ClickHouse-常用表引擎詳解


 
表引擎是 ClickHouse 的一大特色。可以說, 表引擎決定了如何存儲表的數據。包括:
➢ 數據的存儲方式和位置,寫到哪里以及從哪里讀取數據。
➢ 支持哪些查詢以及如何支持(不同引擎有些功能不能用)。
➢ 並發數據訪問。
➢ 索引的使用(如果存在)。
➢ 是否可以執行多線程請求。
➢ 數據復制參數。
表引擎的使用方式就是必須顯式在創建表時定義該表使用的引擎,以及引擎使用的相關參數。
特別注意:引擎的名稱大小寫敏感
 

一、TinyLog

以列文件的形式保存在磁盤上,不支持索引,沒有並發控制。一般保存少量數據的小表,生產環境上作用有限。可以用於平時練習測試用。
如:
create table t_tinylog ( id String, name String) engine=TinyLog;
 

二、Memory

內存引擎,數據以未壓縮的原始形式直接保存在內存當中,服務器重啟數據就會消失。讀寫操作不會相互阻塞,不支持索引。簡單查詢下有非常非常高的性能表現(超過 10G/s)。一般用到它的地方不多,除了用來測試,就是在需要非常高的性能,同時數據量又不太大(上限大概 1 億行)的場景。
 

三、*MergeTree

ClickHouse 中最強大的表引擎當屬 MergeTree(合並樹)引擎及該系列(*MergeTree)中的其他引擎,支持索引和分區,地位可以相當於 innodb 之於 Mysql。而且基於 MergeTree,還衍生除了很多小弟,也是非常有特色的引擎。

1.建表語句

CREATE TABLE [IF NOT EXISTS] [db.]table_name [ON CLUSTER cluster]
(
    name1 [type1] [DEFAULT|MATERIALIZED|ALIAS expr1] [TTL expr1],
    name2 [type2] [DEFAULT|MATERIALIZED|ALIAS expr2] [TTL expr2],
    ...
    INDEX index_name1 expr1 TYPE type1(...) GRANULARITY value1,
    INDEX index_name2 expr2 TYPE type2(...) GRANULARITY value2,
    ...
    PROJECTION projection_name_1 (SELECT <COLUMN LIST EXPR> [GROUP BY] [ORDER BY]),
    PROJECTION projection_name_2 (SELECT <COLUMN LIST EXPR> [GROUP BY] [ORDER BY])
) ENGINE = MergeTree()
ORDER BY expr
[PARTITION BY expr]
[PRIMARY KEY expr]
[SAMPLE BY expr]
[TTL expr
    [DELETE|TO DISK 'xxx'|TO VOLUME 'xxx' [, ...] ]
    [WHERE conditions]
    [GROUP BY key_expr [SET v1 = aggr_func(v1) [, v2 = aggr_func(v2) ...]] ] ]
[SETTINGS name=value, ...]

 

create table t_order_mt(
id UInt32,
sku_id String,
total_amount Decimal(16,2),
create_time Datetime
) engine =MergeTree
partition by toYYYYMMDD(create_time)
primary key (id)
order by (id,sku_id);
主鍵並不唯一,會建索引
order by 是必須的,主鍵、分區非必須
 

2.插入數據

insert into t_order_mt values
(101,'sku_001',1000.00,'2020-06-01 12:00:00') ,
(102,'sku_002',2000.00,'2020-06-01 11:00:00'),
(102,'sku_004',2500.00,'2020-06-01 12:00:00'),
(102,'sku_002',2000.00,'2020-06-01 13:00:00'),
(102,'sku_002',12000.00,'2020-06-01 13:00:00'),
(102,'sku_002',600.00,'2020-06-02 12:00:00');
 
