PostgreSQL分区表如何确定记录归属

有朋友问分区表的计算原理，粗翻一下代码写此文，部分内容可能有误，仅供参考。

1、创建分区表示例：

CREATE TABLE orders (
    order_id     bigint not null,
    cust_id      bigint not null,
    status       text
) PARTITION BY HASH (order_id, cust_id);

2、分区信息系统表 pg_partitioned_table

flying=# select * from pg_partitioned_table;                                                                                       partrelid | partstrat | partnatts | partdefid | partattrs |  partclass  | partcollation | partexprs
-----------+-----------+-----------+-----------+-----------+-------------+---------------+-----------
     24767 | h         |         2 |         0 | 1 2       | 10029 10029 | 0 0           |
(1 row)

建表时没有指定 opclass，使用默认操作符类10029：

flying=# select * from pg_opclass where oid=10029;
 opcmethod | opcname  | opcnamespace | opcowner | opcfamily | opcintype | opcdefault | opckeytype
-----------+----------+--------------+----------+-----------+-----------+------------+------------
       405 | int8_ops |           11 |       10 |      1977 |        20 | t          |          0
(1 row)

3、操作符类的选择

系统表 pg_opclass

对于哈希分区，访问方法是 HASH_AM_OID（405），其他方式选择BTREE_AM_OID（403），所以上边例子中类型bigint（OID 20）会使用操作符类 10029：

flying=# select oid,* from pg_opclass where opcmethod in (403,405) and opcintype=20;
  oid  | opcmethod | opcname  | opcnamespace | opcowner | opcfamily | opcintype | opcdefault | opckeytype
-------+-----------+----------+--------------+----------+-----------+-----------+------------+------------
  3124 |       403 | int8_ops |           11 |       10 |      1976 |        20 | t          |          0
 10029 |       405 | int8_ops |           11 |       10 |      1977 |        20 | t          |          0
(2 rows)

PG允许建表时指定 opclass，要求二进制兼容，更多信息查看文档和代码（src/backend/commands/indexcmds.c中函数ResolveOpClass）注释的说明。

操作符类的选择代码位于 src/backend/commands/tablecmds.c 中的 ComputePartitionAttrs

4、操作符族（operator family）的选择

系统表并没有具体的计算方法（不知道为什么这么做，甚至我也不知道为什么有class和family，文档有详细介绍，看过也没记住。），它是在创建系统缓存（system cache）条目时生成（见src/backend/utils/cache/partcache.c 中的 RelationBuildPartitionKey）。

flying=# select * from pg_amproc where amprocfamily in (1976,1977) and amproclefttype=20 and amprocrighttype=20;
 amprocfamily | amproclefttype | amprocrighttype | amprocnum |       amproc
--------------+----------------+-----------------+-----------+---------------------
         1976 |             20 |              20 |         1 | btint8cmp
         1976 |             20 |              20 |         2 | btint8sortsupport
         1976 |             20 |              20 |         3 | pg_catalog.in_range
         1977 |             20 |              20 |         1 | hashint8
         1977 |             20 |              20 |         2 | hashint8extended
(5 rows)

这是 bigint 对应的操作符族，HASH分区时procnum使用HASHEXTENDED_PROC（2），否则使用BTORDER_PROC（1），计算函数分别是 btint8cmp 和 hashint8extended。