SQL分表，分库分区，读写分离和同步

一、分表

分表分为垂直分表和水平分表

1.垂直分表

    垂直分表 相对很少见到和用到，因为这可能是数据库设计上的问题了。如果数据库中一张表有部分字段几乎从不不更改但经常查询，而部分字段的数据频繁更改，这种设计放到同一个表中就不合理了，相互影响太大了。在已存在改情况的表的时候，可以考虑按列拆分表，即垂直拆分。

源表设计结构：

--  源表
CREATE TABLE [dbo].[DemoTab](
[Guid] [uniqueidentifier] NOT NULL,
[UserName] [nvarchar](30) NOT NULL,
[Password] [nvarchar](30) NOT NULL,
[UserAccount] [varchar](30) NOT NULL,
[Amount] [numeric](18, 4) NULL,
CONSTRAINT [PK_DemoTab] PRIMARY KEY CLUSTERED ([Guid])
)
GO
 
 
ALTER TABLE [dbo].[DemoTab] 
ADD CONSTRAINT [DF_DemoTab_Guid] DEFAULT (newsequentialid()) FOR [Guid]
GO
 
--  原来是访问视图的（好处就是视图层不变）
CREATE VIEW [dbo].[VDemoTab]
AS
SELECT [Guid],[UserName],[Password],[UserAccount],[Amount]
FROM [dbo].[DemoTab]
GO

注：拆分后各表的主键都是相同了，而且拆分后的表是规范化的。

现在按使用频繁字段和不频繁字段拆成两张表：

--  分表【1】,以该表为"主表"，其他拆分出的表为"子表"
CREATE TABLE [dbo].[DemoTab001](
[Guid] [uniqueidentifier] NOT NULL,
[UserName] [nvarchar](30) NOT NULL,
[Password] [nvarchar](30) NOT NULL,
CONSTRAINT [PK_DemoTab001] PRIMARY KEY CLUSTERED ([Guid])
)
GO
 
--  主键默认值可以不需要,因为插入数据前需要确定主键值
--ALTER TABLE [dbo].[DemoTab001] 
--ADD CONSTRAINT [DF_DemoTab001_Guid] DEFAULT (newsequentialid()) FOR [Guid]
--GO
 
--  分表【2】,"子表"
CREATE TABLE [dbo].[DemoTab002](
[Guid] [uniqueidentifier] NOT NULL,
[UserAccount] [varchar](30) NOT NULL,
[Amount] [numeric](18, 4) NULL,
CONSTRAINT [PK_DemoTab002] PRIMARY KEY CLUSTERED ([Guid])
)
GO
 
--  主键默认值可以不需要,因为插入数据前需要确定主键值
--ALTER TABLE [dbo].[DemoTab002] 
--ADD CONSTRAINT [DF_DemoTab002_Guid] DEFAULT (newsequentialid()) FOR [Guid]
--GO
 
 
--  若主表变更主键则级联更新或删除（主键通常是不更新的，也可省去 ON UPDATE CASCADE）
ALTER TABLE [dbo].[DemoTab002] 
ADD CONSTRAINT [FK_DemoTab002_DemoTab001_Guid] FOREIGN KEY ([Guid]) 
REFERENCES [DemoTab001]([Guid]) ON UPDATE CASCADE ON DELETE CASCADE
GO

如果之前是对单个表或者视图操作，拆分之后逻辑层改动可能很多，为保持改动最小，可以用联合视图操作。怎么连接表依个人情况而定。

--  拆分后使用联合视图(INNER JOIN 也可以)
ALTER VIEW [dbo].[VDemoTab]
AS
SELECT T1.[Guid],T1.[UserName],T1.[Password],T2.[UserAccount],T2.[Amount]
FROM [dbo].[DemoTab001] T1 LEFT JOIN [dbo].[DemoTab002] T2 ON T1.[Guid]=T2.[Guid]
GO

这时问题来了，要对表进行DML操作，insert , update , delete 怎么解决？因为要求主键是分散在多个表并且是相同的！
这时只能用考虑触发器来保证一致性了，触发器则定义在视图上，使用的是 INSTEAD OF 类型的触发器。

• insert 触发器：

视图 [VDemoTab] 中的 [Guid] 为表 插入时值，在插入触发器中，虚拟表[inserted]的[Guid]是唯一的，所以在触发器中可以同时使用该 [Guid] 插入到多个分表中，保证了多个分表的[Guid]是相同的！

--  insert 触发器
CREATE TRIGGER [dbo].[tgr_VDemoTab_insert]
ON [dbo].[VDemoTab] 
INSTEAD OF INSERT
AS
BEGIN
 INSERT INTO [dbo].[DemoTab001]([Guid],[UserName],[Password])
 SELECT [Guid],[UserName],[Password] FROM inserted;
  
 INSERT INTO [dbo].[DemoTab002]([Guid],[UserAccount],[Amount])
 SELECT [Guid],[UserAccount],[Amount] FROM inserted;
END
GO

• update 触发器：

同理，更新时涉及虚拟表 deleted 和 inserted，而更新是对视图[VDemoTab]更新的，所以虚拟表inserted包括了所有的字段，所以需要触发器分别更新多个分表。

--  update 触发器
CREATE TRIGGER [dbo].[tgr_VDemoTab_update]  
ON [dbo].[VDemoTab]   
INSTEAD OF UPDATE 
AS
BEGIN
 UPDATE T1 SET
 T1.[UserName] = T2.[UserName], 
 T1.[Password] = T2.[Password]
 FROM [dbo].[DemoTab001] AS T1, inserted AS T2 WHERE T1.[Guid] = T2.[Guid] 
 
