性能調優10：調整分區

未分區的表，相當於只有一個分區，只能存儲在一個FileGroup中；對表進行分區后，每一個分區都存儲在一個FileGroup，或分布式存儲在不同的FileGroup中。對表進行分區的過程，實際上是將邏輯上完整的一個表，按照特定的字段拆分成多個分區，分散到相同或不同的FileGroup中，每一個部分叫做表的一個分區（Partition），一個分區實際上是一個獨立的，內部的物理表。也就是說，分區表在邏輯上是一個表，而在物理上是多個完全獨立的表。

一，分區對性能的提升

分區對性能的提升，主要體現：系統的物理硬盤分擔IO，把資源的爭用局限在特定的分區中。

1，分攤IO

對表分區后，把表數據分散到不同的文件組中，每個文件組可以存放在不同的物理硬盤上，這就使得數據的查詢可以分攤到不同的物理硬盤上，以並發方式調用各個硬盤的IO資源，也就是說，把數據分配給多個物理硬盤，這些物理硬盤同時讀寫數據，成倍提升數據讀寫的速度。

當查找的數據位於某一個分區內時，那么分區使得對數據的操作被局限在一個分區中，而不需要從整個數據集中進行讀寫，從而減少讀寫數據所需要的IO次數。

2，降低鎖粒度

當表分區后，加鎖的粒度從表級別降低到分區級別，這使得對一個分區執行更新操作，同時不會影響另一個分區的讀取操作。因此，分區可以降低並發查詢系統產生死鎖和阻塞的概率，增加數據操作的並發度，從整體上提高系統的性能。

二，調整分區

分區能夠提升性能，就在於把數據分散，如果數據不能分散到不同的物理硬盤，那么對性能的提升將大打折扣，因此，在對表進行分區時，應盡量使得每個分區存儲的數據相同。分區大小增加的速度跟文件組所在的硬盤空閑空間有關，空閑空間越大，SQL Server分配給該空間的數據量越大，導致該分區的大小增加越快。為了使每個分區的數量盡量均衡，應使得每個文件組的大小保持相同，不同的物理硬盤容量也盡量保持相同。

另外，數據訪問的頻次是不同的，有些數據可能被經常訪問，而有些數據很少被訪問。根據數據被訪問的頻次，可以把常用的數據切換到性能最好的文件組中，也就是說，該文件組中的文件創建在性能最好的硬盤上，把不常用的數據切換到性能較差的文件組中，這樣，常用數據的訪問會以最快的速度讀寫。對於那些歸檔的數據，可以使用分區切換到臨時表，再轉移到備用的數據庫服務器中。

還有，要合理選擇分區列，盡量把可能同時修改的數據分散到不同的分區中，減少資源爭用，使互斥的操作在不同的分區同時進行，增加系統執行查詢的並發度。

調整分區，不僅以來業務邏輯，還要對分區的統計數據有所了解。

1，查看分區

通過系統視圖：sys.partitions 查看分區對象（Table或index）的基本信息，在該視圖中，如果index_id=0，表示基礎表（Underlying Table）是堆（Heap）結構，堆表是沒有創建的聚集索引的存儲結構；如果index_id=1，表示基礎表是平衡樹（B-Tree）結構，在堆表上創建聚集索引，可以把堆表結構轉換為平衡樹（B-Tree）結構；如果index_id>1，表示索引是非聚集索引。由於基礎表要么是堆表結構，要么是B-Tree結構，因此，index_id只會是0，或者1，不可能同時存在1和0。

data_compression 字段表示每個分區的數據壓縮類型，rows字段表示每個分區的近似的數據總行數。通過統計rows字段，能夠快速統計基礎表近似的總的數據行數量，設置條件 index<=1，表示只統計聚集索引或堆表的總數據行數量。

select sum(rows) as ApproximateTotalRows
from sys.partitions
where object_id=object_id('xx.yyy','U')
    and index_id<=1

2，統計每個分區占用的存儲空間

在做分區時，應盡量保證每個分區的數據行總量均勻分布，每個分區占用的存儲空間均勻分布，避免單個分區過大，系統視圖 sys.dm_db_partition_stats 能夠查看每個分區所占用的Pages數量。

select ps.partition_id,
    ps.object_id,
    ps.index_id,
    ps.partition_number,
    ps.in_row_data_page_count,
    ps.in_row_used_page_count,
    ps.in_row_reserved_page_count,
    ps.lob_used_page_count,
    ps.lob_reserved_page_count,
    ps.row_overflow_used_page_count,
    ps.row_overflow_reserved_page_count,
    ps.used_page_count,
    ps.reserved_page_count,
    ps.row_count
from sys.dm_db_partition_stats ps
where ps.object_id=object_id('xx.xx','U')

3，統計每個分區對象的占用的總的Pages數量

select 
    ps.object_id,
    ps.index_id,
    sum(ps.in_row_data_page_count) as data_pages,
    sum(ps.used_page_count) as used_pages,
    sum(ps.reserved_page_count) as reserved_pages
from sys.dm_db_partition_stats ps
where ps.object_id=object_id('xx.xx','U')
group by ps.object_id,ps.index_id

4，查看每個分區的分配單元（Allocation Unit）

SQL Server為每個分區分配了一個分配單元（allcotion unit），用於為該分區分配存儲空間，通過系統內部視圖：sys.system_internals_allocation_units， 能夠查看該alloction unit分配的Page類型等信息。

select *
from sys.system_internals_allocation_units
where container_id=72057621135294464  --partition id

參考文檔：

sys.dm_db_partition_stats (Transact-SQL)