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真题
简述MySQL分表操作和分区操作的工作原理，分别说说分区和分表的使用场景和各自的优缺点。
分区表的原理
工作原理
对用户而言，分区表是一个独立的逻辑表，但是底层 MYSQL将其分成了多个物理子表，这对用户来说是透明的，每一个分区表都会使用一个独立的表文件。
创建表时使用 partition by子句定义每个分区存放的数据，执行查询时，优化器会根据分区定义过滤那些没有我们需要数据的分区，这样查询只需要查询所需数据在的分区。
分区的主要目的是将数据按照一个较粗的粒度分在不同的表中，这样可以将相关的数据存放在一起，而且如果想一次性删除整个分区的数据也很方便。
使用场景
- 表非常大，无法全部存在内存，或者只在表的最后有热点数据其他都是历史数据
- 分区表的数据更易维护,可以对独立的分区进行独立的操作
- 分区表的数据可以分布在不同的机器上,从而高效使用资源
- 可以使用分区表来避免某些特殊的瓶颈
- 备份和恢复独立的分区
限制
- 一个表最多只能有
1024个分区 - MySQL 5.1 版本中，分区表表达式必须是整数，5.5可以使用列分区
- 分区字段中如果有主键和唯一索引列，那么主键列和唯一索引列都必须包含进来；
- 分区表中无法使用外键约束
- 需要对现有表的结构进行修改
- 所有分区都必须使用相同的存储引擎
- 分区函数中可以使用的函数和表达式会有一些限制
- 某些存储引擎不支持分区
- 对于MyISAM的分区表，不能使用
load index into cache - 对于MyISAM表，使用分区表时需要打开更多的文件描述符
分库分表的原理
工作原理
通过一些hash算法或工具实现将一张数据表垂直或者水平进行物理分割。
使用场景
- 单条记录条数达到百万到千万级别
- 解决表锁的问题
分表方式
水平分割
表很大，分割后可以降低在查询时需要读的数据和索引的页数，同时也降低了索引的层数，提高查询速度
水平分割
使用场景
- 表中的数据本身就有独立性，例如表中分别记录各个地区的数据或者不同时期的数据,特别是有些数据常用，有些不常用
- 需要把数据存放在多个介质上
水平分表缺点
- 给应用增加复杂度，通常查询时需要多个表名，查询所有数据都需 UNION操作
- 在许多数据库应用中，这种复杂性会超过它带来的优点，查询时会增加读一个索引层的磁盘次数
垂直分割
把主键和一些列放在一个表，然后把主键和另外的列放在另一张表中。
垂直分割
使用场景
- 如果一个表中某些列常用，而另外一些列不常用
- 可以使数据行变小，一个数据页能存储更多数据，查询时减少I/O次数
垂直分表缺点
- 管理冗余列，查询所有数据需要
join操作
分表的缺点
- 有些分表的策略基于应用层的逻辑算法，一旦逻辑算法改变，整个分表逻辑都会改变，扩展性较差
- 对于应用层来说,逻辑算法无疑增加开发成本
延伸：MySQL的主从复制原理及负载均衡
MySQL的主从复制原理
- 在主库上把数据库上把更改记录到二进制日志
- 从库将主库的日志复制到自己的中继日志
- 从库读取中继日志中的事件，将其重放在从库数据库中
主从复制解决的问题
- 数据分布：随意停止或开始复制，并在不同地理位置分布数据备份
- 负载均衡：降低单个服务器的压力
- 高可用和故障切换：帮助应用程序避免单点失败
- 升级测试：可以使用更高版本的 MYSQL作为从库
