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使用 pg_partman 擴充功能來管理 PostgreSQL 分割區

PostgreSQL 表格分割區提供了用於高性能處理資料輸入和報告的框架。對需要非常快速輸入大量資料的資料庫使用分割區。分割區還提供了更快的大型表格查詢。分割區有助於維護資料，而不會影響資料庫執行個體，因為它需要較少的輸入/輸出資源。

透過使用分割區，您可以將資料分割為自訂大小的區塊進行處理。例如，您可以分割時間序列資料，例如每小時、每日、每週、每月、每季、年度、自訂或以上任何組合。對於時間序列資料範例，如果您依小時分割資料表，則每個分割區都將包含一小時的資料。如果您依每日分割時間序列資料表，則每個分割區將保存一天的資料，依此類推。分割區索引鍵控制分割區的大小。

當您在分割表格上使用 INSERT 或 UPDATE SQL 命令時，資料庫引擎會將資料路由至適當的分割區。儲存資料的 PostgreSQL 表格分割區是主表格的子表格。

在資料庫查詢讀取期間，PostgreSQL 最佳化器會檢查查詢的 WHERE 子句，如果可能的話，將資料庫掃描導向僅相關的分割區。

從 10 版開始，PostgreSQL 使用宣告式分割來實作資料表分割區。這也被稱為原生 PostgreSQL 分割區。在 PostgreSQL 10 版之前，您已使用觸發器來實作分割區。

PostgreSQL 表格分割區提供下列功能：

您無法變更個別分割區的結構描述。不過，您可以變更父資料表格 (例如新增新資料欄)，此表格會傳播到分割區。

PostgreSQL pg_partman 擴充功能概述

您可以使用 PostgreSQL pg_partman 擴充功能，以自動化資料表分割區的建立和維護。如需更多一般資訊，請參閱 pg_partman 文件中的 PG 分割區管理員。

您可以使用下列設定來設定 pg_partman，而不必手動建立每個分割區：

建立 PostgreSQL 分割區資料表之後，您可以透過呼叫 create_parent 函數，使用 pg_partman 進行註冊。這樣做會根據您傳遞給函數的參數來建立必要的分割區。

pg_partman 擴充功能還提供 run_maintenance_proc 函數，您可以按排程呼叫它以自動管理分割區。為了確保視需要建立適當的分割區，可以排程此函數定期執行 (例如每小時)。您還可以確保自動捨棄分割區。

啟用 pg_partman 擴充功能

如果您要管理相同 PostgreSQL 資料庫執行個體內多個資料庫的分割區，則必須分別為每個資料庫啟用 pg_partman 擴充功能。若要啟用特定資料庫的 pg_partman 擴充功能，請建立分割區維護結構描述，然後建立 pg_partman 擴充功能，如下所示。

CREATE SCHEMA partman;
CREATE EXTENSION pg_partman WITH SCHEMA partman;

如果您收到下列錯誤訊息，請將rds_superuser權限授與帳戶或使用您的超級使用者帳戶。

ERROR: permission denied to create extension "pg_partman"
HINT: Must be superuser to create this extension.

若要授予 rds_superuser 權限，請連線至您的超級使用者帳戶並執行下列命令。

GRANT rds_superuser TO user-or-role;

以顯示使用 pg_partman 擴充功能舉例，我們使用下面的範例資料庫表和分割區。此資料庫使用以時間戳記為基礎的分割表格。結構描述data_mart包含一個名為events的表格和一個名為created_at的欄。下列設定包含在events表格中：

下列 DDL 陳述式會建立這些物件，這些物件會自動包含在每個分割區上。

CREATE SCHEMA data_mart;
CREATE TABLE data_mart.organization ( org_id BIGSERIAL,
        org_name TEXT,
        CONSTRAINT pk_organization PRIMARY KEY (org_id)  
    );

CREATE TABLE data_mart.events(
        event_id        BIGSERIAL, 
        operation       CHAR(1), 
        value           FLOAT(24), 
        parent_event_id BIGINT, 
        event_type      VARCHAR(25), 
        org_id          BIGSERIAL, 
        created_at      timestamp, 
        CONSTRAINT pk_data_mart_event PRIMARY KEY (event_id, created_at), 
        CONSTRAINT ck_valid_operation CHECK (operation = 'C' OR operation = 'D'), 
        CONSTRAINT fk_orga_membership 
            FOREIGN KEY(org_id) 
            REFERENCES data_mart.organization (org_id),
        CONSTRAINT fk_parent_event_id 
            FOREIGN KEY(parent_event_id, created_at) 
            REFERENCES data_mart.events (event_id,created_at)
    ) PARTITION BY RANGE (created_at);

CREATE INDEX idx_org_id     ON  data_mart.events(org_id);
CREATE INDEX idx_event_type ON  data_mart.events(event_type);

使用 create_parent 函數設定分割區

啟用 pg_partman 擴充功能之後，可以使用此 create_parent 函數來設定在分割維護結構描述內的分割區。以下範例使用在 events 中建立的 啟用 pg_partman 擴充功能 資料表範例。如下所示呼叫 create_parent 函數。

SELECT partman.create_parent( p_parent_table => 'data_mart.events',
 p_control => 'created_at',
 p_type => 'native',
 p_interval=> 'daily',
 p_premake => 30);

參數如下：

如需 create_parent 函數的完整描述，請參閱 pg_partman 文件中的建立函數。

使用 run_maintenance_proc 函數來設定分割區維護

您可以執行分割區維護作業以自動建立新的分割區、分離分割區或移除舊的分割區。分割區維護依賴 pg_partman 擴充功能的 run_maintenance_proc 函數和 pg_cron 擴充功能，它們可以啟動內部排程器。pg_cron排程器會自動執行資料庫中定義的 SQL 陳述式、函數和程序。

下列範例使用中建立於events中的啟用 pg_partman 擴充功能表格範例，將分割區維護作業設定為自動執行。作為必要條件，將 pg_cron 新增至資料庫執行個體的參數群組中的 shared_preload_libraries 參數。

CREATE EXTENSION pg_cron;

UPDATE partman.part_config 
SET infinite_time_partitions = true,
    retention = '3 months', 
    retention_keep_table=true 
WHERE parent_table = 'data_mart.events';
SELECT cron.schedule('@hourly', $$CALL partman.run_maintenance_proc()$$);

您可以在下面找到上述範例的逐步說明：

如需 run_maintenance_proc 函數的完整描述，請參閱 pg_partman 文件中的維護函數。