 UPDATE T1 SET
 T1.[UserAccount] = T2.[UserAccount], 
 T1.[Amount] = T2.[Amount]
 FROM [dbo].[DemoTab002] AS T1, inserted AS T2 WHERE T1.[Guid] = T2.[Guid] 
END
GO

• delete 触发器： 

删除视图[VDemoTab]记录，涉及多个表则不允许删除，因此只要删除"主表"的记录即可，其他分表都会级联删除。

--  delete 触发器
CREATE TRIGGER [dbo].[tgr_VDemoTab_delete]  
ON [dbo].[VDemoTab]   
INSTEAD OF DELETE 
AS
BEGIN
    DELETE FROM [dbo].[DemoTab001]
    WHERE [Guid] IN (SELECT [Guid] FROM deleted)
END
GO

设计基本就完成了，现在进行测试。

INSERT INTO [dbo].[VDemoTab]([Guid],[UserName],[Password],[UserAccount],[Amount])
SELECT NEWID(),'user01','pw01','account01',100
UNION ALL
SELECT NEWID(),'user02','pw02','account02',99
UNION ALL
SELECT NEWID(),'user03','pw03','account03',0
GO
 
UPDATE [VDemoTab] SET [Password]='pw',[Amount]='10'
WHERE [Amount] >=0 AND [Amount]<100 AND [UserName] LIKE '%3'
GO
 
DELETE FROM [VDemoTab] WHERE [UserName] = 'user03'
GO
 
SELECT * FROM [dbo].[DemoTab001] 
SELECT * FROM [dbo].[DemoTab002] 
SELECT * FROM [dbo].[VDemoTab]

基本操作都是正常的！垂直分表完成！

性能怎么样呢？

• 由于 Guid 作为主键，使用的是 NEWID() 而不是 NEWSEQUENTIALID()，新增记录时聚集索引都可能重新排序较多数据。
• 分表之后，单个数据页能存储的数据更多了，但是分成多个表中，数据页也增多了，同时 Guid 在每个表都存在，所以查询数据时IO会更多。
• 对于更新数据，在触发器中是两个表同时更新的，即使更新其中一个分表，其他分表都会影响。如果分表之后不同时更新，可以在触发器中使用 if(update(col)) 来判断更新的是那一列，就更新相应的基表就行，其他分表不更新。
• 最好的情况就是，拆分后的表都是“独立”的，不用联合视图，查询和更改都独立，这需要更改逻辑层。

2.水平分表

根据其中一列中的数据值范围，在各个成员表之间对数据进行分表。每个成员表的数据范围都在为分表依据列指定的 CHECK 约束中定义。然后定义一个视图，以使用 UNION ALL 将选定的所有成员表组合成单个结果集。引用该视图的 SELECT 语句为分表依据列指定搜索条件后，查询优化器将使用 CHECK 约束定义确定哪个成员表包含相应行。

SqlServer 分区视图实现水平分表

二、表分区（即分库）

1.水平分区

• 什么是表分区

一般情况下，我们建立数据库表时，表数据都存放在一个文件里。
但是如果是分区表的话，表数据就会按照你指定的规则分放到不同的文件里，把一个大的数据文件拆分为多个小文件，还可以把这些小文件放在不同的磁盘下由多个cpu进行处理。这样文件的大小随着拆分而减小，还得到硬件系统的加强，自然对我们操作数据是大大有利的。
所以大数据量的数据表，对分区的需要还是必要的，因为它可以提高select效率，还可以对历史数据经行区分存档等。但是数据量少的数据就不要凑这个热闹啦，因为表分区会对数据库产生不必要的开销，除啦性能还会增加实现对象的管理费用和复杂性。

SQL Server表分区 

SQL Server 分区表

2.垂直分区（也叫垂直分库）

垂直分库就是根据业务需求来分库，比如教育系列的，可以分为资讯，课程，用户（学生，学校）三个数据库。比如电商的可以分为订单，商品，用户（商家，消费者）三个数据库。

三、数据库读写分离与数据同步

在生产环境中我们经常会遇到这种情况：
前端的oltp业务很繁忙，但是需要对这些运营数据进行olap，为了不影响前端正常业务，所以需要将数据库进行读写分离。
这里我将几种可以用来进行读写分离的方案总结一下，这里并不考虑数据库是否高可用，只针对读写分离场景，方案本身并无优劣可言，只看是否适合业务使用场景，所以只把几个方案的特点罗列出来，遇到具体的问题时按自己需求和环境综合考虑后再进行取舍

读写分离方案	实时同步	副本数据是否直接可读	副本数	最小粒度	副本建立索引	环境	缺点
镜像	是	否（需要开启快照，只读）	1	库	否	域/非域(使用证书)	在高安全模式下对主库 性能有一定影响
log shipping（日志传送）	否	是（只读）	N	库	否	UNC方式可访问	副本库在做resotre时会断开已连接用户连接/可能影响常规日志备份
发布订阅（事务复制）	是	是（读写，但写可能会产生数据不一致）	N	表（查询)	是	域/非域	在主库上有大量DML操作时，对分发服务器会有一定影响，且订阅数据库可能有数据同步延迟
always on	是	是（只读）	4(sql 2012) 8(sql 2014)	库	否	域	非域环境无法使用

SQL Server 2012中的AlwaysOn尝试