Mysql通过Merge引擎进行分表

Mysql通过Merge引擎进行分表

使用场景

  • 数据表记录很大,单表记录会超过1000W,比如用户表等。

测试环境

  • Mysql5.7

注意

分表的id不能是自增(auto increment)的;
分表必须使用MyISAM存储引擎;
每个分表的表结构必须相同;
MySQL必须具有存储分表数据文件和索引文件的目录的读写权限;
必须启用MySQL的符号链接支持功能。
总表的表结构必须与各个分表相同;
总表必须使用MRG_MyISAM存储引擎;
总表不会创建任何数据文件和索引文件;
MRG文件存储总表需要映射的子表的表名;
总表本身不存储任何数据和索引;
INSERT_METHOD需要设置为NO,或者不配置;
总表的id不能是自增(auto increment)的。

MERGE分表的优点

  • MERGE分表可以解决下面的问题:
适用于存储日志数据。例如,可以将不同月份的数据存入不同的表,然后使用myisampack工具压缩数据,最后通过一张MERGE表来查询这些数据。

可以获得更快的速度。可以根据某种指标,将一张只读的大表分割成若干张小表,然后将这些小表分别放在不同的磁盘上存储。当需要读取数据时,MERGE表可以将这些小表的数据组织起来,就好像使用先前的大表一样,但是速度会快很多。

可以提高搜索效率。可以根据某种指标将一张只读的大数据表分割为若干个小表,然后根据不同的查询维度,可以得到若干种小表的组合,然后再为这些组合分别创建不同的MERGE表。例如,有一张只读的大数据表T,分割为T1、T2、T3、T4,共4张小表,有两种查询维度A和B,A可以得到小表组合T1、T2和T3,B可以得到小表组合T2、T3和T4,分别为A和B创建两个MERGE表,也就是M1和M2,这两个MERGE表分别关联的小表是存在交叠的。

可以更加有效的修复表。修复单个的小表要比修复大数据表更加容易。

多个子表映射至一个总表的速度极快。因为MERGE表本身不会存储和维护任何索引,索引都是由各个关联的子表存储和维护的,所以创建和重新映射MERGE表的速度非常快。

不受操作系统的文件大小限制。单个表会受到文件大小的限制,但是拆分成多个表,则可以无限扩容。

MERGE表还可以用来给单个表创建别名,并且几乎不会影响性能。

MERGE分表的问题

总表(MERGE表)必须使用MRG_MyISAM存储引擎,子表必须使用MyISAM存储引擎,不可避免会受到MyISAM存储引擎的限制。

MERGE表不能使用某些MyISAM特性。例如,虽然可以为子表创建全文索引,但是却不能使用全文索引,通过MERGE表查询数据。

MERGE表会使用更多的文件描述符。如果有10个客户端使用1张MERGE表,那么就需要消耗(10×10)+10个文件描述符(其中,10个客户端分别有10个数据文件描述符,并且会共享使用10个索引文件描述符)。

若使用ALTER TABLE语句修改总表的存储引擎,那么会立即丢失总表和子表的映射关系,并且会将所有子表的数据拷贝至修改后的新表。

总表和子表的主键都不能使用自动增长(auto increment)。

子表之间不能保证唯一键约束,只能保证单个子表内部的唯一性约束。

由于不能保证唯一键约束,导致REPLACE语句的行为会不可预期,INSERT ... ON DUPLICATE KEY UPDATE语句也有类似问题。因此,只能使用路由策略,对子表使用这些语句,而不能对总表使用。

子表不支持分区(Partition)。

当正在使用总表时,不能对任何子表执行ANALYZE TABLE、REPAIR TABLE、OPTIMIZE TABLE、ALTER TABLE、DROP TABLE、DELETE或TRUNCATE TABLE语句,否则会导致不可预期的结果。

总表和子表的表结构必须完全一致。

总表可以映射的所有子表的总行数上限为 264 行。

不支持INSERT DELAYED语句。

建立数据库

    CREATE database `test` DEFAULT CHARACTER SET utf8 ;

