【轉】MySQL 5.1 分區技術初探（一）
MySQL分區技術是用來減輕海量數據帶來的負擔，解決數據庫性能下降問題的一種方式，其他的方式還有建立索引，大表拆小表等等。
MySQL分區按照分區的參考方式來分有RANGE分區、LIST分區、HASH分區、KEY分區。本文對這幾種分區方式進行了詳細的介紹，並且給出了簡單的示例，文章簡潔明瞭，對於想要初步瞭解MySQL分區技術的同學來說是很不錯的參考材料。
一、背景介紹
當 MySQL中一個表的總記錄數超過了1000萬，會出現性能的大幅度下降嗎？答案是肯定的。但性能下降的比率由系統的架構、應用程序、數據庫索引、服務器硬件等多種因素而定。數據庫多達上億的數據量，分表之後的單個表也已經突破千萬，那麼單個表的更新等均影響着系統的運行效率。甚至是一條簡單的SQL都有可能壓垮整個數據庫，如整個表對某個字段的排序操作等。
目前，針對海量數據的優化主要有2種方法：大表拆小表的方式、SQL語句的優化。
SQL語句的優化：可以通過增加索引等來調整，但是數據量的增大將會導致索引的維護代價增大。在此不詳述，建議大家參考相應的《High Performance MySQL》等書籍。
大表拆小表的方式主要有兩種：
1，垂直分表：
圖1，垂直分區示意圖
對於垂直分表，它將一個N1+N2個字段的表Tab拆分成N1字段的子表Tab1和(N2+1)字段的子表Tab2；其中子表Tab2包含了關於子表Tab1的主鍵信息，否則兩個表的關聯關係就會丟失。當然垂直分表會帶來程序端SQL的修改，若是應用程序已經應用很長的一段時間，然後程序的升級將是耗時而且易出錯的，即升級的代價將會很大。
2，水平分表：
圖2，水平分區示意圖
水平分區技術將一個表拆成多個表，比較常用的方式是將表中的記錄按照某種Hash算法進行拆分，簡單的拆分方法如取模方式。同樣，這種分區方法也必須對前端的應用程序中的SQL進行修改方可使用。而且對於一個SQL，它可能會修改兩個表，那麼你必須得寫成2個SQL語句從而可以完成一個邏輯的事務，使得程序的判斷邏輯越來越複雜，這樣也會導致程序的維護代價高，也就失去了採用數據庫的優勢。因此，分區技術可以有力地避免如上的弊端，成爲解決海量數據存儲的有力方法。
二、MySQL分區介紹
MySQL的分區技術不同與之前的分表技術，它與水平分表有點類似，但是它是在邏輯層進行的水平分表，對與應用程序而言它還是一張表。MySQL5.1有5種分區類型：
RANGE分區：基於屬於一個給定連續區間的列值，把多行分配給分區；
LIST分區：類似於按RANGE分區，區別在於LIST分區是基於列值匹配一個離散值集合中的某個值來進行選擇；
HASH分區：基於用戶定義的表達式的返回值來進行選擇的分區，該表達式使用將要插入到表中的這些行的列值進行計算。這個函數可以包含MySQL中有效的、產生非負整數值的任何表達式；
KEY分區：類似於按HASH分區，區別在於KEY分區只支持計算一列或多列，且MySQL服務器提供其自身的哈希函數。
1，RANGE分區
對於RANGE分區，舉個例子：
例1：假定你創建了一個如下的表，該表保存有20家音像店的職員記錄，這20家音像店的編號從1到20。如果你想將其分成4個小分區，那麼你可以採用RANGE分區，創建的數據庫表如下：
圖3，RANGE分區實例1
在這個例子，key是一個整型的數據，那是否對於其它類型的字段就無法作爲key呢？答案是否定的，例子2說明這種情況。
例2：假定你創建了一個如下的表，該表保存有20家音像店的職員記錄，這20家音像店的編號從1到20。你想把不同時期離職的員工進行分別存儲，那麼你可以將日期字段separated（即離職時間）作爲一個key，創建的SQL語句如下：
圖4，RANGE分區實例2
這樣你就可以對一個日期類型的字段調用mysql的日期函數YEAR()轉換爲一種整數類型，從而可以作爲RANGE分區的key。這個時候你可以看到，分區後的物理文件是相對獨立的：
圖5，RANGE分區後物理文件
可知，每個分區有自己獨立的數據文件和索引文件，這是爲什麼你對某一個查詢，它只會訪問它需要訪問的數據塊，而不訪問根本不是結果的物理塊，從而可以大大提高系統的效率。
LIST分區與RANGE分區有類似的地方，舉個與例1類似的例子如下：
例3：假定你創建了一個如下的一個表，該表保存有20家音像店的職員記錄，這20家音像店的編號從1到20。而這20個音像店，分佈在4個有經銷權的地區，如下表所示：
圖6，LIST分區實例3
那麼你可以採用如下的LIST分區語句創建數據表：
圖7，LIST分區實例SQL語句
同樣，它在物理文件上也會標識不同的分區：
圖8，LIST分區後物理文件
HASH分區主要用來確保數據在預先確定數目的分區中平均分佈。它可以基於用戶定義的表達式的返回值來進行選擇的分區，該表達式使用將要插入到表中的這些行的列值進行計算。
例4：假定你創建了一個如下的一個表，該表保存有20家音像店的職員記錄，這20家音像店的編號從1到20。你想把不同時期加入的員工進行分別存儲，那麼你可以將日期字段hired（即離職時間）作爲一個key，創建的SQL語句如下：
圖9，HASH分區實例4
那麼要插入一個在2005-09-15日入職的員工E1，那麼按照取模函數會將其放置到第2分區中：
MOD(YEAR(‘2005-09-01’), 4)= MOD(2005,4)= 1 //即第2分區
與HASH分區類似，但它的key可以不是整數類型，如字符串等類型的字段。MySQL 簇（Cluster）使用函數MD5()來實現KEY分區；對於使用其他存儲引擎的表，服務器使用其自己內部的哈希函數，這些函數是基於與PASSWORD()一樣的運算法則。
如上分別列出了不同的分區技術，接下來進行對比，如下表所示：
圖10，不同分區技術對比