SQL Server 中的分区功能（$PARTITION 函数）

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## 1. SQL Server 单库分区

### 1.1. SQL Server 中的 `$PARTITION` 函数

`$PARTITION` 是 SQL Server 中用于**管理分区表**的系统函数，主要用于定位数据所在的分区，是“单库分表”场景下的关键工具（区别于分布式分库分表）。

#### 1.1.1. `$PARTITION` 的作用
- **定位分区**：判断某行数据属于分区表的哪个分区（返回分区编号）。
- **过滤分区**：查询时仅扫描指定分区（避免全表扫描，提升性能）。
- **分区管理**：统计每个分区的数据量，或删除指定分区的数据。

#### 1.1.2. 如何定义分区（依赖分区函数和分区方案）
`$PARTITION` 的使用依赖于**分区函数**（定义分区规则）和**分区方案**（将分区映射到存储位置），步骤如下：

##### 1.1.2.1. 创建分区函数（定义分区规则）

分区函数用于定义“如何按分片键拆分数据”，以范围分片为例（按 `id` 分3个分区）：
```sql
-- 创建分区函数：按id范围将数据分为3个分区
CREATE PARTITION FUNCTION pf_user_id (BIGINT)
AS RANGE LEFT FOR VALUES (1000000, 3000000);
-- 规则：
-- 分区1：id <= 1000000
-- 分区2：1000001 <= id <= 3000000
-- 分区3：id > 3000000
```
- `RANGE LEFT` 表示“边界值属于左侧分区”（如 `1000000` 属于分区1）。
- `RANGE RIGHT` 则表示边界值属于右侧分区。

##### 1.1.2.2. 创建分区方案（映射分区到文件组）

分区方案将分区函数定义的分区映射到物理存储的“文件组”（可理解为存储分区的文件夹）：
```sql
-- 1. 先创建3个文件组（可选，默认可使用PRIMARY）
ALTER DATABASE MyDb ADD FILEGROUP fg_user1;
ALTER DATABASE MyDb ADD FILEGROUP fg_user2;
ALTER DATABASE MyDb ADD FILEGROUP fg_user3;

-- 2. 创建分区方案，将分区映射到文件组
CREATE PARTITION SCHEME ps_user_id
AS PARTITION pf_user_id  -- 关联分区函数
TO (fg_user1, fg_user2, fg_user3);  -- 分区1→fg_user1，分区2→fg_user2...
```

##### 1.1.2.3. 创建分区表（使用分区方案）

基于分区方案创建表，指定分片键（`id`）：
```sql
-- 创建分区表：按id分区，使用ps_user_id方案
CREATE TABLE user_partitioned (
    id BIGINT PRIMARY KEY,
    name NVARCHAR(50),
    create_time DATETIME
) ON ps_user_id (id);  -- 按id字段分区
```

#### 1.1.3. `$PARTITION` 的使用示例

##### 1.1.3.1. 查询某行数据所在的分区
```sql
-- 查看id=1500000的行属于哪个分区
SELECT $PARTITION.pf_user_id(1500000) AS PartitionNumber;
-- 结果：2（因为1500000在1000001-3000000之间，属于分区2）
```

##### 1.1.3.2. 仅查询指定分区的数据（分页场景）
```sql
-- 需求：查询分区2中的第2页数据（每页20条，按id升序）
SELECT *
FROM user_partitioned
-- 仅扫描分区2（避免扫描其他分区）
WHERE $PARTITION.pf_user_id(id) = 2
ORDER BY id ASC
OFFSET 20 ROWS FETCH NEXT 20 ROWS ONLY;  -- 第2页（21-40条）
```

##### 1.1.3.3. 统计每个分区的数据量
```sql
-- 查看各分区的行数（用于监控分区均衡性）
SELECT 
    $PARTITION.pf_user_id(id) AS PartitionNumber,
    COUNT(*) AS RowCount
FROM user_partitioned
GROUP BY $PARTITION.pf_user_id(id)
ORDER BY PartitionNumber;
```

### 1.2. 分库分表 vs 分区表（`$PARTITION`）

### 1.3. 总结

1. **分片实现（C#）**：核心是通过分片键（如 `user_id`）和预定义策略（哈希/范围），在代码中计算目标分库分表，避免全表扫描。适合分布式系统和超大规模数据。
2. **`$PARTITION` 函数**：是 SQL Server 分区表的工具，用于定位分区和过滤分区数据，适合单库内千万级数据的拆分，简化分页查询。

实际项目中，可根据数据量选择方案：千万级用 SQL Server 分区表（`$PARTITION`），亿级以上用分布式分库分表（C# 路由）。