大型數據庫分區表研究

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

【關鍵字】 大型數據庫Oracle list分區表 range 分區表 分區表的切割

一、引言

分區表應用在大型的分布數據庫中，分區是一種“分而治之”的技術，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、單獨的對象進行管理，為大量數據提供了可伸縮的性能，提高了巨型數據庫的讀寫和查詢速度。

分區表是將一個大的表分割成較小的片段（分區），在實際應用中，分區表的操作是在獨立的分區上，但是對用戶而言是透明的 [1][2] 。Oracle提供了分區技術以支持VLDB（Very Large DataBase）。分區表通過對分區列的判斷，把分區列不同的記錄，放到不同的分區中。分區完全對應用透明。Oracle的分區表可以包括多個分區，每個分區都是一個獨立的段（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中的數據，也可以通過在查詢時直接指定分區的方法來進行查詢。

分區表的主要優點為：

（1）由于將數據分散到各個分區中，減少了數據損壞的可能性；（2）可以對單獨的分區進行備份和恢復；（3）可以將分區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。

什么時候需要分區表，官網給出了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、分區表的創建和應用

Oracle 10g以上版本提供了以下幾種分區類型：

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

這里以應用廣泛的list分區和range分區為例說明分區表的應用。

2.1 list 分區表

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

create table part_book1

（ bid number（4），

bookname VARCHAR2（20），

bookpress VARCHAR2（30），

booktime date）

partition by list（bookpress）

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

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

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

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

list分區表可以分區查詢，如下：

SQL> select * from part_book1 partition（part1）；

創建或修改分區時，可以指定default，把非分區規則的數據，全部放到這個default分區，如除了清華大學出版社， ‘教育出版社之外的出版社，放到分區表part_book1的part3分區中。

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

與分區表相關的數據字典：dba_part_tables，dba_tab_ partitions等等。

2.2 range 分區表

Range 分區表是應用范圍比較廣的表分區方式[3][4]，范圍分區就是對數據表中的某個值的范圍進行分區，根據某個值的范圍，決定將該數據存儲在哪個分區上。它是以列的值的范圍來做為分區的劃分條件，將記錄存放到列值所在的range分區中。

比如按照時間劃分，某大型企業的數據2015 年1 季度的數據放到a 分區，2015年2 季度的數據放到b分區，因此在創建的時候，需要指定基于的列，以及分區的范圍值。若某些記錄暫無法預測范圍，可創建maxvalue 分區，所有不在指定范圍內的記錄會存儲maxvalue 區。

建立range分區表分區表需要考慮分區的依據，分區的名字，分區值（或者值的區域）每個分區所在的表空間。values less than：后跟分區范圍值（如果依賴列有多個，范圍對應值也應是多個，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，清華大學出版社，to_date（‘20110102，yyyymmdd））；

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

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

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

分區表的切割舉例：將part3分區切割為兩個新的分區，名字為part3、part4，分區的的依據值為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 分區表的插入和查詢操作同 list分區表，在這里不再贅述。 另外對于組合分區：如果某表按照某列分區之后，仍然較大，或者是一些其它的需求，還可以通過分區內再建子分區的方式將分區再分區，即組合分區的方式。

三、總結

分區表提高了大型、巨型數據庫的讀寫和查詢速度，為大量數據的存儲、讀取提供了可伸縮性能，本文主要研究了分布式數據庫Oracle 中的List分區表和Range分區表的創建與應用，探討了其切割和分區表的修改技術。

參 考 文 獻

[1] 王立君.并行多媒體數據庫中基于內容的高效檢索的數據分配方法的研究. [J]科學技術與工程，2013.13（9），2544-2548

[2] 郭晉秦， 韓 焱. 大型數據庫聚類中偽裝危險數據識別方法研究. 計算機仿真 2015.433-436 32（11）

[3] 徐洪麗，王志軍.認知策略與知識結構化的研究與應用-以大型數據庫學習為例. 高教學刊. 2016.3 73-74.

[4] 李亞龍， 朱巖. 表分區在分界開關監控系統數據庫的應用.2016（25）2： P235-237

[5] 史斌.大型數據庫管理系統 Oracle 體系結構. 電腦編程技巧與維護. 2010.18：p72-74