大型數(shù)據(jù)庫分區(qū)表研究

【摘要】 分區(qū)表在大型數(shù)據(jù)庫特別是分布式數(shù)據(jù)庫中占有重要地位，分區(qū)是一種“分而治之”的技術(shù)，為大量數(shù)據(jù)提供了可伸縮的性能，提高了對巨型數(shù)據(jù)庫的讀寫和查詢速度。本文主要研究了分布式數(shù)據(jù)庫Oralce 中的List分區(qū)表和Range分區(qū)表的創(chuàng)建與應(yīng)用，探討了其切割和分區(qū)表的修改技術(shù)。從而可以類推分區(qū)表在其它數(shù)據(jù)庫關(guān)系系統(tǒng)如大數(shù)據(jù)中Hive中的應(yīng)用。

【關(guān)鍵字】 大型數(shù)據(jù)庫Oracle list分區(qū)表 range 分區(qū)表 分區(qū)表的切割

一、引言

分區(qū)表應(yīng)用在大型的分布數(shù)據(jù)庫中，分區(qū)是一種“分而治之”的技術(shù)，通過將大表引分成可以管理的小塊，從而避免了對每個表作為一個大的、單獨(dú)的對象進(jìn)行管理，為大量數(shù)據(jù)提供了可伸縮的性能，提高了巨型數(shù)據(jù)庫的讀寫和查詢速度。

分區(qū)表是將一個大的表分割成較小的片段（分區(qū)），在實(shí)際應(yīng)用中，分區(qū)表的操作是在獨(dú)立的分區(qū)上，但是對用戶而言是透明的 [1][2] 。Oracle提供了分區(qū)技術(shù)以支持VLDB（Very Large DataBase）。分區(qū)表通過對分區(qū)列的判斷，把分區(qū)列不同的記錄，放到不同的分區(qū)中。分區(qū)完全對應(yīng)用透明。Oracle的分區(qū)表可以包括多個分區(qū)，每個分區(qū)都是一個獨(dú)立的段（SEGMENT），可以存放到不同的表空間中。查詢時可以通過查詢表來訪問各個分區(qū)中的數(shù)據(jù)，也可以通過在查詢時直接指定分區(qū)的方法來進(jìn)行查詢。

分區(qū)表的主要優(yōu)點(diǎn)為：

（1）由于將數(shù)據(jù)分散到各個分區(qū)中，減少了數(shù)據(jù)損壞的可能性；（2）可以對單獨(dú)的分區(qū)進(jìn)行備份和恢復(fù)；（3）可以將分區(qū)映射到不同的物理磁盤上，來分散IO；（4）提高可管理性、可用性和性能。

什么時候需要分區(qū)表，官網(wǎng)給出了2個建議：

（1）Tables greater than 2GB should always be considered for partitioning.

（2）Tables containing historical data， in which new data is added into the newest partition. A typical example is a historical table where only the current months data is updatable and the other 11 months are read only.

二、分區(qū)表的創(chuàng)建和應(yīng)用

Oracle 10g以上版本提供了以下幾種分區(qū)類型：

（1）范圍分區(qū)（range）；（2）哈希分區(qū)（hash）；（3）列表分區(qū)（list）；（4）范圍-哈希復(fù)合分區(qū)（range-hash）；（5）范圍-列表復(fù)合分區(qū)（range-list）。

這里以應(yīng)用廣泛的list分區(qū)和range分區(qū)為例說明分區(qū)表的應(yīng)用。

2.1 list 分區(qū)表

List分區(qū)（列表分區(qū)）： 通過列表方法（指定字符串值方法）進(jìn)行分區(qū)。 List分區(qū)表需要考慮分區(qū)的依據(jù)，分區(qū)的名字，分區(qū)值（或者值的區(qū)域）每個分區(qū)所在的表空間。在分區(qū)時必須確定分區(qū)列可能存在的值，一旦插入的列值不在分區(qū)范圍內(nèi)，則插入/更新就會失敗，因此通常建議使用list分區(qū)時，要創(chuàng)建一個default分區(qū)存儲那些不在指定范圍內(nèi)的記錄，類似range分區(qū)中的maxvalue分區(qū)。

create table part_book1

（ bid number（4），

bookname VARCHAR2（20），

bookpress VARCHAR2（30），

booktime date）

partition by list（bookpress）

（partition part1 values（‘清華大學(xué)出版社） tablespace system，

partition part2 values（‘教育出版社） tablespace users）； list分區(qū)表的插入同普通表，如下：

SQL> insert into part_book1 values（1，oralce，清華大學(xué)出版社，to_date（‘20110102，yyyymmdd））；

SQL> insert into part_book1 values（2，音樂基礎(chǔ)欣賞，教育出版社，to_date（‘20120102，yyyymmdd））；

list分區(qū)表可以分區(qū)查詢，如下：

SQL> select * from part_book1 partition（part1）；

創(chuàng)建或修改分區(qū)時，可以指定default，把非分區(qū)規(guī)則的數(shù)據(jù)，全部放到這個default分區(qū)，如除了清華大學(xué)出版社， ‘教育出版社之外的出版社，放到分區(qū)表part_book1的part3分區(qū)中。

