浅谈PostgreSQL 11 新特性之默认分区

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PosgtreSQL 11 支持为分区表创建一个默认（DEFAULT）的分区，用于存储无法匹配其他任何分区的数据。显然，只有 RANGE 分区表和 LIST 分区表需要默认分区。

CREATE TABLE measurement (
  city_id     int not null,
  logdate     date not null,
  peaktemp    int,
  unitsales    int
) PARTITION BY RANGE (logdate);
CREATE TABLE measurement_y2018 PARTITION OF measurement
  FOR VALUES FROM ('2018-01-01') TO ('2019-01-01');

以上示例只创建了 2018 年的分区，如果插入 2017 年的数据，系统将会无法找到相应的分区：

INSERT INTO measurement(city_id,logdate,peaktemp,unitsales)
VALUES (1, '2017-10-01', 50, 200);
ERROR: no partition of relation "measurement" found for row
DETAIL: Partition key of the failing row contains (logdate) = (2017-10-01).

使用默认分区可以解决这类问题。创建默认分区时使用 DEFAULT 子句替代 FOR VALUES 子句。

CREATE TABLE measurement_default PARTITION OF measurement DEFAULT;
\d+ measurement
                 Table "public.measurement"
 Column  | Type  | Collation | Nullable | Default | Storage | Stats target | Description 
-----------+---------+-----------+----------+---------+---------+--------------+-------------
 city_id  | integer |      | not null |     | plain  |       | 
 logdate  | date  |      | not null |     | plain  |       | 
 peaktemp | integer |      |     |     | plain  |       | 
 unitsales | integer |      |     |     | plain  |       | 
Partition key: RANGE (logdate)
Partitions: measurement_y2018 FOR VALUES FROM ('2018-01-01') TO ('2019-01-01'),
      measurement_default DEFAULT

有了默认分区之后，未定义分区的数据将会插入到默认分区中：

INSERT INTO measurement(city_id,logdate,peaktemp,unitsales)
VALUES (1, '2017-10-01', 50, 200);
INSERT 0 1
select * from measurement_default;
 city_id | logdate  | peaktemp | unitsales 
---------+------------+----------+-----------
    1 | 2017-10-01 |    50 |    200
(1 row)

默认分区存在以下限制：

一个分区表只能拥有一个 DEFAULT 分区；

对于已经存储在 DEFAULT 分区中的数据，不能再创建相应的分区；参见下文示例；

如果将已有的表挂载为 DEFAULT 分区，将会检查该表中的所有数据；如果在已有的分区中存在相同的数据，将会产生一个错误；

哈希分区表不支持 DEFAULT 分区，实际上也不需要支持。

使用默认分区也可能导致一些不可预见的问题。例如，往 measurement 表中插入一条 2019 年的数据，由于没有创建相应的分区，该记录同样会分配到默认分区：

INSERT INTO measurement(city_id,logdate,peaktemp,unitsales)
VALUES (1, '2019-03-25', 66, 100);
INSERT 0 1
select * from measurement_default;
 city_id | logdate  | peaktemp | unitsales 
---------+------------+----------+-----------
    1 | 2017-10-01 |    50 |    200
    1 | 2019-03-25 |    66 |    100
(2 rows)

此时，如果再创建 2019 年的分区，操作将会失败。因为添加新的分区需要修改默认分区的范围（不再包含 2019 年的数据），但是默认分区中已经存在 2019 年的数据。

CREATE TABLE measurement_y2019 PARTITION OF measurement
  FOR VALUES FROM ('2019-01-01') TO ('2020-01-01');
ERROR: updated partition constraint for default partition "measurement_default" would be violated by some row

为了解决这个问题，可以先将默认分区从分区表中卸载（DETACH PARTITION），创建新的分区，将默认分区中的相应的数据移动到新的分区，最后重新挂载默认分区。

ALTER TABLE measurement DETACH PARTITION measurement_default;
CREATE TABLE measurement_y2019 PARTITION OF measurement
  FOR VALUES FROM ('2019-01-01') TO ('2020-01-01');
INSERT INTO measurement_y2019
SELECT * FROM measurement_default WHERE logdate >= '2019-01-01' AND logdate < '2020-01-01';
INSERT 0 1
DELETE FROM measurement_default WHERE logdate >= '2019-01-01' AND logdate < '2020-01-01';
DELETE 1
ALTER TABLE measurement ATTACH PARTITION measurement_default DEFAULT;
CREATE TABLE measurement_y2020 PARTITION OF measurement
  FOR VALUES FROM ('2020-01-01') TO ('2021-01-01');
\d+ measurement
                 Table "public.measurement"
 Column  | Type  | Collation | Nullable | Default | Storage | Stats target | Description 
-----------+---------+-----------+----------+---------+---------+--------------+-------------
 city_id  | integer |      | not null |     | plain  |       | 
 logdate  | date  |      | not null |     | plain  |       | 
 peaktemp | integer |      |     |     | plain  |       | 
 unitsales | integer |      |     |     | plain  |       | 
Partition key: RANGE (logdate)
Partitions: measurement_y2018 FOR VALUES FROM ('2018-01-01') TO ('2019-01-01'),
      measurement_y2019 FOR VALUES FROM ('2019-01-01') TO ('2020-01-01'),
      measurement_y2020 FOR VALUES FROM ('2020-01-01') TO ('2021-01-01'),
      measurement_default DEFAULT

官方文档：Table Partitioning

补充：postgresql10以上的自动分区分表功能

一.列分表

1.首先创建主分区表:

create table fenbiao( 
id int, 
year varchar 
) partition by list(year)

这里设置的是根据year列进行数据分表;创建后使用navicat是看不到的;

2.创建分表:

create table fenbiao_2017 partition of fenbiao for values in ('2017')

create table fenbiao_2018 partition of fenbiao for values in ('2018')

这样这两天数据会依靠规则插入到不同分表中,如果插入一条不符合规则的数据,则会报错误:no partition of relation "fenbiao" found for row.

二.范围分表

1.以year列为范围进行分表

create table fenbiao2( 
id int, 
year varchar 
) partition by range(year)

2.创建分表

create table fenbiao2_2018_2020 partition of fenbiao2 for values from ('2018') to ('2020')

create table fenbiao2_2020_2030 partition of fenbiao2 for values from ('2020') to ('2030')

注意:此时插入year=2020会插入到下面的表;如下面表范围为2021到2030,则会报错;同时插入2030也会报错;范围相当于时a<=year<b;

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默认分区存在以下限制：

一.列分表

二.范围分表

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