一、简介

在数据库日渐庞大的今天，为了方便对数据库数据的管理，比如按时间，按地区去统计一些数据时，基数过于庞大，多有不便。很多商业数据库都提供分区的概念，按不同的维度去存放数据，便于后期的管理，PostgreSQL也不例外。

PostgresSQL分区的意思是把逻辑上的一个大表分割成物理上的几块儿。分区不仅能带来访问速度的提升，关键的是，它能带来管理和维护上的方便。

分区的具体好处是：

某些类型的查询性能可以得到极大提升。

更新的性能也可以得到提升，因为表的每块的索引要比在整个数据集上的索引要小。如果索引不能全部放在内存里，那么在索引上的读和写都会产生更多的磁盘访问。

批量删除可以用简单的删除某个分区来实现。

可以将很少用的数据移动到便宜的、转速慢的存储介质上。

在PG里表分区是通过表继承来实现的，一般都是建立一个主表，里面是空，然后每个分区都去继承它。无论何时，都应保证主表里面是空的。

小表分区不实际，表在多大情况下才考虑分区呢？PostgresSQL官方给出的建议是：当表本身大小超过了机器物理内存的实际大小时（the size of the table should exceed the physical memory of the database server），可以考虑分区。

PG目前（9.2.2）仅支持范围分区和列表分区，尚未支持散列分区。

二、环境

系统环境：CentOS release 6.3 (Final)

PostgreSQL版本：PostgreSQL 9.2.2 on x86_64-unknown-linux-gnu, compiled by gcc (GCC) 4.4.6 20120305 (Red Hat 4.4.6-4), 64-bit

三、实现分区

3.1 创建主表

david=# create table tbl_partition (  david(# id integer,  david(# name varchar(20),  david(# gender boolean,  david(# join_date date,  david(# dept char(4));  CREATE TABLE  david=#

3.2 创建分区表

david=# create table tbl_partition_201211 (  check ( join_date >= DATE '2012-11-01' AND join_date < DATE '2012-12-01' )         ) INHERITS (tbl_partition);  CREATE TABLE  david=# create table tbl_partition_201212 (  check ( join_date >= DATE '2012-12-01' AND join_date < DATE '2013-01-01' )        ) INHERITS (tbl_partition);  CREATE TABLE  david=# create table tbl_partition_201301 (  check ( join_date >= DATE '2013-01-01' AND join_date < DATE '2013-02-01' )        ) INHERITS (tbl_partition);  CREATE TABLE  david=# create table tbl_partition_201302 (  check ( join_date >= DATE '2013-02-01' AND join_date < DATE '2013-03-01' )    ) INHERITS (tbl_partition);  CREATE TABLE  david=# create table tbl_partition_201303 (  check ( join_date >= DATE '2013-03-01' AND join_date < DATE '2013-04-01' )   ) INHERITS (tbl_partition);  CREATE TABLE  david=# create table tbl_partition_201304 (  check ( join_date >= DATE '2013-04-01' AND join_date < DATE '2013-05-01' )    ) INHERITS (tbl_partition);  CREATE TABLE  david=# create table tbl_partition_201305 (  check ( join_date >= DATE '2013-05-01' AND join_date < DATE '2013-06-01' )    ) INHERITS (tbl_partition);  CREATE TABLE  david=#

3.3 分区键上建索引

david=# create index tbl_partition_201211_joindate on tbl_partition_201211 (join_date);  CREATE INDEX  david=# create index tbl_partition_201212_joindate on tbl_partition_201212 (join_date);   CREATE INDEX  david=# create index tbl_partition_201301_joindate on tbl_partition_201301 (join_date);      CREATE INDEX  david=# create index tbl_partition_201302_joindate on tbl_partition_201302 (join_date);   CREATE INDEX  david=# create index tbl_partition_201303_joindate on tbl_partition_201303 (join_date);   CREATE INDEX  david=# create index tbl_partition_201304_joindate on tbl_partition_201304 (join_date);   CREATE INDEX  david=# create index tbl_partition_201305_joindate on tbl_partition_201305 (join_date);   CREATE INDEX  david=#