SQL> alter table part_book1 add partition part3 values（default） tablespace system；

與分區(qū)表相關(guān)的數(shù)據(jù)字典：dba_part_tables，dba_tab_ partitions等等。

2.2 range 分區(qū)表

Range 分區(qū)表是應(yīng)用范圍比較廣的表分區(qū)方式[3][4]，范圍分區(qū)就是對數(shù)據(jù)表中的某個值的范圍進(jìn)行分區(qū)，根據(jù)某個值的范圍，決定將該數(shù)據(jù)存儲在哪個分區(qū)上。它是以列的值的范圍來做為分區(qū)的劃分條件，將記錄存放到列值所在的range分區(qū)中。

比如按照時間劃分，某大型企業(yè)的數(shù)據(jù)2015 年1 季度的數(shù)據(jù)放到a 分區(qū)，2015年2 季度的數(shù)據(jù)放到b分區(qū)，因此在創(chuàng)建的時候，需要指定基于的列，以及分區(qū)的范圍值。若某些記錄暫無法預(yù)測范圍，可創(chuàng)建maxvalue 分區(qū)，所有不在指定范圍內(nèi)的記錄會存儲maxvalue 區(qū)。

建立range分區(qū)表分區(qū)表需要考慮分區(qū)的依據(jù)，分區(qū)的名字，分區(qū)值（或者值的區(qū)域）每個分區(qū)所在的表空間。values less than：后跟分區(qū)范圍值（如果依賴列有多個，范圍對應(yīng)值也應(yīng)是多個，中間以逗號分隔）；

create table part_book

（ bid number（4），

bookname VARCHAR2（20），

bookpress VARCHAR2（30），

booktime date）

partition by range（booktime）

（partition part1 values less than（to_ date（‘20100101，yyyymmdd）） tablespace system，

partition part2 values less than （to_ date（‘20120101，yyyymmdd）） tablespace users，

partition part3 values less than （MAXVALUE） tablespace users

）；

insert into part_book values（1，oracle，清華大學(xué)出版社，to_date（‘20110102，yyyymmdd））；

insert into part_book values（2，oracle，清華大學(xué)出版社，to_date（‘20090101，yyyymmdd））；

Range 分區(qū)表用過一段時間之后，若需要增加新的分區(qū)，可以對range分區(qū)表進(jìn)行切割[5]。Range 分區(qū)切割的位置為在分區(qū)表中間或者開始處或者帶有maxvalue值的尾處增加分區(qū)。其語法格式如下：

ALTER TABLE 表名 SPLIT PARTITION 分區(qū)的名字 AT（值） INTO （PARTITION 新分區(qū)的名字1 ，PARTITION 新分區(qū)的名字2）

分區(qū)表的切割舉例：將part3分區(qū)切割為兩個新的分區(qū)，名字為part3、part4，分區(qū)的的依據(jù)值為20140101.

alter table part_book4

s p l i t p a r t i t i o n p a r t 3 a t （ t o _ date（‘20140101，yyyymmdd））

into（partition part3，partition part4）；

Range 分區(qū)表的插入和查詢操作同 list分區(qū)表，在這里不再贅述。 另外對于組合分區(qū)：如果某表按照某列分區(qū)之后，仍然較大，或者是一些其它的需求，還可以通過分區(qū)內(nèi)再建子分區(qū)的方式將分區(qū)再分區(qū)，即組合分區(qū)的方式。

三、總結(jié)

分區(qū)表提高了大型、巨型數(shù)據(jù)庫的讀寫和查詢速度，為大量數(shù)據(jù)的存儲、讀取提供了可伸縮性能，本文主要研究了分布式數(shù)據(jù)庫Oracle 中的List分區(qū)表和Range分區(qū)表的創(chuàng)建與應(yīng)用，探討了其切割和分區(qū)表的修改技術(shù)。

參 考 文 獻(xiàn)

[1] 王立君.并行多媒體數(shù)據(jù)庫中基于內(nèi)容的高效檢索的數(shù)據(jù)分配方法的研究. [J]科學(xué)技術(shù)與工程，2013.13（9），2544-2548

[2] 郭晉秦， 韓 焱. 大型數(shù)據(jù)庫聚類中偽裝危險數(shù)據(jù)識別方法研究. 計(jì)算機(jī)仿真 2015.433-436 32（11）

[3] 徐洪麗，王志軍.認(rèn)知策略與知識結(jié)構(gòu)化的研究與應(yīng)用-以大型數(shù)據(jù)庫學(xué)習(xí)為例. 高教學(xué)刊. 2016.3 73-74.

[4] 李亞龍， 朱巖. 表分區(qū)在分界開關(guān)監(jiān)控系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫的應(yīng)用.2016（25）2： P235-237

[5] 史斌.大型數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng) Oracle 體系結(jié)構(gòu). 電腦編程技巧與維護(hù). 2010.18：p72-74