superset-BI :) select * from t_order_mt;
SELECT *
FROM t_order_mt
Query id: 81f6391b-d34c-49b4-96c9-0a02ef7966b1
┌──id─┬─sku_id──┬─total_amount─┬─────────create_time─┐
│ 102 │ sku_002 │          6002020-06-02 12:00:00 │
└─────┴─────────┴──────────────┴─────────────────────┘
┌──id─┬─sku_id──┬─total_amount─┬─────────create_time─┐
│ 101 │ sku_001 │         10002020-06-01 12:00:00 │
│ 102 │ sku_002 │         20002020-06-01 11:00:00 │
│ 102 │ sku_002 │         20002020-06-01 13:00:00 │
│ 102 │ sku_002 │        120002020-06-01 13:00:00 │
│ 102 │ sku_004 │         25002020-06-01 12:00:00 │
└─────┴─────────┴──────────────┴─────────────────────┘
6 rows in set. Elapsed: 0.003 sec.  
MergeTree 其實還有很多參數(絕大多數用默認值即可),但是三個參數是更加重要的,也涉及了關於 MergeTree 的很多概念。
 

A.partition by分區(可選)

1)作用

學過 hive 的應該都不陌生,分區的目的主要是降低掃描的范圍,優化查詢速度
2)如果不填
只會使用一個分區。(all)

3)分區目錄

MergeTree 是以列文件+索引文件+表定義文件組成的,但是如果設定了分區那么這些文
件就會保存到不同的分區目錄中。

4)並行

分區后,面對涉及跨分區的查詢統計,ClickHouse 會以分區為單位並行處理。一分區一線程

5)數據寫入與分區合並

任何一個批次的數據寫入都會產生一個臨時分區,不會納入任何一個已有的分區。寫入后的某個時刻(大概 10-15 分鍾后),ClickHouse 會自動執行合並操作(等不及也可以手動通過 optimize 執行),把臨時分區的數據,合並到已有分區中。
optimize table xxxx final;
 
查看數據存儲
/var/lib/clickhouse/data/default/t_order_mt
總用量 16
drwxr-x--- 2 clickhouse clickhouse 4096 3月  31 22:15 20200601_1_1_0
drwxr-x--- 2 clickhouse clickhouse 4096 3月  31 22:15 20200602_2_2_0
drwxr-x--- 2 clickhouse clickhouse 4096 3月  31 22:14 detached
-rw-r----- 1 clickhouse clickhouse    1 3月  31 22:14 format_version.txt

分區文件解釋 

20200601_1_1_0
PartitionId_MinBlockNum_MaxBlockNum_Level
PartitionId:
    20200601,分區日期
    數據分區ID生成規則
    數據分區規則由分區ID決定,分區ID由PARTITION BY分區鍵決定。根據分區鍵字段類型,ID生成規則可分為:
        未定義分區鍵:
            沒有定義PARTITION BY,默認生成一個目錄名為all的數據分區,所有數據均存放在all目錄下
        整型分區鍵:
            分區鍵為整型,那么直接用該整型值的字符串形式作為分區ID
        日期類分區鍵
            String、Float類型等,通過128位的Hash算法取其Hash值作為分區ID
MinBlockNum:
    最小分區塊的編號,自增類型,從1開始向上遞增。每產生一個新的目錄分區就向上遞增一個數字
MaxBlockNum:
    最大分區塊的編號,新創建的分區MinBlockNum等於MaxBlockNum的編號
Level:
    合並的層級,被合並的次數。合並次數越多,層級值越大。
 

