NEW.*);
   END IF;
   RETURN NULL;
END;
$$
LANGUAGE plpgsql ;

然后定义TRIGGER,当插入到student之前,就会触发trigger:

CREATE TRIGGER insert_student 
  BEFORE INSERT ON student
  FOR EACH row
  EXECUTE PROCEDURE student_insert_trigger() ;

我们首先通过删除TABLE student,测试下trigger方式。

DROP TABLE STUDENT CASCADE

CREATE TABLE student (student_id bigserial, name varchar(32), score smallint) ;
CREATE TABLE student_qualified (CHECK (score >= 60 )) INHERITS (student) ;
CREATE TABLE student_nqualified (CHECK (score < 60)) INHERITS (student) ;

然后执行定义FUNCTION和定义TRIGGER的语句。就可以查看了。
为了确认我们的触发器的确触发了,我们打开存储过程的统计开关:
在postgresql.conf中,找到track_functions,改成all

track_functions = all

插入之前先看下function student_insert_trigger的统计信息:

执行插入:

INSERT INTO student (name,score) VALUES('Jim',77);
INSERT INTO student (name,score) VALUES('Frank',56);
INSERT INTO student (name,score) VALUES('Bean',88);
INSERT INTO student (name,score) VALUES('John',47);
INSERT INTO student (name,score) VALUES('Albert','87');
INSERT INTO student (name,score) VALUES('Joey','60');

插入后,看下function student_insert_trigger的统计信息

我们看到trigger触发了6次。
执行下查询:

SELECT p.relname,c.tableoid,c.* 
FROM student c, pg_class p
WHERE c.tableoid = p.oid

输出如下:

参考文献

1 PostgreSQL document

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