ClickHouse 自定义分区键

MergeTree 系列的表（包括可复制表）可以使用分区。基于 MergeTree 表的物化视图也支持分区。

分区是在一个表中通过指定的规则划分而成的逻辑数据集。可以按任意标准进行分区，如按月，按日或按事件类型。为了减少需要操作的数据，每个分区都是分开存储的。访问数据时，ClickHouse 尽量使用这些分区的最小子集，提高查询效率。

分区是在建表时通过 PARTITION BY expr 子句指定的。分区键可以是表中列的任意表达式。例如，指定按月分区，表达式为 toYYYYMM(date_column)：

CREATE TABLE visits
(
    VisitDate Date,
    Hour UInt8,
    ClientID UUID
)
ENGINE = MergeTree()
PARTITION BY toYYYYMM(VisitDate)
ORDER BY Hour;

分区键也可以是表达式元组（类似主键）。例如：

ENGINE = ReplicatedCollapsingMergeTree('/clickhouse/tables/name', 'replica1', Sign)
PARTITION BY (toMonday(StartDate), EventType)
ORDER BY (CounterID, StartDate, intHash32(UserID));

上例中，我们设置按一周内的事件类型分区。

新数据插入到表中时，这些数据会存储为按主键排序的新片段（块）。插入后 10-15 分钟，同一分区的各个片段会合并为一整个片段。

!!! info "注意" 那些有相同分区表达式值的数据片段才会合并。这意味着 你不应该用太精细的分区方案（超过一千个分区）。否则，会因为文件系统中的文件数量过多和需要打开的文件描述符过多，导致 SELECT 查询效率不佳。

可以通过 system.parts 表查看表片段和分区信息。例如，假设我们有一个 visits 表，按月分区。对 system.parts 表执行 SELECT：

SELECT
    partition,
    name,
    active
FROM system.parts
WHERE table = 'visits'

┌─partition─┬─name───────────┬─active─┐
│ 201901    │ 201901_1_3_1   │      0 │
│ 201901    │ 201901_1_9_2   │      1 │
│ 201901    │ 201901_8_8_0   │      0 │
│ 201901    │ 201901_9_9_0   │      0 │
│ 201902    │ 201902_4_6_1   │      1 │
│ 201902    │ 201902_10_10_0 │      1 │
│ 201902    │ 201902_11_11_0 │      1 │
└───────────┴────────────────┴────────┘

partition 列存储分区的名称。此示例中有两个分区：201901 和 201902。在 ALTER … PARTITION 语句中你可以使用该列值来指定分区名称。

name 列为分区中数据片段的名称。在 ALTER ATTACH PART 语句中你可以使用此列值中来指定片段名称。

这里我们拆解下第一个数据片段的名称：201901_1_3_1：

201901 是分区名称。
1 是数据块的最小编号。
3 是数据块的最大编号。
1 是块级别（即在由块组成的合并树中，该块在树中的深度）。

!!! info "注意" 旧类型表的片段名称为：20190117_20190123_2_2_0（最小日期 - 最大日期 - 最小块编号 - 最大块编号 - 块级别）。

active 列为片段状态。1 代表激活状态；0 代表非激活状态。非激活片段是那些在合并到较大片段之后剩余的源数据片段。损坏的数据片段也表示为非活动状态。

正如在示例中所看到的，同一分区中有几个独立的片段（例如，201901_1_3_1和201901_1_9_2）。这意味着这些片段尚未合并。ClickHouse 会定期的对插入的数据片段进行合并，大约是在插入后15分钟左右。此外，你也可以使用 OPTIMIZE 语句发起一个计划外的合并。例如：

OPTIMIZE TABLE visits PARTITION 201902;

┌─partition─┬─name───────────┬─active─┐
│ 201901    │ 201901_1_3_1   │      0 │
│ 201901    │ 201901_1_9_2   │      1 │
│ 201901    │ 201901_8_8_0   │      0 │
│ 201901    │ 201901_9_9_0   │      0 │
│ 201902    │ 201902_4_6_1   │      0 │
│ 201902    │ 201902_4_11_2  │      1 │
│ 201902    │ 201902_10_10_0 │      0 │
│ 201902    │ 201902_11_11_0 │      0 │
└───────────┴────────────────┴────────┘

非激活片段会在合并后的10分钟左右被删除。

查看片段和分区信息的另一种方法是进入表的目录：/var/lib/clickhouse/data/<database>/<table>/。例如：

/var/lib/clickhouse/data/default/visits$ ls -l
total 40
drwxr-xr-x 2 clickhouse clickhouse 4096 Feb  1 16:48 201901_1_3_1
drwxr-xr-x 2 clickhouse clickhouse 4096 Feb  5 16:17 201901_1_9_2
drwxr-xr-x 2 clickhouse clickhouse 4096 Feb  5 15:52 201901_8_8_0
drwxr-xr-x 2 clickhouse clickhouse 4096 Feb  5 15:52 201901_9_9_0
drwxr-xr-x 2 clickhouse clickhouse 4096 Feb  5 16:17 201902_10_10_0
drwxr-xr-x 2 clickhouse clickhouse 4096 Feb  5 16:17 201902_11_11_0
drwxr-xr-x 2 clickhouse clickhouse 4096 Feb  5 16:19 201902_4_11_2
drwxr-xr-x 2 clickhouse clickhouse 4096 Feb  5 12:09 201902_4_6_1
drwxr-xr-x 2 clickhouse clickhouse 4096 Feb  1 16:48 detached

‘201901_1_1_0’，‘201901_1_7_1’ 等文件夹是数据片段的目录。每个片段都与一个对应的分区相关，并且只包含这个月的数据（本例中的表按月分区）。

detached 目录存放着使用 DETACH 语句从表中卸载的片段。损坏的片段不会被删除而是也会移到该目录下。服务器不会去使用detached目录中的数据片段。因此你可以随时添加，删除或修改此目录中的数据 – 在运行 ATTACH 语句前，服务器不会感知到。

注意，在操作服务器时，你不能手动更改文件系统上的片段集或其数据，因为服务器不会感知到这些修改。对于非复制表，可以在服务器停止时执行这些操作，但不建议这样做。对于复制表，在任何情况下都不要更改片段文件。

ClickHouse 支持对分区执行这些操作：删除分区，将分区从一个表复制到另一个表，或创建备份。

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