分區路徑下內容

[root@superset-BI 20200601_1_1_0]# ll
總用量 36
-rw-r----- 1 clickhouse clickhouse 259 3月  31 22:15 checksums.txt
-rw-r----- 1 clickhouse clickhouse 118 3月  31 22:15 columns.txt
-rw-r----- 1 clickhouse clickhouse   1 3月  31 22:15 count.txt
-rw-r----- 1 clickhouse clickhouse 189 3月  31 22:15 data.bin
-rw-r----- 1 clickhouse clickhouse 144 3月  31 22:15 data.mrk3
-rw-r----- 1 clickhouse clickhouse  10 3月  31 22:15 default_compression_codec.txt
-rw-r----- 1 clickhouse clickhouse   8 3月  31 22:15 minmax_create_time.idx
-rw-r----- 1 clickhouse clickhouse   4 3月  31 22:15 partition.dat
-rw-r----- 1 clickhouse clickhouse   8 3月  31 22:15 primary.idx 
data.bin:數據文件(老版本會有多個數據文件,根據列划分,如:id.bin、sku_id.bin等)
data.mrk3:偏移量(標記文件,可加速查詢。老版本會有多個標記文件,如id.mrk3、sku_id.mrk3等,於數據文件對應),在idx索引文件和bin數據文件之間起到了橋梁作用,以mrk2(目前新版本是mrk3)結尾的文件,表示該表啟用了自適應索引間隔
default_compression_codec.txt:壓縮格式
count.txt:記錄表的行數
columns.txt:列的信息
columns format version: 1
    4 columns:
    `id` UInt32
    `sku_id` String
    `total_amount` Decimal(16, 2)
    `create_time` DateTime
checksums.txt:校驗文件,用於校驗各個文件的正確性。存放各個文件的size以及hash值
primary.idx:主鍵的索引文件(稀疏索引),用於加快查詢效率
partition.dat:分區信息
minmax_create_time.idx:分區鍵的最小最大值
 

6)例如

再次執行上面的插入操作
insert into t_order_mt values
(101,'sku_001',1000.00,'2020-06-01 12:00:00') ,
(102,'sku_002',2000.00,'2020-06-01 11:00:00'),
(102,'sku_004',2500.00,'2020-06-01 12:00:00'),
(102,'sku_002',2000.00,'2020-06-01 13:00:00'),
(102,'sku_002',12000.00,'2020-06-01 13:00:00'),
(102,'sku_002',600.00,'2020-06-02 12:00:00’);
 
查看數據並沒有納入任何分區,需要等合並
superset-BI :) select * from t_order_mt;
SELECT *
FROM t_order_mt
Query id: a541a95b-fbd2-470b-82f2-75b9cfecd553
┌──id─┬─sku_id──┬─total_amount─┬─────────create_time─┐
│ 102 │ sku_002 │          6002020-06-02 12:00:00 │
└─────┴─────────┴──────────────┴─────────────────────┘
┌──id─┬─sku_id──┬─total_amount─┬─────────create_time─┐
│ 101 │ sku_001 │         10002020-06-01 12:00:00 │
│ 102 │ sku_002 │         20002020-06-01 11:00:00 │
│ 102 │ sku_002 │         20002020-06-01 13:00:00 │
│ 102 │ sku_002 │        120002020-06-01 13:00:00 │
│ 102 │ sku_004 │         25002020-06-01 12:00:00 │
└─────┴─────────┴──────────────┴─────────────────────┘
┌──id─┬─sku_id──┬─total_amount─┬─────────create_time─┐
│ 102 │ sku_002 │          6002020-06-02 12:00:00 │
└─────┴─────────┴──────────────┴─────────────────────┘
┌──id─┬─sku_id──┬─total_amount─┬─────────create_time─┐
│ 101 │ sku_001 │         10002020-06-01 12:00:00 │
│ 102 │ sku_002 │         20002020-06-01 11:00:00 │
│ 102 │ sku_002 │         20002020-06-01 13:00:00 │
│ 102 │ sku_002 │        120002020-06-01 13:00:00 │
│ 102 │ sku_004 │         25002020-06-01 12:00:00 │
└─────┴─────────┴──────────────┴─────────────────────┘
12 rows in set. Elapsed: 0.003 sec. 
 
