在设计 PostgreSQL 表分区和表分片时，主要目标是提高查询性能、可扩展性和数据管理的效率。以下是一些关键的设计步骤和策略：

1. 分区策略

• 水平分片：选择按日期进行水平分片，每天一个分片。这种策略适用于具有时间序列数据的场景，如订单表，可以按日期范围进行分区。

2. 分区存储

• 使用 PostgreSQL 的内置范围分区功能：按日期范围进行分区。例如，为每个月创建一个分区表，每个分区表只包含该月份的订单数据。

3. 表结构

• 创建父表：定义一个包含所有分区共有列的父表，并指定分区键字段和分区策略（RANGE、LIST、HASH）。

  CREATE TABLE orders (order_id INT PRIMARY KEY,order_date DATE,customer_id INT,amount DECIMAL(10,2),... -- 其他字段
  ) PARTITION BY RANGE (order_date);

• 创建分区表：为每个分区创建一个子表，指定分区键的范围。

  CREATE TABLE orders_2023_01 PARTITION OF orders FOR VALUES FROM ('2023-01-01') TO ('2023-02-01');
  CREATE TABLE orders_2023_02 PARTITION OF orders FOR VALUES FROM ('2023-02-01') TO ('2023-03-01');
  ... -- 以此类推，为每个月创建一个分区表

4. 插入数据

• 根据订单日期将数据插入到相应的分区表中。例如，如果一个订单的日期是 2023-01-15，则将该订单插入到 orders_2023_01 表中。

5. 查询优化

• 使用分区修剪：通过在 WHERE 子句中指定分区键，PostgreSQL 可以自动忽略不相关的分区，从而提高查询性能。
• 使用 pg_hint_plan 等工具优化查询：当查询特定日期的订单时，可以向查询提示使用相应的分区表进行查询。

6. 注意事项

• 分区键上的索引：通常只需要在父表上创建索引，因为索引只用于父表找到子表。
• 调整分区：可以根据需要添加或删除分区，例如，将旧的分区数据归档到单独的表中。

7. 分片（Sharding）

• 使用 postgres_fdw 实现分片：通过在主服务器上创建主父表，并在远程服务器上创建分区表，可以实现数据的水平扩展。
• 聚合下推和并行扫描：为了充分利用资源和提高性能，分片应支持聚合下推和并行扫描。

通过这些设计步骤和策略，可以有效地管理和优化大规模 PostgreSQL 数据库的性能。