对于开发人员来说，希望数据库是透明的，只管 insert into tbl_partition。对于数据插向哪个分区，则希望由DB决定。这点，ORACLE实现了，但是PG不行，需要前期人工处理下。

3.4 创建触发器函数

david=# CREATE OR REPLACE FUNCTION tbl_partition_insert_trigger()                        RETURNS TRIGGER AS $$    BEGIN        IF ( NEW.join_date >= DATE '2012-11-01' AND               NEW.join_date < DATE '2012-12-01' ) THEN            INSERT INTO tbl_partition_201211 VALUES (NEW.*);        ELSIF ( NEW.join_date >= DATE '2012-12-01' AND                NEW.join_date < DATE '2013-01-01' ) THEN            INSERT INTO tbl_partition_201212 VALUES (NEW.*);        ELSIF ( NEW.join_date >= DATE '2013-01-01' AND                NEW.join_date < DATE '2013-02-01' ) THEN            INSERT INTO tbl_partition_201301 VALUES (NEW.*);        ELSIF ( NEW.join_date >= DATE '2013-02-01' AND                NEW.join_date < DATE '2013-03-01' ) THEN            INSERT INTO tbl_partition_201302 VALUES (NEW.*);        ELSIF ( NEW.join_date >= DATE '2013-03-01' AND                NEW.join_date < DATE '2013-04-01' ) THEN            INSERT INTO tbl_partition_201303 VALUES (NEW.*);        ELSIF ( NEW.join_date >= DATE '2013-04-01' AND                NEW.join_date < DATE '2013-05-01' ) THEN            INSERT INTO tbl_partition_201304 VALUES (NEW.*);      ELSIF ( NEW.join_date >= DATE '2013-05-01' AND              NEW.join_date < DATE '2013-06-01' ) THEN          INSERT INTO tbl_partition_201305 VALUES (NEW.*);       ELSE            RAISE EXCEPTION 'Date out of range. Fix the tbl_partition_insert_trigger() function!';        END IF;        RETURN NULL;    END;    $$    LANGUAGE plpgsql;  CREATE FUNCTION  david=#

说明：如果不想丢失数据，上面的ELSE 条件可以改成 INSERT INTO tbl_partition_error_join_date VALUES (NEW.*); 同时需要创建一张结构和tbl_partition 一样的表tbl_partition_error_join_date，这样，错误的join_date 数据就可以插入到这张表中而不是报错了。

3.5 创建触发器

david=# CREATE TRIGGER insert_tbl_partition_trigger  david-#     BEFORE INSERT ON tbl_partition  david-#     FOR EACH ROW EXECUTE PROCEDURE tbl_partition_insert_trigger();  CREATE TRIGGER  david=#

四、查看表

4.1 查看所有表

david=# \dt                  List of relations   Schema |         Name         | Type  |  Owner     --------+----------------------+-------+----------   public | tbl_partition        | table | postgres   public | tbl_partition_201211 | table | postgres   public | tbl_partition_201212 | table | postgres   public | tbl_partition_201301 | table | postgres   public | tbl_partition_201302 | table | postgres   public | tbl_partition_201303 | table | postgres   public | tbl_partition_201304 | table | postgres   public | tbl_partition_201305 | table | postgres  (8 rows)  david=#

4.2 查看主表

david=# \d tbl_partition           Table "public.tbl_partition"    Column   |         Type          | Modifiers   -----------+-----------------------+-----------   id        | integer               |    name      | character varying(20) |    gender    | boolean               |    join_date | date                  |    dept      | character(4)          |   Triggers:      insert_tbl_partition_trigger BEFORE INSERT ON tbl_partition FOR EACH ROW EXECUTE PROCEDURE tbl_partition_insert_trigger()  Number of child tables: 7 (Use \d+ to list them.)  david=#