查看分區文件
[root@superset-BI t_order_mt]# ll
總用量 24
drwxr-x--- 2 clickhouse clickhouse 4096 3月  31 22:15 20200601_1_1_0
drwxr-x--- 2 clickhouse clickhouse 4096 3月  31 23:09 20200601_3_3_0
drwxr-x--- 2 clickhouse clickhouse 4096 3月  31 22:15 20200602_2_2_0
drwxr-x--- 2 clickhouse clickhouse 4096 3月  31 23:09 20200602_4_4_0
drwxr-x--- 2 clickhouse clickhouse 4096 3月  31 22:14 detached
-rw-r----- 1 clickhouse clickhouse    1 3月  31 22:14 format_version.txt
 
手動合並
optimize table t_order_mt final;
superset-BI :) optimize table t_order_mt final;
OPTIMIZE TABLE t_order_mt FINAL
Query id: e75033ee-3ba1-45c4-afae-0b9d03e2c8fe
Ok.
0 rows in set. Elapsed: 0.004 sec.
 
再次查詢
superset-BI :) select * from t_order_mt;
SELECT *
FROM t_order_mt
Query id: d383d41c-dc14-4f35-81af-7818d49f6322
┌──id─┬─sku_id──┬─total_amount─┬─────────create_time─┐
│ 102 │ sku_002 │          6002020-06-02 12:00:00 │
│ 102 │ sku_002 │          6002020-06-02 12:00:00 │
└─────┴─────────┴──────────────┴─────────────────────┘
┌──id─┬─sku_id──┬─total_amount─┬─────────create_time─┐
│ 101 │ sku_001 │         10002020-06-01 12:00:00 │
│ 101 │ sku_001 │         10002020-06-01 12:00:00 │
│ 102 │ sku_002 │         20002020-06-01 11:00:00 │
│ 102 │ sku_002 │         20002020-06-01 13:00:00 │
│ 102 │ sku_002 │        120002020-06-01 13:00:00 │
│ 102 │ sku_002 │         20002020-06-01 11:00:00 │
│ 102 │ sku_002 │         20002020-06-01 13:00:00 │
│ 102 │ sku_002 │        120002020-06-01 13:00:00 │
│ 102 │ sku_004 │         25002020-06-01 12:00:00 │
│ 102 │ sku_004 │         25002020-06-01 12:00:00 │
└─────┴─────────┴──────────────┴─────────────────────┘
12 rows in set. Elapsed: 0.003 sec. 
 
再次查看數據文件
drwxr-x--- 2 clickhouse clickhouse 4096 3月  31 22:15 20200601_1_1_0
drwxr-x--- 2 clickhouse clickhouse 4096 3月  31 23:13 20200601_1_3_1
drwxr-x--- 2 clickhouse clickhouse 4096 3月  31 23:09 20200601_3_3_0
drwxr-x--- 2 clickhouse clickhouse 4096 3月  31 22:15 20200602_2_2_0
drwxr-x--- 2 clickhouse clickhouse 4096 3月  31 23:13 20200602_2_4_1
drwxr-x--- 2 clickhouse clickhouse 4096 3月  31 23:09 20200602_4_4_0
drwxr-x--- 2 clickhouse clickhouse 4096 3月  31 22:14 detached
-rw-r----- 1 clickhouse clickhouse    1 3月  31 22:14 format_version.txt
 
20200601_1_3_1是由20200601_1_1_0和20200601_3_3_0合並得來的,20200601_1_1_0和20200601_3_3_0后期會被清理掉
 
只合並某一分區
再次插入數據
insert into t_order_mt values
(101,'sku_001',1000.00,'2020-06-01 12:00:00') ,
(102,'sku_002',2000.00,'2020-06-01 11:00:00'),
(102,'sku_004',2500.00,'2020-06-01 12:00:00'),
(102,'sku_002',2000.00,'2020-06-01 13:00:00'),
(102,'sku_002',12000.00,'2020-06-01 13:00:00'),
(102,'sku_002',600.00,'2020-06-02 12:00:00');
 
