1. 概述
随着数据量持续增长，传统的单表存储方式已经无法满足大数据存储的需求，因此分表成为了处理大数据的有效方式。在SQL Server中，分表是一种常见的数据分区方式，通过将一张大表分割成多个小表存储，可以降低单个表的数据量，提高数据查询和写入的效率。
本文将介绍SQL Server中实现大数据量存储的有效方法——分表。
2. 分表的优势
2.1 提高查询效率
当数据量非常大时，在一个表中查询数据会变得非常缓慢，特别是在一些数据较为复杂的查询语句中，查询时间可能会非常长。而通过分表，在查询数据时只需要查询相应的小表，不仅可以减少查询时间，还可以更好地利用服务器的资源。
2.2 支持并发操作
对于一张大表，如果多个用户同时进行读写操作，可能会因为锁定表的原因导致操作失败。而将一张大表分割成多个小表，则可以同时进行多个用户的读写操作，极大地提高了数据库的并发能力。
2.3 降低数据冗余
在大数据量情况下，一张表存储的数据往往包含大量冗余信息，这类信息的存在不仅浪费了存储空间，还会影响操作的效率。而通过分表，可以将冗余的信息进行清理，只保留必要的信息，降低了数据的冗余程度。
3. 分表的实现方法
3.1 按主键范围分表
按主键范围分表是SQL Server中常用的分表方式。主键值范围是指在一个范围内所有的主键值都可以被映射到同一个表中。例如，可以将主键值在1-10000之间的数据存储到一个表中，将主键值在10001-20000之间的数据存储到另一个表中，以此类推。
以下为按主键范围分表的代码示例：
-- 创建分表函数
CREATE FUNCTION GetTableName(@id INT) RETURNS VARCHAR(50)
AS
BEGIN
DECLARE @tabname VARCHAR(50)
SELECT @tabname = 'MyData' + CAST(@id % 5 AS VARCHAR)
RETURN @tabname
END
GO
-- 创建分表
CREATE TABLE MyData0
(
Id INT PRIMARY KEY,
DataInfo VARCHAR(50)
)
CREATE TABLE MyData1
(
Id INT PRIMARY KEY,
DataInfo VARCHAR(50)
)
CREATE TABLE MyData2
(
Id INT PRIMARY KEY,
DataInfo VARCHAR(50)
)
CREATE TABLE MyData3
(
Id INT PRIMARY KEY,
DataInfo VARCHAR(50)
)
CREATE TABLE MyData4
(
Id INT PRIMARY KEY,
DataInfo VARCHAR(50)
)
-- 向分表中插入数据
DECLARE @i INT
SET @i = 1
WHILE (@i <= 1000000)
BEGIN
DECLARE @tabname VARCHAR(50)
SELECT @tabname = dbo.GetTableName(@i)
INSERT INTO @tabname(Id, DataInfo) VALUES(@i, 'data' + CAST(@i AS VARCHAR))
SET @i = @i + 1
END
该示例中将数据分成了5个表，每个表的数据量大约相等。
3.2 按日期分表
按日期分表是一种比较常见的分表方式，适用于需要按日期进行数据查询的场景。例如，将数据按月份或季度分表，可以方便地进行时间段内的数据查询。
以下为按日期分表的代码示例：
-- 创建分表函数
CREATE FUNCTION GetTableName(@datetime DATETIME) RETURNS VARCHAR(50)
AS
BEGIN
DECLARE @tabname VARCHAR(50)
SELECT @tabname = 'MyData' + REPLACE(CONVERT(VARCHAR(7), @datetime, 120), '-', '')
RETURN @tabname
END
GO
-- 创建分表
CREATE TABLE MyData200001
(
Id INT PRIMARY KEY,
DataInfo VARCHAR(50)
)
CREATE TABLE MyData200002
(
Id INT PRIMARY KEY,
DataInfo VARCHAR(50)
)
CREATE TABLE MyData200003
(
Id INT PRIMARY KEY,
DataInfo VARCHAR(50)
)
-- 其他月份表省略
-- 向分表中插入数据
DECLARE @i INT
SET @i = 1
WHILE (@i <= 1000000)
BEGIN
DECLARE @datetime DATETIME
SELECT @datetime = DATEADD(day, @i, '2000-01-01')
DECLARE @tabname VARCHAR(50)
SELECT @tabname = dbo.GetTableName(@datetime)
INSERT INTO @tabname(Id, DataInfo) VALUES(@i, 'data' + CAST(@i AS VARCHAR))
SET @i = @i + 1
END
该示例中将数据按月份进行分表。
4. 分表后的查询问题
在使用分表后，需要对数据进行查询的时候，需要根据查询条件对不同的分表进行查询并将结果进行合并。这个操作虽然相对于查询整张大表会更快，但是也增加了查询的复杂度。
以下是对分表后数据进行查询的代码示例：
-- 查询
DECLARE @startDate DATETIME, @endDate DATETIME
SET @startDate = '2000-01-01'
SET @endDate = '2000-02-01'
DECLARE @result TABLE (Id INT, DataInfo VARCHAR(50))
DECLARE @tabname VARCHAR(50)
DECLARE table_cursor CURSOR FOR
SELECT DISTINCT dbo.GetTableName(date)
FROM (SELECT DATEADD(day, n, '2000-01-01') as date FROM nums) as temp
WHERE dbo.GetTableName(date) IS NOT NULL
OPEN table_cursor
FETCH NEXT FROM table_cursor INTO @tabname
WHILE @@FETCH_STATUS = 0
BEGIN
DECLARE @sql NVARCHAR(MAX)
SET @sql = 'INSERT INTO @result(Id, DataInfo) SELECT Id, DataInfo FROM ' + @tabname +
' WHERE Id >= ' + CAST((SELECT MIN(Id) FROM MyData WHERE CreateTime >= @startDate AND CreateTime < @endDate) AS VARCHAR) +
' AND Id <= ' + CAST((SELECT MAX(Id) FROM MyData WHERE CreateTime >= @startDate AND CreateTime < @endDate) AS VARCHAR)
EXEC sp_executesql @sql, N'@result TABLE (Id INT, DataInfo VARCHAR(50)), @startDate DATETIME, @endDate DATETIME', @result, @startDate, @endDate
FETCH NEXT FROM table_cursor INTO @tabname
END
CLOSE table_cursor
DEALLOCATE table_cursor
-- 输出查询结果
SELECT * FROM @result
该示例查询了指定日期范围内的数据。
5. 分表的注意事项
5.1 主键分配
在进行分表时，首先需要考虑如何给每个小表分配主键。分配主键的方式对于后续的数据查询和更新均有一定的影响，因此需要仔细考虑。
通常情况下，我们将主键的范围按一定规则进行划分，例如按一定数量或者时间区间进行分割。但不论采用哪种方式，进行主键分配时需要保证每个小表中的主键都是唯一的。
5.2 数据完整性
由于分表将一张大表分割成多张小表，因此在插入数据时需要保证数据的完整性。对于需要涉及到多个小表的操作，需要使用事务来保证数据的完整性。
5.3 异常情况处理
在使用分表时，需要考虑在出现异常情况时应该如何处理。例如，如果将数据插入错误的表中，或者一些小表出现了故障，需要考虑如何进行数据迁移或者修复。
6. 总结
分表是处理大数据存储的一种有效方法，在SQL Server中可以采用按主键范围或者按日期的方式进行分表。在进行分表时，需要考虑主键分配、数据完整性以及异常情况处理等问题，这些都需要仔细考虑以保证数据的安全和完整性。