= 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.  

== SQL Скрипти

=== 1. Партиционирање на табелата Mentorship

{{{
#!sql
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);

-- Креирање на партиции по години
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');

-- Default партиција
CREATE TABLE mentorship_future PARTITION OF Mentorship_Partitioned DEFAULT;

-- Локални индекси
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);

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

SELECT tableoid::regclass, * FROM Mentorship_Partitioned;
}}}

=== 2. Партиционирање на табелата Message

{{{
#!sql
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);

-- Креирање на партиции по години
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');

-- Default партиција
CREATE TABLE message_future PARTITION OF Message_Partitioned DEFAULT;

-- Локални индекси за ChatID
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);

-- Локални индекси за UserID
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);

-- Тест на поединечен внес
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;
}}}

=== 3. Масовна миграција и Анализа на перформанси

{{{
#!sql
-- Симулација на масовна миграција (100,000 записи)
INSERT INTO Message_Partitioned (ID, Content, isRead, Timestamp, ChatID, UserID)
SELECT ID, Content, isRead, Timestamp, ChatID, UserID
FROM Message
LIMIT 100000; 

-- Освежување на статистиките на планот
ANALYZE Message_Partitioned;

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

-- Проверка на директни записи во специфична партиција
SELECT ID, Timestamp, Content 
FROM message_2024 
LIMIT 20;
}}}