Question

在 TiDB 中新建一个表后，默认会单独切分出 1 个 Region 来存储这个表的数据，这个默认行为由配置文件中的 split-table 控制。当这个 Region 中的数据超过默认 Region 大小限制后，这个 Region 会开始分裂成 2 个 Region。

上述情况中，如果在新建的表上发生大批量写入，则会造成热点，因为开始只有一个 Region，所有的写请求都发生在该 Region 所在的那台 TiKV 上。

为解决上述场景中的热点问题，TiDB 引入了预切分 Region 的功能，即可以根据指定的参数，预先为某个表切分出多个 Region，并打散到各个 TiKV 上去。

语法图

SplitRegionStmt:

SplitSyntaxOption:

TableName:

PartitionNameListOpt:

SplitOption:

RowValue:

Int64Num:

Split Region 的使用

Split Region 有 2 种不同的语法，具体如下：

SPLIT TABLE table_name [INDEX index_name] BETWEEN (lower_value) AND (upper_value) REGIONS region_num

BETWEEN lower_value AND upper_value REGIONS region_num 语法是通过指定上、下边界和 Region 数量，然后在上、下边界之间均匀切分出 region_num 个 Region。

SPLIT TABLE table_name [INDEX index_name] BY (value_list) [, (value_list)] ...

BY value_list… 语法将手动指定一系列的点，然后根据这些指定的点切分 Region，适用于数据不均匀分布的场景。

SPLIT 语句的返回结果示例如下：

+--------------------+----------------------+
| TOTAL_SPLIT_REGION | SCATTER_FINISH_RATIO |
+--------------------+----------------------+
| 4                  | 1.0                  |
+--------------------+----------------------+

• TOTAL_SPLIT_REGION：表示新增预切分的 Region 数量。
• SCATTER_FINISH_RATIO：表示新增预切分 Region 中，打散完成的比率。如 1.0 表示全部完成。0.5表示只有一半的 Region 已经打散完成，剩下的还在打散过程中。

注意：

以下会话变量会影响 SPLIT 语句的行为，需要特别注意：

• tidb_wait_split_region_finish：打散 Region 的时间可能较长，由 PD 调度以及 TiKV 的负载情况所决定。这个变量用来设置在执行 SPLIT REGION 语句时，是否同步等待所有 Region 都打散完成后再返回结果给客户端。默认 1 代表等待打散完成后再返回结果。0 代表不等待 Region 打散完成就返回结果。
• tidb_wait_split_region_timeout：这个变量用来设置 SPLIT REGION 语句的执行超时时间，单位是秒，默认值是 300 秒，如果超时还未完成 Split 操作，就返回一个超时错误。

Split Table Region

表中行数据的 key 由 table_id 和 row_id 编码组成，格式如下：

t[table_id]_r[row_id]

例如，当 table_id 是 22，row_id 是 11 时：

t22_r11

同一表中行数据的 table_id 是一样的，但 row_id 肯定不一样，所以可以根据 row_id 来切分 Region。

均匀切分

由于 row_id 是整数，所以根据指定的 lower_value、upper_value 以及 region_num，可以推算出需要切分的 key。TiDB 先计算 step（step = (upper_value - lower_value)/num），然后在 lower_value 和 upper_value 之间每隔 step 区间切一次，最终切出 num 个 Region。

例如，对于表 t，如果想要从 minInt64~maxInt64 之间均匀切割出 16 个 Region，可以用以下语句：

SPLIT TABLE t BETWEEN (-9223372036854775808) AND (9223372036854775807) REGIONS 16;

该语句会把表 t 从 minInt64 到 maxInt64 之间均匀切割出 16 个 Region。如果已知主键的范围没有这么大，比如只会在 0~1000000000 之间，那可以用 0 和 1000000000 分别代替上面的 minInt64 和 maxInt64 来切分 Region。

SPLIT TABLE t BETWEEN (0) AND (1000000000) REGIONS 16;

不均匀切分

如果已知数据不是均匀分布的，比如想要 -inf ~ 10000 切一个 Region，10000 ~ 90000 切一个 Region，90000 ~ +inf 切一个 Region，可以通过手动指定点来切分 Region，示例如下：

SPLIT TABLE t BY (10000), (90000);

Split Index Region

表中索引数据的 key 由 table_id、index_id 以及索引列的值编码组成，格式如下：

t[table_id]_i[index_id][index_value]