查看數據
superset-BI :) select * from t_order_mt;
SELECT *
FROM t_order_mt
Query id: 1e7435e7-0632-4d43-9636-2208f9d66f56
┌──id─┬─sku_id──┬─total_amount─┬─────────create_time─┐
│ 101 │ sku_001 │         10002020-06-01 12:00:00 │
│ 101 │ sku_001 │         10002020-06-01 12:00:00 │
│ 102 │ sku_002 │         20002020-06-01 11:00:00 │
│ 102 │ sku_002 │         20002020-06-01 13:00:00 │
│ 102 │ sku_002 │        120002020-06-01 13:00:00 │
│ 102 │ sku_002 │         20002020-06-01 11:00:00 │
│ 102 │ sku_002 │         20002020-06-01 13:00:00 │
│ 102 │ sku_002 │        120002020-06-01 13:00:00 │
│ 102 │ sku_004 │         25002020-06-01 12:00:00 │
│ 102 │ sku_004 │         25002020-06-01 12:00:00 │
└─────┴─────────┴──────────────┴─────────────────────┘
┌──id─┬─sku_id──┬─total_amount─┬─────────create_time─┐
│ 102 │ sku_002 │          6002020-06-02 12:00:00 │
│ 102 │ sku_002 │          6002020-06-02 12:00:00 │
└─────┴─────────┴──────────────┴─────────────────────┘
┌──id─┬─sku_id──┬─total_amount─┬─────────create_time─┐
│ 101 │ sku_001 │         10002020-06-01 12:00:00 │
│ 102 │ sku_002 │         20002020-06-01 11:00:00 │
│ 102 │ sku_002 │         20002020-06-01 13:00:00 │
│ 102 │ sku_002 │        120002020-06-01 13:00:00 │
│ 102 │ sku_004 │         25002020-06-01 12:00:00 │
└─────┴─────────┴──────────────┴─────────────────────┘
┌──id─┬─sku_id──┬─total_amount─┬─────────create_time─┐
│ 102 │ sku_002 │          6002020-06-02 12:00:00 │
└─────┴─────────┴──────────────┴─────────────────────┘
18 rows in set. Elapsed: 0.003 sec. 
 
查看數據文件
[root@superset-BI t_order_mt]# ll
總用量 40
drwxr-x--- 2 clickhouse clickhouse 4096 3月  31 22:15 20200601_1_1_0
drwxr-x--- 2 clickhouse clickhouse 4096 3月  31 23:13 20200601_1_3_1
drwxr-x--- 2 clickhouse clickhouse 4096 3月  31 23:09 20200601_3_3_0
drwxr-x--- 2 clickhouse clickhouse 4096 3月  31 23:17 20200601_5_5_0
drwxr-x--- 2 clickhouse clickhouse 4096 3月  31 22:15 20200602_2_2_0
drwxr-x--- 2 clickhouse clickhouse 4096 3月  31 23:13 20200602_2_4_1
drwxr-x--- 2 clickhouse clickhouse 4096 3月  31 23:09 20200602_4_4_0
drwxr-x--- 2 clickhouse clickhouse 4096 3月  31 23:17 20200602_6_6_0
drwxr-x--- 2 clickhouse clickhouse 4096 3月  31 22:14 detached
-rw-r----- 1 clickhouse clickhouse    1 3月  31 22:14 format_version.txt
 
手動只合並指定分區【暫時不行】
optimize table t_order_mt partition '20220601' final;
 