建立子表

  • 分表必须使用MyISAM存储引擎,而MyISAM表的数据文件(.MYD文件)和索引文件(.MYI文件)是可以分散在不同的磁盘或目录上存储的。
  • 创建数据表的时候可以制定存储目录,如:指定 DATA DIRECTORY = '/home/user3' INDEX DIRECTORY = '/home/user3';
  • 在Shell中执行以下命令,创建存储子表数据和索引的目录:
# 创建存储user1表数据和索引的目录
mkdir -p /home/user1
chown -R mysql:mysql /home/user1
# 创建存储user2表数据和索引的目录
mkdir -p /home/user2
chown -R mysql:mysql /home/user2
# 创建存储user3表数据和索引的目录
mkdir -p /home/user3
chown -R mysql:mysql /home/user3
  • 启用MySQL的have_symlink选项,使得MySQL支持符号链接,否则就不能指定MyISAM表的数据文件和索引文件的存储路径。在Shell中执行以下命令,编辑my.cnf文件:
vi /usr/local/MySQL/etc/my.cnf
  • 在my.cnf文件的[mysqld]分段中添加:
symbolic-links
  • 保存my.cnf文件之后,重新启动mysql服务:
service mysqld restart
  • 创建user1、user2、user3分表,执行以下SQL:
CREATE TABLE `user1` (
 `id` INT NOT NULL,
 `user_name` VARCHAR(45) NOT NULL,
 `password` VARCHAR(45) NOT NULL,
 `create_time` TIMESTAMP NULL,
 `update_time` TIMESTAMP NULL,
  PRIMARY KEY (`id`),
  KEY `user_name` (`user_name`),
  KEY `create_time` (`create_time`)
)ENGINE = MyISAM;
CREATE TABLE `user2` like user1;
CREATE TABLE `user3` like user1;
  • 建立user总表
CREATE TABLE `users` (
 `id` INT NOT NULL,
 `user_name` VARCHAR(45) NOT NULL,
 `password` VARCHAR(45) NOT NULL,
 `create_time` TIMESTAMP NULL,
 `update_time` TIMESTAMP NULL,
  PRIMARY KEY (`id`),
  KEY `user_name` (`user_name`),
  KEY `create_time` (`create_time`)
)ENGINE = MERGE UNION = (`user1`,`user2`,`user3`);
  • or
CREATE TABLE users like user1;
ALTER TABLE users ENGINE=MERGE UNION(`user1`,`user2`,`user3`) insert_method=no;

可通过查看users表文件查看是否关联成功,如:

cat /var/lib/mysql/test/users.MRG

如何操作MERGE表的数据

  • 插入(INSERT)数据时,需要根据给定的路由策略将新数据分别插入不同的子表,此处采用对id进行模3计算(可能结果为0、1、2)来决定插入哪个子表。
  • 首先,应当获取id,这个id应当在各个子表中都是唯一的,我们需要一张表来专门创建id,执行如下SQL语句:
CREATE TABLE `test`.`user_ids` (
 `id` INT NOT NULL,
 PRIMARY KEY (`id`))
ENGINE = MyISAM;
  • 当需要插入数据时,必须由这个表来产生id值,PHP示例代码如下所示:
/**
 * 获取唯一的id
 */
function getUserID() {
 $sql = "insert into user_ids (id) values('')";
 $this->db->query($sql);
 return $this->db->insertID();
}
  • 插入一条新数据的PHP代码如下所示:
/**
 * 插入一条新数据
 */
function testInsert() {
 $id = $this->getUserID();
 $table_name = $this->get_Table_Name($id);
 $sql = "INSERT INTO {$table_name} (id, user_name, password, create_time, update_time) VALUES ('{$id}', 'ghoulich', 'password', '2016-01-01 00:00:00', '2016-01-01 00:00:00')";
 $this->db->query($sql);
}
/**
 * 根据id获取表名
 */
function get_Table_Name($id) {
 return 'user'.intval($id)%3+1;
}
  • 其他的删除(DELETE)、查询(SELECT)、修改(UPDATE)、清空(TRUNCATE)等操作都可以通过总表users完成。
  • 基于MERGE存储引擎实现的分表机制,比较适用于插入和查询频率较高的场景。由于MyISAM具有表级别的锁机制,所以不适用于更新频率较高的场景。

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