例如，当 table_id 是 22，index_id 是 5，index_value 是 abc 时：

t22_i5abc

同一表中同一索引数据的 table_id 和 index_id 是一样的，所以要根据 index_value 切分索引 Region。

均匀切分

索引均匀切分与行数据均匀切分的原理一样，只是计算 step 的值较为复杂，因为 index_value 可能不是整数。

upper 和 lower 的值会先编码成 byte 数组，去掉 lower 和 upper byte 数组的最长公共前缀后，从 lower 和 upper 各取前 8 字节转成 uint64，再计算 step = (upper - lower)/num。计算出 step 后再将 step 编码成 byte 数组，添加到之前 upper和 lower的最长公共前缀后面组成一个 key 后去做切分。示例如下：

如果索引 idx 的列也是整数类型，可以用如下 SQL 语句切分索引数据：

SPLIT TABLE t INDEX idx BETWEEN (-9223372036854775808) AND (9223372036854775807) REGIONS 16;

该语句会把表 t 中 idx 索引数据 Region 从 minInt64 到 maxInt64 之间均匀切割出 16 个 Region。

如果索引 idx1 的列是 varchar 类型，希望根据前缀字母来切分索引数据：

SPLIT TABLE t INDEX idx1 BETWEEN ("a") AND ("z") REGIONS 25;

该语句会把表 t 中 idx1 索引数据的 Region 从 a~z 切成 25 个 Region，region1 的范围是 [minIndexValue, b)，region2 的范围是 [b, c)，……，region25 的范围是 [y, maxIndexValue)。对于 idx1 索引以 a 为前缀的数据都会写到 region1，以 b 为前缀的索引数据都会写到 region2，以此类推。

上面的切分方法，以 y 和 z 前缀的索引数据都会写到 region 25, 因为 z 并不是一个上界，真正的上界是 z 在 ASCII 码中的下一位 {，所以更准确的切分方法如下：

SPLIT TABLE t INDEX idx1 BETWEEN ("a") AND ("{") REGIONS 26;

该语句会把表 t 中 idx1 索引数据的 Region 从 a~{ 切成 26 个 Region，region1 的范围是 [minIndexValue, b)，region2 的范围是 [b, c)，……，region25 的范围是 [y,z)，region26 的范围是 [z, maxIndexValue)。

如果索引 idx2 的列是 timestamp/datetime 等时间类型，希望根据时间区间，按年为间隔切分索引数据，示例如下：

SPLIT TABLE t INDEX idx2 BETWEEN ("2010-01-01 00:00:00") AND ("2020-01-01 00:00:00") REGIONS 10;

该语句会把表 t 中 idx2 的索引数据 Region 从 2010-01-01 00:00:00 到 2020-01-01 00:00:00 切成 10 个 Region。region1 的范围是从 [minIndexValue, 2011-01-01 00:00:00)，region2 的范围是 [2011-01-01 00:00:00, 2012-01-01 00:00:00)……

如果希望按照天为间隔切分索引，示例如下：

SPLIT TABLE t INDEX idx2 BETWEEN ("2020-06-01 00:00:00") AND ("2020-07-01 00:00:00") REGIONS 30;

该语句会将表 t 中 idx2 索引位于 2020 年 6 月份的数据按天为间隔切分成 30 个 Region。

其他索引列类型的切分方法也是类似的。

对于联合索引的数据 Region 切分，唯一不同的是可以指定多个 column 的值。

比如索引 idx3 (a, b) 包含 2 列，a 是 timestamp，b 是 int。如果只想根据 a 列做时间范围的切分，可以用切分单列时间索引的 SQL 语句来切分，lower_value 和 upper_velue 中不指定 b 列的值即可。

SPLIT TABLE t INDEX idx3 BETWEEN ("2010-01-01 00:00:00") AND ("2020-01-01 00:00:00") REGIONS 10;

如果想在时间相同的情况下，根据 b 列再做一次切分，在切分时指定 b 列的值即可。

SPLIT TABLE t INDEX idx3 BETWEEN ("2010-01-01 00:00:00", "a") AND ("2010-01-01 00:00:00", "z") REGIONS 10;

该语句在 a 列时间前缀相同的情况下，根据 b 列的值从 a~z 切了 10 个 Region。如果指定的 a 列的值不相同，那么可能不会用到 b 列的值。

不均匀切分

索引数据也可以根据用户指定的索引值来做切分。

假如有 idx4 (a,b)，其中 a 列是 varchar 类型， b 列是 timestamp 类型。

SPLIT TABLE t1 INDEX idx4 BY ("a", "2000-01-01 00:00:01"), ("b", "2019-04-17 14:26:19"), ("c", "");