4.3 查看分区表

david=# \d tbl_partition_201304        Table "public.tbl_partition_201304"    Column   |         Type          | Modifiers   -----------+-----------------------+-----------   id        | integer               |    name      | character varying(20) |    gender    | boolean               |    join_date | date                  |    dept      | character(4)          |   Indexes:      "tbl_partition_201304_joindate" btree (join_date)  Check constraints:      "tbl_partition_201304_join_date_check" CHECK (join_date >= '2013-04-01'::date AND join_date < '2013-05-01'::date)  Inherits: tbl_partition  david=#

五、测试

5.1 插入数据

david=# insert into tbl_partition values (1, 'David', '1', '2013-01-10', 'TS');  INSERT 0 0  david=# insert into tbl_partition values (2, 'Sandy', '0', '2013-02-10', 'TS');  INSERT 0 0  david=# insert into tbl_partition values (3, 'Eagle', '1', '2012-11-01', 'TS');  INSERT 0 0  david=# insert into tbl_partition values (4, 'Miles', '1', '2012-12-15', 'SD');  INSERT 0 0  david=# insert into tbl_partition values (5, 'Simon', '1', '2012-12-10', 'SD');  INSERT 0 0  david=# insert into tbl_partition values (6, 'Rock', '1', '2012-11-10', 'SD');  INSERT 0 0  david=# insert into tbl_partition values (7, 'Peter', '1', '2013-01-11', 'SD');  INSERT 0 0  david=# insert into tbl_partition values (8, 'Sally', '0', '2013-03-10', 'BCSC');  INSERT 0 0  david=# insert into tbl_partition values (9, 'Carrie', '0', '2013-04-02', 'BCSC');  INSERT 0 0  david=# insert into tbl_partition values (10, 'Lee', '1', '2013-01-05', 'BMC');  INSERT 0 0  david=# insert into tbl_partition values (11, 'Nicole', '0', '2012-11-10', 'PROJ');  INSERT 0 0  david=# insert into tbl_partition values (12, 'Renee', '0', '2013-01-10', 'TS');  INSERT 0 0  david=#

5.2 查看主表数据

david=# select * from tbl_partition;   id |  name  | gender | join_date  | dept   ----+--------+--------+------------+------    3 | Eagle  | t      | 2012-11-01 | TS      6 | Rock   | t      | 2012-11-10 | SD     11 | Nicole | f      | 2012-11-10 | PROJ    4 | Miles  | t      | 2012-12-15 | SD      5 | Simon  | t      | 2012-12-10 | SD      1 | David  | t      | 2013-01-10 | TS      7 | Peter  | t      | 2013-01-11 | SD     10 | Lee    | t      | 2013-01-05 | BMC    12 | Renee  | f      | 2013-01-10 | TS      2 | Sandy  | f      | 2013-02-10 | TS      8 | Sally  | f      | 2013-03-10 | BCSC    9 | Carrie | f      | 2013-04-02 | BCSC  (12 rows)  david=#

5.3 查看分区表数据

david=# select * from tbl_partition_201301 ;   id | name  | gender | join_date  | dept   ----+-------+--------+------------+------    1 | David | t      | 2013-01-10 | TS      7 | Peter | t      | 2013-01-11 | SD     10 | Lee   | t      | 2013-01-05 | BMC    12 | Renee | f      | 2013-01-10 | TS    (4 rows)  david=#

六、管理分区

6.1 移除数据/分区

实现分区表之后，我们就可以很容易地移除不再使用的旧数据了，最简单的方法就是：

david=# drop table tbl_partition_201304;

这样可以快速移除大量数据，而不是逐条删除数据。

另一个推荐做法是将分区从分区表中移除，但是保留访问权限。

david=# alter table tbl_partition_201304 no inherit tbl_partition;  ALTER TABLE  david=#

和直接DROP 相比，该方式仅仅是使子表脱离了原有的主表，而存储在子表中的数据仍然可以得到访问，因为此时该表已经被还原成一个普通的数据表了。这样对于数据库的DBA来说，就可以在此时对该表进行必要的维护操作，如数据清理、归档等，在完成诸多例行性的操作之后，就可以考虑是直接删除该表(DROP TABLE)，还是先清空该表的数据(TRUNCATE TABLE)，之后再让该表重新继承主表。

david=# alter table tbl_partition_201304 inherit tbl_partition;                                                              ALTER TABLE  david=#

