上一篇文章介绍了MySQL的查询优化考题，本文将介绍MySQL的高可扩展和高可用。
首先看一道真题
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优缺点。
考点分析
分区表的原理
分库分表的原理
延伸：
MySQL的复制原理及负载均衡
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。
如图所示：MySQL将表分成多个物理字表，客户端并无感知，仍然认为操作的是一个表。
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需要的数据的分区，这样只需要查询数据所在分区即可。
这样子表相对于未分区的表来说占用空间小，数据量更小，因此操作速度更快。
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，而且如果想一次性的删除整个分区的数据也和方便。
适用场景
1、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。
2、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。
3、分区表的数据可以分布在不同的机器上，从而高效适用资源。
4、可以使用分区表来避免某些特殊的瓶颈
5、可以备份和恢复独立的分区
限制
1、一个表最多只能有1024个分区
2、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
3、分区表字段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
4、分区表中无法使用外键约束
5、需要对现有表的结构进行修改
6、所有分区都必须使用相同的存储引擎
7、分区函数中可以使用的函数和表达式会有一些限制
8、某些存储引擎不支持分区
9、对于MyISAM的分区表，不能使用load index into cache
10、对于MyISAM表，使用分区表时需要打开更多的文件描述符
分库分表的工作原理
通过一些HASH算法或者工具实现将一张数据表垂直或者水平进行物理切分
适用场景
1、单表记录条数达到百万或千万级别时
2、解决表锁的问题
分表方式
水平分表：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，提高查询次数
1、表中的数据本身就有独立性，例如表中分表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。
水平切分的缺点
1、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
2、在许多数据库应用中，这种复杂度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
垂直分表
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个表中
适用场景
1、如果一个表中某些列常用，另外一些列不常用
管理冗余列，查询所有数据需要join操作
分表缺点
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，逻辑算法增加开发成本
MySQL的复制原理及负载均衡
MySQL主从复制工作原理
在主库上把数据更高记录到二进制日志
从库将主库的日志复制到自己的中继日志
从库读取中继日志的事件，将其重放到从库数据中
MySQL主从复制解决的问题
数据分布：随意开始或停止复制，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：可以用更高版本的MySQL作为从库
解题方法
充分掌握分区分表的工作原理和适用场景，在面试中，此类题通常比较灵活，会给一些现有公司遇到问题的场景，大家可以根据分区分表，MySQL复制、负载均衡的适用场景来根据情况进行回答
真题
设定网站用户数量在千万级，但是活跃用户数量只有1%，如何通过优化数据库提高活跃用户访问速度？
答：
可以使用MySQL的分区，把活跃用户分在一个区，不活跃用户分在另外一个区，本身活跃用户区数据量比较少，因此可以提高活跃用户访问速度。
还可以水平分表，把活跃用户分在一张表，不活跃用户分在另一张表，可以提高活跃用户访问速度。
首先看一道真题
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优缺点。
考点分析
分区表的原理
分库分表的原理
延伸：
MySQL的复制原理及负载均衡
分区表的工作原理
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。
如图所示：MySQL将表分成多个物理字表，客户端并无感知，仍然认为操作的是一个表。
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需要的数据的分区，这样只需要查询数据所在分区即可。
这样子表相对于未分区的表来说占用空间小，数据量更小，因此操作速度更快。
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，而且如果想一次性的删除整个分区的数据也和方便。
适用场景
1、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。
2、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。
3、分区表的数据可以分布在不同的机器上，从而高效适用资源。
4、可以使用分区表来避免某些特殊的瓶颈
5、可以备份和恢复独立的分区
限制
1、一个表最多只能有1024个分区
2、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
3、分区表字段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
4、分区表中无法使用外键约束
5、需要对现有表的结构进行修改
6、所有分区都必须使用相同的存储引擎
7、分区函数中可以使用的函数和表达式会有一些限制
8、某些存储引擎不支持分区
9、对于MyISAM的分区表，不能使用load index into cache
10、对于MyISAM表，使用分区表时需要打开更多的文件描述符
分库分表的工作原理
通过一些HASH算法或者工具实现将一张数据表垂直或者水平进行物理切分
适用场景
1、单表记录条数达到百万或千万级别时
2、解决表锁的问题
分表方式
水平分表：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，提高查询次数
1、表中的数据本身就有独立性，例如表中分表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。
2、需要把数据存放在多个介质上。
水平切分的缺点
1、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
2、在许多数据库应用中，这种复杂度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
垂直分表
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个表中
适用场景
1、如果一个表中某些列常用，另外一些列不常用
2、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
例子: 上图是垂直分割, 有一张成绩表, 里面有学生id,学生姓名,学生题目, 学生答案, 但是你会发现sql语句是
select * from tt where id ="8"; 这时候查全表, 会有题目 和 答案, 这个表就比较大, 这时候把题目,和答案分出去, 留一张信息表就可以了, 查询的时候直接查询信息表, 而不用查询题目和答案, 不过大型企业项目都会把一些大文件存放在专门的图片或者文件服务器中,所以这些我们都不需要考虑了
缺点管理冗余列，查询所有数据需要join操作
分表缺点
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，逻辑算法增加开发成本
MySQL的复制原理及负载均衡
MySQL主从复制工作原理
在主库上把数据更高记录到二进制日志
从库将主库的日志复制到自己的中继日志
从库读取中继日志的事件，将其重放到从库数据中
MySQL主从复制解决的问题
数据分布：随意开始或停止复制，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：可以用更高版本的MySQL作为从库
解题方法
充分掌握分区分表的工作原理和适用场景，在面试中，此类题通常比较灵活，会给一些现有公司遇到问题的场景，大家可以根据分区分表，MySQL复制、负载均衡的适用场景来根据情况进行回答
真题
设定网站用户数量在千万级，但是活跃用户数量只有1%，如何通过优化数据库提高活跃用户访问速度？
答：
可以使用MySQL的分区，把活跃用户分在一个区，不活跃用户分在另外一个区，本身活跃用户区数据量比较少，因此可以提高活跃用户访问速度。
还可以水平分表，把活跃用户分在一张表，不活跃用户分在另一张表，可以提高活跃用户访问速度。