再次手動合並全表
superset-BI :) optimize table t_order_mt final;
OPTIMIZE TABLE t_order_mt FINAL
Query id: 364558d1-a75e-4868-9783-76ccb980a83d
Ok.
0 rows in set. Elapsed: 0.003 sec.
superset-BI :) select * from t_order_mt;
SELECT *
FROM t_order_mt
Query id: 6fd560b2-9480-4402-a05f-d654ac542df4
┌──id─┬─sku_id──┬─total_amount─┬─────────create_time─┐
│ 102 │ sku_002 │          6002020-06-02 12:00:00 │
│ 102 │ sku_002 │          6002020-06-02 12:00:00 │
│ 102 │ sku_002 │          6002020-06-02 12:00:00 │
└─────┴─────────┴──────────────┴─────────────────────┘
┌──id─┬─sku_id──┬─total_amount─┬─────────create_time─┐
│ 101 │ sku_001 │         10002020-06-01 12:00:00 │
│ 101 │ sku_001 │         10002020-06-01 12:00:00 │
│ 101 │ sku_001 │         10002020-06-01 12:00:00 │
│ 102 │ sku_002 │         20002020-06-01 11:00:00 │
│ 102 │ sku_002 │         20002020-06-01 13:00:00 │
│ 102 │ sku_002 │        120002020-06-01 13:00:00 │
│ 102 │ sku_002 │         20002020-06-01 11:00:00 │
│ 102 │ sku_002 │         20002020-06-01 13:00:00 │
│ 102 │ sku_002 │        120002020-06-01 13:00:00 │
│ 102 │ sku_002 │         20002020-06-01 11:00:00 │
│ 102 │ sku_002 │         20002020-06-01 13:00:00 │
│ 102 │ sku_002 │        120002020-06-01 13:00:00 │
│ 102 │ sku_004 │         25002020-06-01 12:00:00 │
│ 102 │ sku_004 │         25002020-06-01 12:00:00 │
│ 102 │ sku_004 │         25002020-06-01 12:00:00 │
└─────┴─────────┴──────────────┴─────────────────────┘
18 rows in set. Elapsed: 0.003 sec. 
 
查看數據文件
[root@superset-BI t_order_mt]# ll
總用量 32
drwxr-x--- 2 clickhouse clickhouse 4096 3月  31 23:13 20200601_1_3_1
drwxr-x--- 2 clickhouse clickhouse 4096 3月  31 23:24 20200601_1_5_2
drwxr-x--- 2 clickhouse clickhouse 4096 3月  31 23:17 20200601_5_5_0
drwxr-x--- 2 clickhouse clickhouse 4096 3月  31 23:13 20200602_2_4_1
drwxr-x--- 2 clickhouse clickhouse 4096 3月  31 23:24 20200602_2_6_2
drwxr-x--- 2 clickhouse clickhouse 4096 3月  31 23:17 20200602_6_6_0
drwxr-x--- 2 clickhouse clickhouse 4096 3月  31 22:14 detached
-rw-r----- 1 clickhouse clickhouse    1 3月  31 22:14 format_version.txt
 

B.primary key主鍵(可選)

ClickHouse 中的主鍵,和其他數據庫不太一樣,它只提供了數據的一級索引,但是卻不是唯一約束。這就意味着是可以存在相同 primary key 的數據的。
主鍵的設定主要依據是查詢語句中的 where 條件。
根據條件通過對主鍵進行某種形式的二分查找,能夠定位到對應的 index granularity,避免了全表掃描。
index granularity: 直接翻譯的話就是索引粒度,指在稀疏索引中兩個相鄰索引對應數據的間隔。ClickHouse 中的 MergeTree 默認是 8192。官方不建議修改這個值,除非該列存在大量重復值,比如在一個分區中幾萬行才有一個不同數據。
 
稀疏索引:
稀疏索引的好處就是可以用很少的索引數據,定位更多的數據,代價就是只能定位到索引粒度的第一行,然后再進行進行一點掃描。
 

C.order by(必選)

order by 設定了分區內的數據按照哪些字段順序進行有序保存。
order by 是 MergeTree 中唯一一個必填項,甚至比 primary key 還重要,因為當用戶不設置主鍵的情況,很多處理會依照 order by 的字段進行處理(比如后面會講的去重和匯總)。
要求:主鍵必須是 order by 字段的前綴字段。
比如 order by 字段是 (id,sku_id) 那么主鍵必須是 id 或者(id,sku_id)
 

D.二級索引(跳數索引)

目前在 ClickHouse 的官網上二級索引的功能在 v20.1.2.4 之前是被標注為實驗性的,在
這個版本之后默認是開啟的。

1)老版本使用二級索引前需要增加設置

是否允許使用實驗性的二級索引(v20.1.2.4 開始,這個參數已被刪除,默認開啟)
set allow_experimental_data_skipping_indices=1;