6.2 增加分区

我们可以像之前那样增加一个分区

david=# create table tbl_partition_201306 (  check ( join_date >= DATE '2013-06-01' AND join_date < DATE '2013-07-01' )    ) INHERITS (tbl_partition);  david=# create index tbl_partition_201306_joindate on tbl_partition_201306 (join_date);

同时，需要修改触发器函数，将插入条件改成相应的值。

说明：创建触发器函数时，最好把插入条件写更未来一点，比如多写十年，这样以后增加新分区时就不需要重新创建触发器函数了，也可以避免一些不必要的错误。

另外，还可以如下增加新的分区：

david=# create table tbl_partition_201307  david-# (LIKE tbl_partition INCLUDING DEFAULTS INCLUDING CONSTRAINTS);  CREATE TABLE  david=#  david=# alter table tbl_partition_201307 add constraint tbl_partition_201307_join_date_check   david-# check ( join_date >= DATE '2013-07-01' AND join_date < DATE '2013-08-01' );  ALTER TABLE  david=#  david=# create index tbl_partition_201307_joindate on tbl_partition_201307 (join_date);  david=# copy tbl_partition_201307 from '/tmp/tbl_partition_201307.sql';      //从文件中拷贝数据，这些数据可以是事前准备的  david=# alter table tbl_partition_201307 inherit tbl_partition;

七、约束排除

约束排除（Constraint exclusion）是一种查询优化技巧，它改进了用上面方法定义的表分区的性能。

确保postgresql.conf 里的配置参数constraint_exclusion 是打开的。没有这个参数，查询不会按照需要进行优化。这里我们需要做的是确保该选项在配置文件中没有被注释掉。

如果没有约束排除，查询会扫描tbl_partition 表中的每一个分区。打开了约束排除之后，规划器将检查每个分区的约束然后再试图证明该分区不需要被扫描，因为它不能包含任何符合WHERE子句条件的数据行。如果规划器可以证明这个，它就把该分区从查询规划里排除出去。

可以使用EXPLAIN 命令显示一个规划在constraint_exclusion 关闭和打开情况下的不同：

7.1 约束排除关闭

david=# set constraint_exclusion = off;                                                   SET  david=# explain select count(*) from tbl_partition where join_date >= DATE '2013-04-01';                                             QUERY PLAN                                              -------------------------------------------------------------------------------------------------   Aggregate  (cost=172.80..172.81 rows=1 width=0)     ->  Append  (cost=0.00..167.62 rows=2071 width=0)           ->  Seq Scan on tbl_partition  (cost=0.00..0.00 rows=1 width=0)                 Filter: (join_date >= '2013-04-01'::date)           ->  Seq Scan on tbl_partition_201211 tbl_partition  (cost=0.00..18.62 rows=230 width=0)                 Filter: (join_date >= '2013-04-01'::date)           ->  Seq Scan on tbl_partition_201212 tbl_partition  (cost=0.00..18.62 rows=230 width=0)                 Filter: (join_date >= '2013-04-01'::date)           ->  Seq Scan on tbl_partition_201301 tbl_partition  (cost=0.00..18.62 rows=230 width=0)                 Filter: (join_date >= '2013-04-01'::date)           ->  Seq Scan on tbl_partition_201302 tbl_partition  (cost=0.00..18.62 rows=230 width=0)                 Filter: (join_date >= '2013-04-01'::date)           ->  Seq Scan on tbl_partition_201303 tbl_partition  (cost=0.00..18.62 rows=230 width=0)                 Filter: (join_date >= '2013-04-01'::date)           ->  Seq Scan on tbl_partition_201305 tbl_partition  (cost=0.00..18.62 rows=230 width=0)                 Filter: (join_date >= '2013-04-01'::date)           ->  Seq Scan on tbl_partition_201304 tbl_partition  (cost=0.00..18.62 rows=230 width=0)                 Filter: (join_date >= '2013-04-01'::date)           ->  Seq Scan on tbl_partition_201306 tbl_partition  (cost=0.00..18.62 rows=230 width=0)                 Filter: (join_date >= '2013-04-01'::date)           ->  Seq Scan on tbl_partition_201307 tbl_partition  (cost=0.00..18.62 rows=230 width=0)                 Filter: (join_date >= '2013-04-01'::date)  (22 rows)  david=#

