示例讲解PostgreSQL表分区的三种方式

1 简介

表分区是解决一些因单表过大引用的性能问题的方式，比如某张表过大就会造成查询变慢，可能分区是一种解决方案。一般建议当单表大小超过内存就可以考虑表分区了。PostgreSQL的表分区有三种方式：

• Range：范围分区；
• List：列表分区；
• Hash：哈希分区。

本文通过示例讲解如何进行这三种方式的分区。

2 例讲三种方式

为方便，我们通过Docker的方式启动一个PostgreSQL，可参考：《Docker启动PostgreSQL并推荐几款连接工具 (opens new window)》。我们要选择较高的版本，否则不支持Hash分区，命令如下：

docker run -itd \
    --name pkslow-postgres \
    -e POSTGRES_DB=pkslow \
    -e POSTGRES_USER=pkslow \
    -e POSTGRES_PASSWORD=pkslow \
    -p 5432:5432 \
    postgres:13

2.1 Range范围分区

先创建一张表带有年龄，然后我们根据年龄分段来进行分区，创建表语句如下：

CREATE TABLE pkslow_person_r (
    age int not null,
    city varchar not null
) PARTITION BY RANGE (age);

这个语句已经指定了按age字段来分区了，接着创建分区表：

create table pkslow_person_r1 partition of pkslow_person_r for values from (MINVALUE) to (10);
create table pkslow_person_r2 partition of pkslow_person_r for values from (11) to (20);
create table pkslow_person_r3 partition of pkslow_person_r for values from (21) to (30);
create table pkslow_person_r4 partition of pkslow_person_r for values from (31) to (MAXVALUE);

这里创建了四张分区表，分别对应年龄是0到10岁、11到20岁、21到30岁、30岁以上。

接着我们插入一些数据：

insert into pkslow_person_r(age, city) VALUES (1, 'GZ');
insert into pkslow_person_r(age, city) VALUES (2, 'SZ');
insert into pkslow_person_r(age, city) VALUES (21, 'SZ');
insert into pkslow_person_r(age, city) VALUES (13, 'BJ');
insert into pkslow_person_r(age, city) VALUES (43, 'SH');
insert into pkslow_person_r(age, city) VALUES (28, 'HK');

可以看到这里的表名还是pkslow_person_r，而不是具体的分区表，说明对于客户端是无感知的。

我们查询也一样的：

但实际上是有分区表存在的：

而且分区表与主表的字段是一致的。

查询分区表，就只能查到那个特定分区的数据了：

2.2 List列表分区

类似的，列表分区是按特定的值来分区，比较某个城市的数据放在一个分区里。这里不再给出每一步的讲解，代码如下：

-- 创建主表
create table pkslow_person_l (
                          age int not null,
                          city varchar not null
) partition by list (city);

-- 创建分区表
CREATE TABLE pkslow_person_l1 PARTITION OF pkslow_person_l FOR VALUES IN ('GZ');
CREATE TABLE pkslow_person_l2 PARTITION OF pkslow_person_l FOR VALUES IN ('BJ');
CREATE TABLE pkslow_person_l3 PARTITION OF pkslow_person_l DEFAULT;

-- 插入测试数据
insert into pkslow_person_l(age, city) VALUES (1, 'GZ');
insert into pkslow_person_l(age, city) VALUES (2, 'SZ');
insert into pkslow_person_l(age, city) VALUES (21, 'SZ');
insert into pkslow_person_l(age, city) VALUES (13, 'BJ');
insert into pkslow_person_l(age, city) VALUES (43, 'SH');
insert into pkslow_person_l(age, city) VALUES (28, 'HK');
insert into pkslow_person_l(age, city) VALUES (28, 'GZ');

当我们查询第一个分区的时候，只有广州的数据：

2.3 Hash哈希分区

哈希分区是指按字段取哈希值后再分区。具体的语句如下：

-- 创建主表
create table pkslow_person_h (
                          age int not null,
                          city varchar not null
) partition by hash (city);

-- 创建分区表
create table pkslow_person_h1 partition of pkslow_person_h for values with (modulus 4, remainder 0);
create table pkslow_person_h2 partition of pkslow_person_h for values with (modulus 4, remainder 1);
create table pkslow_person_h3 partition of pkslow_person_h for values with (modulus 4, remainder 2);
create table pkslow_person_h4 partition of pkslow_person_h for values with (modulus 4, remainder 3);

-- 插入测试数据
insert into pkslow_person_h(age, city) VALUES (1, 'GZ');
insert into pkslow_person_h(age, city) VALUES (2, 'SZ');
insert into pkslow_person_h(age, city) VALUES (21, 'SZ');
insert into pkslow_person_h(age, city) VALUES (13, 'BJ');
insert into pkslow_person_h(age, city) VALUES (43, 'SH');
insert into pkslow_person_h(age, city) VALUES (28, 'HK');

可以看到创建分区表的时候，我们用了取模的方式，所以如果要创建N个分区表，就要取N取模。

随便查询一张分区表如下：

可以看到同是SZ的哈希值是一样的，肯定会分在同一个分区，而BJ的哈希值取模后也属于同一个分区。

3 总结

本文讲解了PostgreSQL分区的三种方式。

代码请查看：https://github.com/LarryDpk/pkslow-samples

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Reference:

Postgresql Table Partitioning (opens new window)

How to use table partitioning to scale PostgreSQL (opens new window)