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使用 pg_partman 扩展管理 PostgreSQL 分区

PostgreSQL 表分区为数据输入和报告的高性能处理提供了框架。对于需要非常快速地输入大量数据的数据库，请使用分区。分区还可以更快地查询大型表。分区有助于在不影响数据库实例的情况下维护数据，因为它需要的 I/O 资源较少。

通过使用分区，您可以将数据拆分为自定义大小的块进行处理。例如，您可以将时间序列数据分区为范围，例如每小时、每日、每周、每月、每季度、每年、自定义或这些范围的任意组合。对于时间序列数据示例，如果您按小时对表进行分区，则每个分区会包含一小时的数据。如果您按天对时间序列表进行分区，则分区会保存一天的数据，以此类推。分区键控制分区的大小。

在分区表上使用 INSERT 或 UPDATE SQL 命令时，数据库引擎会将数据路由到相应的分区。存储数据的 PostgreSQL 表分区是主表的子表。

在数据库查询读取期间，PostgreSQL 优化程序会检查查询的 WHERE 子句，如果可能的话，将数据库扫描定向到仅相关分区。

从版本 10 开始，PostgreSQL 使用声明性分区来实现表分区，这也称为本机 PostgreSQL 分区。在 PostgreSQL 版本 10 之前，使用触发器来实现分区。

PostgreSQL 表分区提供了以下功能：

您不能更改单个分区的架构。但是，您可以更改传播到分区的父表（例如添加新列）。

PostgreSQL pg_partman 扩展概述

您可以使用 PostgreSQL pg_partman 扩展自动创建和维护表分区。有关更多一般信息，请参阅 pg_partman 文档中的 PG 分区管理器。

您可以使用以下设置来配置 pg_partman，而不必手动创建每个分区：

创建 PostgreSQL 分区表后，您可以通过调用 create_parent 函数向 pg_partman 注册该表。此举会根据传递给函数的参数创建必要的分区。

该 pg_partman 扩展还提供了 run_maintenance_proc 函数，您可以按计划调用该函数来自动管理分区。为确保根据需要创建正确的分区，请将此函数计划为定期运行（例如每小时）。您还可以确保自动删除分区。

启用 pg_partman 扩展

如果要管理分区的同一 PostgreSQL 数据库实例中有多个数据库，请为每个数据库分别启用 pg_partman 扩展。要为特定数据库启用 pg_partman 扩展，请创建分区维护架构，然后按如下所示创建 pg_partman 扩展。

CREATE SCHEMA partman;
CREATE EXTENSION pg_partman WITH SCHEMA partman;

如果您收到以下错误，请向该账户授予 rds_superuser 权限或使用您的超级用户帐户。

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

要授予 rds_superuser 权限，请连接您的超级用户账户并运行以下命令。

GRANT rds_superuser TO user-or-role;

对于显示使用 pg_partman 扩展的示例，我们使用以下示例数据库表和分区。此数据库使用基于时间戳的分区表。架构 data_mart 包含名为 events 的表，当中包含名为 created_at 的列。events 表中包含以下设置：

以下 DDL 语句创建这些对象，这些对象自动包含在每个分区中。

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 函数配置分区

启用 pg_partman 扩展后，使用 create_parent 函数在分区维护架构中配置分区。以下示例使用在 events 中创建的 启用 pg_partman 扩展 表示例。按如下方式调用 create_parent 函数。

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

参数如下所示：

有关 create_parent 函数的完整说明，请参阅 pg_partman 文档中的创建函数。

使用 run_maintenance_proc 函数配置分区维护

您可以运行分区维护操作来自动创建新分区、分离分区或删除旧分区。分区维护依赖于 pg_partman 扩展和 pg_cron 扩展的 run_maintenance_proc 函数，其将启动内部调度程序。调度程序 pg_cron 自动执行数据库中定义的 SQL 语句、函数和程序。

以下示例使用在 events 中创建的 启用 pg_partman 扩展 表示例将分区维护操作设置为自动运行。作为先决条件，请将 pg_cron 添加到数据库实例的参数组中的 shared_preload_libraries 参数。

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', $$CALL partman.run_maintenance_proc()$$);

以下是前述示例的分步说明：

有关 run_maintenance_proc 函数的完整说明，请参阅 pg_partman 文档中的维护函数。