从上面的查询计划中可以看出，PostgreSQL 扫描了所有分区。下面我们再看一下打开约束排除之后的查询计划： 

7.2 约束排除开启

david=# set constraint_exclusion = on;                                                    SET  david=# explain select count(*) from tbl_partition where join_date >= DATE '2013-04-01';                                             QUERY PLAN                                              -------------------------------------------------------------------------------------------------   Aggregate  (cost=76.80..76.81 rows=1 width=0)     ->  Append  (cost=0.00..74.50 rows=921 width=0)           ->  Seq Scan on tbl_partition  (cost=0.00..0.00 rows=1 width=0)                 Filter: (join_date >= '2013-04-01'::date)           ->  Seq Scan on tbl_partition_201305 tbl_partition  (cost=0.00..18.62 rows=230 width=0)                 Filter: (join_date >= '2013-04-01'::date)           ->  Seq Scan on tbl_partition_201304 tbl_partition  (cost=0.00..18.62 rows=230 width=0)                 Filter: (join_date >= '2013-04-01'::date)           ->  Seq Scan on tbl_partition_201306 tbl_partition  (cost=0.00..18.62 rows=230 width=0)                 Filter: (join_date >= '2013-04-01'::date)           ->  Seq Scan on tbl_partition_201307 tbl_partition  (cost=0.00..18.62 rows=230 width=0)                 Filter: (join_date >= '2013-04-01'::date)  (12 rows)  david=#

可以看到，PostgreSQL 只扫描四月份以后的分区表。

八、可选的分区方式

还可以通过建立规则的方式进行分区。

CREATE RULE insert_tbl_partition_201211 AS  ON INSERT TO tbl_partition WHERE      ( join_date >= DATE '2012-11-01' AND join_date < DATE '2012-12-01' )  DO INSTEAD      INSERT INTO tbl_partition_201211 VALUES (NEW.*);  CREATE RULE insert_tbl_partition_201212 AS  ON INSERT TO tbl_partition WHERE      ( join_date >= DATE '2012-12-01' AND join_date < DATE '2013-01-01' )  DO INSTEAD      INSERT INTO tbl_partition_201212 VALUES (NEW.*);  ...        CREATE RULE insert_tbl_partition_201306 AS  ON INSERT TO tbl_partition WHERE      ( join_date >= DATE '2013-06-01' AND join_date < DATE '2013-07-01' )  DO INSTEAD      INSERT INTO tbl_partition_201306 VALUES (NEW.*);        CREATE RULE insert_tbl_partition_201307 AS  ON INSERT TO tbl_partition WHERE      ( join_date >= DATE '2013-07-01' AND join_date < DATE '2013-08-01' )  DO INSTEAD      INSERT INTO tbl_partition_201307 VALUES (NEW.*);        CREATE RULE insert_tbl_partition_error_join_date AS  ON INSERT TO tbl_partition WHERE      ( join_date >= DATE '2013-08-01' OR join_date < DATE '2012-11-01' )  DO INSTEAD      INSERT INTO tbl_partition_error_join_date VALUES (NEW.*);

九、注意事项

VACUUM 或 ANALYZE tbl_partition 只会对主表起作用，要想分析表，需要分别分析每个分区表。

十、参考资料

PostgreSQL官方说明：http://www.postgresql.org/docs/9.2/static/ddl-partitioning.html

ITEYE：http://diegoball.iteye.com/blog/713826

kenyon(君羊)：http://my.oschina.net/Kenyon/blog/59455

来自： http://www.cnblogs.com/mchina/archive/2013/04/09/2973427.html