该语句指定了 3 个值，会切分出 4 个 Region，每个 Region 的范围如下。

region1  [ minIndexValue               , ("a", "2000-01-01 00:00:01"))
region2  [("a", "2000-01-01 00:00:01") , ("b", "2019-04-17 14:26:19"))
region3  [("b", "2019-04-17 14:26:19") , ("c", "")                   )
region4  [("c", "")                    , maxIndexValue               )

Split 分区表的 Region

预切分分区表的 Region 在使用上和普通表一样，差别是会为每一个 partition 都做相同的切分。

• 均匀切分的语法如下：

  SPLIT [PARTITION] TABLE t [PARTITION] [(partition_name_list...)] [INDEX index_name] BETWEEN (lower_value) AND (upper_value) REGIONS region_num

• 不均匀切分的语法如下：

  SPLIT [PARTITION] TABLE table_name [PARTITION (partition_name_list...)] [INDEX index_name] BY (value_list) [, (value_list)] ...

示例

1. 首先创建一个分区表。

   create table t (a int,b int,index idx(a)) partition by hash(a) partitions 2;

   此时建完表后会为每个 partition 都单独 split 一个 Region，用 SHOW TABLE REGIONS 语法查看该表的 Region 如下：

   show table t regions;

   +-----------+-----------+---------+-----------+-----------------+------------------+------------+---------------+------------+----------------------+------------------+
   | REGION_ID | START_KEY | END_KEY | LEADER_ID | LEADER_STORE_ID | PEERS            | SCATTERING | WRITTEN_BYTES | READ_BYTES | APPROXIMATE_SIZE(MB) | APPROXIMATE_KEYS |
   +-----------+-----------+---------+-----------+-----------------+------------------+------------+---------------+------------+----------------------+------------------+
   | 1978      | t_1400_   | t_1401_ | 1979      | 4               | 1979, 1980, 1981 | 0          | 0             | 0          | 1                    | 0                |
   | 6         | t_1401_   |         | 17        | 4               | 17, 18, 21       | 0          | 223           | 0          | 1                    | 0                |
   +-----------+-----------+---------+-----------+-----------------+------------------+------------+---------------+------------+----------------------+------------------+

2. 用 SPLIT 语法为每个 partition 切分 Region，示例如下，在 [0,10000] 范围内切分成 4 个 Region。

   split partition table t between (0) and (10000) regions 4;

3. 用 SHOW TABLE REGIONS 语法查看该表的 Region。如下会发现该表现在一共有 10 个 Region，每个 partition 分别有 5 个 Region，其中 4 个 Region 是表的行数据，1 个 Region 是表的索引数据。

   show table t regions;

   +-----------+---------------+---------------+-----------+-----------------+------------------+------------+---------------+------------+----------------------+------------------+
   | REGION_ID | START_KEY     | END_KEY       | LEADER_ID | LEADER_STORE_ID | PEERS            | SCATTERING | WRITTEN_BYTES | READ_BYTES | APPROXIMATE_SIZE(MB) | APPROXIMATE_KEYS |
   +-----------+---------------+---------------+-----------+-----------------+------------------+------------+---------------+------------+----------------------+------------------+
   | 1998      | t_1400_r      | t_1400_r_2500 | 2001      | 5               | 2000, 2001, 2015 | 0          | 132           | 0          | 1                    | 0                |
   | 2006      | t_1400_r_2500 | t_1400_r_5000 | 2016      | 1               | 2007, 2016, 2017 | 0          | 35            | 0          | 1                    | 0                |
   | 2010      | t_1400_r_5000 | t_1400_r_7500 | 2012      | 2               | 2011, 2012, 2013 | 0          | 35            | 0          | 1                    | 0                |
   | 1978      | t_1400_r_7500 | t_1401_       | 1979      | 4               | 1979, 1980, 1981 | 0          | 621           | 0          | 1                    | 0                |
   | 1982      | t_1400_       | t_1400_r      | 2014      | 3               | 1983, 1984, 2014 | 0          | 35            | 0          | 1                    | 0                |
   | 1990      | t_1401_r      | t_1401_r_2500 | 1992      | 2               | 1991, 1992, 2020 | 0          | 120           | 0          | 1                    | 0                |
   | 1994      | t_1401_r_2500 | t_1401_r_5000 | 1997      | 5               | 1996, 1997, 2021 | 0          | 129           | 0          | 1                    | 0                |
   | 2002      | t_1401_r_5000 | t_1401_r_7500 | 2003      | 4               | 2003, 2023, 2022 | 0          | 141           | 0          | 1                    | 0                |
   | 6         | t_1401_r_7500 |               | 17        | 4               | 17, 18, 21       | 0          | 601           | 0          | 1                    | 0                |
   | 1986      | t_1401_       | t_1401_r      | 1989      | 5               | 1989, 2018, 2019 | 0          | 123           | 0          | 1                    | 0                |
   +-----------+---------------+---------------+-----------+-----------------+------------------+------------+---------------+------------+----------------------+------------------+

