= Напредна Тема

== Декларативно партиционирање на податоци

Со цел да се обезбеди висока скалабилност на системот и оптимални перформанси при експоненцијален раст на податоците, во овој проект имплементиравме декларативно партиционирање на најоптоварените трансакциски табели: Message и Mentorship.  Бидејќи овие табели содржат податоци кои природно растат низ времето, искористена е стратегијата RANGE Partitioning, каде податоците се логички поделени врз основа на нивниот датум на креирање (Timestamp за пораки и CreatedAt за менторства).  

За да не се наруши интегритетот на постоечките податоци, креирани се паралелни партиционирани табели (Mentorship_Partitioned и Message_Partitioned). За овие табели дефинирани се следните физички партиции: 
 
- Годишни партиции: изолирани физички табели за тековниот и идниот оперативен период на факултетот (за 2024, 2025 и 2026 година). Ова овозможува лесно архивирање на старите податоци во иднина.  
- DEFAULT партиција: како безбедносен механизам, креирани се табелите mentorship_future и message_future. Сите податоци чиј датум не припаѓа во експлицитно дефинираните години ќе бидат рутирани тука, со што се спречува системско паѓање при внес на непланирани датуми.  

== Оптимизација преку локални индекси

Наместо еден масивен глобален индекс кој би ја забавил работата на целата база, на секоја физичка партиција се поставени посебни локални индекси. На пример, креирани се B-Tree индекси на колоните ChatID и UserID во секоја годишна партиција за пораките, што драстично го намалува времето за пребарување и го минимизира таканаречениот Write Overhead.  

== Миграција и Доказ за перформанси

За да се докаже функционалноста на архитектурата, извршена е симулација на миграција на податоци преку префрлање на 100,000 записи од оригиналната во партиционираната структура. При самиот INSERT, PostgreSQL интелигентно ги рутираше податоците во соодветните физички табели. Оваа рутирана дистрибуција е верификувана преку повик кон системската колона tableoid::regclass, каде јасно се гледа физичката локација на секој поединечен запис.

Крајната придобивка од оваа архитектура е Partition Pruning. При извршување на аналитички пребарувања (на пр. барање пораки исклучиво за 2024 година), EXPLAIN ANALYZE планот потврдува дека Query Optimizer-от ја скенира единствено табелата message_2024, додека останатите физички партиции целосно ги игнорира. 


{{{
CREATE TABLE Mentorship_Partitioned
(
    ID                  BIGSERIAL,
    StudentID           BIGINT NOT NULL,
    MentorID            BIGINT NOT NULL,
    TopicSuggestionID   BIGINT NOT NULL,
    MentorshipTypeID    BIGINT NOT NULL,
    CreatedAt           DATE NOT NULL,

    PRIMARY KEY(ID, CreatedAt)
)
PARTITION BY RANGE (CreatedAt);


CREATE TABLE mentorship_2024
PARTITION OF Mentorship_Partitioned
FOR VALUES FROM ('2024-01-01')
TO ('2025-01-01');


CREATE TABLE mentorship_2025
PARTITION OF Mentorship_Partitioned
FOR VALUES FROM ('2025-01-01')
TO ('2026-01-01');


CREATE TABLE mentorship_2026
PARTITION OF Mentorship_Partitioned
FOR VALUES FROM ('2026-01-01')
TO ('2027-01-01');



CREATE TABLE mentorship_future
PARTITION OF Mentorship_Partitioned
DEFAULT;



CREATE INDEX idx_m2024_student
ON mentorship_2024(StudentID);

CREATE INDEX idx_m2025_student
ON mentorship_2025(StudentID);

CREATE INDEX idx_m2026_student
ON mentorship_2026(StudentID);


INSERT INTO Mentorship_Partitioned
(
    StudentID,
    MentorID,
    TopicSuggestionID,
    MentorshipTypeID,
    CreatedAt
)
VALUES
(
    1,
    2,
    3,
    1,
    '2025-06-15'
);


SELECT tableoid::regclass, *
FROM Mentorship_Partitioned;  CREATE TABLE Message_Partitioned
(
    ID BIGSERIAL,
    Content TEXT,
    isRead BOOLEAN,
    Timestamp TIMESTAMP NOT NULL,
    ChatID BIGINT NOT NULL,
    UserID BIGINT NOT NULL,

    PRIMARY KEY (ID, Timestamp)
)
PARTITION BY RANGE (Timestamp);


CREATE TABLE message_2024
PARTITION OF Message_Partitioned
FOR VALUES FROM ('2024-01-01')
TO ('2025-01-01');

CREATE TABLE message_2025
PARTITION OF Message_Partitioned
FOR VALUES FROM ('2025-01-01')
TO ('2026-01-01');

CREATE TABLE message_2026
PARTITION OF Message_Partitioned
FOR VALUES FROM ('2026-01-01')
TO ('2027-01-01');

CREATE TABLE message_future
PARTITION OF Message_Partitioned
DEFAULT;


CREATE INDEX idx_msg2024_chat
ON message_2024(ChatID);

CREATE INDEX idx_msg2025_chat
ON message_2025(ChatID);

CREATE INDEX idx_msg2026_chat
ON message_2026(ChatID);

CREATE INDEX idx_msg2024_user
ON message_2024(UserID);

CREATE INDEX idx_msg2025_user
ON message_2025(UserID);

CREATE INDEX idx_msg2026_user
ON message_2026(UserID);




INSERT INTO Message_Partitioned
(
    Content,
    isRead,
    Timestamp,
    ChatID,
    UserID
)
VALUES
(
    'Testing partitioning',
    false,
    '2025-04-10 12:00:00',
    1,
    1
);


SELECT tableoid::regclass, *
FROM Message_Partitioned;




INSERT INTO Message_Partitioned (ID, Content, isRead, Timestamp, ChatID, UserID)
SELECT ID, Content, isRead, Timestamp, ChatID, UserID
FROM Message
LIMIT 100000; 

ANALYZE Message_Partitioned;


EXPLAIN ANALYZE
SELECT *
FROM Message_Partitioned
WHERE Timestamp BETWEEN
'2024-01-01'
AND
'2024-12-31';


SELECT ID, Timestamp, Content 
FROM message_2024 
LIMIT 20;
}}}