4. 也可以给每个分区的索引切分 Region，如将索引 idx 的 [1000,10000] 范围切分成 2 个 Region：

   split partition table t index idx between (1000) and (10000) regions 2;

Split 单个分区的 Region

可以单独指定要切分的 partition，示例如下：

1. 首先创建一个分区表：

   create table t ( a int, b int, index idx(b)) partition by range( a ) ( 
       partition p1 values less than (10000), 
       partition p2 values less than (20000), 
       partition p3 values less than (MAXVALUE) );

2. 为 p1 分区的 [0,10000] 预切分 2 个 Region：

   split partition table t partition (p1) between (0) and (10000) regions 2;

3. 为 p2 分区的 [10000,20000] 预切分 2 个 Region：

   split partition table t partition (p2) between (10000) and (20000) regions 2;

4. 用 SHOW TABLE REGIONS 语法查看该表的 Region 如下：

   show table t regions;

   +-----------+----------------+----------------+-----------+-----------------+------------------+------------+---------------+------------+----------------------+------------------+
   | REGION_ID | START_KEY      | END_KEY        | LEADER_ID | LEADER_STORE_ID | PEERS            | SCATTERING | WRITTEN_BYTES | READ_BYTES | APPROXIMATE_SIZE(MB) | APPROXIMATE_KEYS |
   +-----------+----------------+----------------+-----------+-----------------+------------------+------------+---------------+------------+----------------------+------------------+
   | 2040      | t_1406_        | t_1406_r_5000  | 2045      | 3               | 2043, 2045, 2044 | 0          | 0             | 0          | 1                    | 0                |
   | 2032      | t_1406_r_5000  | t_1407_        | 2033      | 4               | 2033, 2034, 2035 | 0          | 0             | 0          | 1                    | 0                |
   | 2046      | t_1407_        | t_1407_r_15000 | 2048      | 2               | 2047, 2048, 2050 | 0          | 35            | 0          | 1                    | 0                |
   | 2036      | t_1407_r_15000 | t_1408_        | 2037      | 4               | 2037, 2038, 2039 | 0          | 0             | 0          | 1                    | 0                |
   | 6         | t_1408_        |                | 17        | 4               | 17, 18, 21       | 0          | 214           | 0          | 1                    | 0                |
   +-----------+----------------+----------------+-----------+-----------------+------------------+------------+---------------+------------+----------------------+------------------+

5. 为 p1 和 p2 分区的索引 idx 的 [0,20000] 范围预切分 2 个 Region:

   split partition table t partition (p1,p2) index idx between (0) and (20000) regions 2;

pre_split_regions

使用带有 SHARD_ROW_ID_BITS 的表时，如果希望建表时就均匀切分 Region，可以考虑配合 PRE_SPLIT_REGIONS 一起使用，用来在建表成功后就开始预均匀切分 2^(PRE_SPLIT_REGIONS) 个 Region。

注意：

PRE_SPLIT_REGIONS 必须小于等于 SHARD_ROW_ID_BITS。

以下全局变量会影响 PRE_SPLIT_REGIONS 的行为，需要特别注意：

• tidb_scatter_region：该变量用于控制建表完成后是否等待预切分和打散 Region 完成后再返回结果。如果建表后有大批量写入，需要设置该变量值为 1，表示等待所有 Region 都切分和打散完成后再返回结果给客户端。否则未打散完成就进行写入会对写入性能影响有较大的影响。

示例

create table t (a int, b int,index idx1(a)) shard_row_id_bits = 4 pre_split_regions=2;

该语句在建表后，会对这个表 t 预切分出 4 + 1 个 Region。4 (2^2) 个 Region 是用来存 table 的行数据的，1 个 Region 是用来存 idx1 索引的数据。

4 个 table Region 的范围区间如下：

region1:   [ -inf      ,  1<<61 )
region2:   [ 1<<61     ,  2<<61 )
region3:   [ 2<<61     ,  3<<61 )
region4:   [ 3<<61     ,  +inf  )

MySQL 兼容性

该语句是 TiDB 对 MySQL 语法的扩展。

另请参阅

• SHOW TABLE REGIONS

• Session 变量：tidb_scatter_region，tidb_wait_split_region_finish 和tidb_wait_split_region_timeout.