2)創建測試表

create table t_order_mt2(
id UInt32,
sku_id String,
total_amount Decimal(16,2),
create_time Datetime,
INDEX a total_amount TYPE minmax GRANULARITY 5
) engine =MergeTree
partition by toYYYYMMDD(create_time)
primary key (id)
order by (id, sku_id);
TYPE:索引類型,minmax記錄最小最大值 
其中 GRANULARITY N 是設定二級索引對於一級索引粒度的粒度。(會對一級索引分塊做合並)
 

3)插入數據

insert into t_order_mt2 values
(101,'sku_001',1000.00,'2020-06-01 12:00:00') ,
(102,'sku_002',2000.00,'2020-06-01 11:00:00'),
(102,'sku_004',2500.00,'2020-06-01 12:00:00'),
(102,'sku_002',2000.00,'2020-06-01 13:00:00'),
(102,'sku_002',12000.00,'2020-06-01 13:00:00'),
(102,'sku_002',600.00,'2020-06-02 12:00:00’);
 

4)對比效果

那么在使用下面語句進行測試,可以看出二級索引能夠為非主鍵字段的查詢發揮作用。
[root@superset-BI ~]# clickhouse-client --password --send_logs_level=trace <<< 'select * from t_order_mt2 where total_amount > toDecimal32(900., 2)';
Password for user (default):
[superset-BI] 2022.04.02 16:22:02.796175 [ 19734 ] {fde456a5-691f-46ac-ac57-ba327a054b4d} <Debug> executeQuery: (from [::1]:46454) select * from t_order_mt2 where total_amount > toDecimal32(900., 2)
[superset-BI] 2022.04.02 16:22:02.796682 [ 19734 ] {fde456a5-691f-46ac-ac57-ba327a054b4d} <Debug> InterpreterSelectQuery: MergeTreeWhereOptimizer: condition "total_amount > toDecimal32(900., 2)" moved to PREWHERE
[superset-BI] 2022.04.02 16:22:02.796934 [ 19734 ] {fde456a5-691f-46ac-ac57-ba327a054b4d} <Debug> InterpreterSelectQuery: MergeTreeWhereOptimizer: condition "total_amount > toDecimal32(900., 2)" moved to PREWHERE
[superset-BI] 2022.04.02 16:22:02.797144 [ 19734 ] {fde456a5-691f-46ac-ac57-ba327a054b4d} <Trace> ContextAccess (default): Access granted: SELECT(id, sku_id, total_amount, create_time) ON default.t_order_mt2
[superset-BI] 2022.04.02 16:22:02.798493 [ 19734 ] {fde456a5-691f-46ac-ac57-ba327a054b4d} <Trace> ContextAccess (default): Access granted: SELECT(id, sku_id, total_amount, create_time) ON default.t_order_mt2
[superset-BI] 2022.04.02 16:22:02.798575 [ 19734 ] {fde456a5-691f-46ac-ac57-ba327a054b4d} <Trace> InterpreterSelectQuery: FetchColumns -> Complete
[superset-BI] 2022.04.02 16:22:02.798744 [ 19734 ] {fde456a5-691f-46ac-ac57-ba327a054b4d} <Debug> default.t_order_mt2 (973cb1cc-d4aa-42ea-9760-4991662eb5ff) (SelectExecutor): Key condition: unknown
[superset-BI] 2022.04.02 16:22:02.799804 [ 19734 ] {fde456a5-691f-46ac-ac57-ba327a054b4d} <Debug> default.t_order_mt2 (973cb1cc-d4aa-42ea-9760-4991662eb5ff) (SelectExecutor): MinMax index condition: unknown
[superset-BI] 2022.04.02 16:22:02.800294 [ 19734 ] {fde456a5-691f-46ac-ac57-ba327a054b4d} <Debug> default.t_order_mt2 (973cb1cc-d4aa-42ea-9760-4991662eb5ff) (SelectExecutor): Index `a` has dropped 1/2 granules.
[superset-BI] 2022.04.02 16:22:02.800326 [ 19734 ] {fde456a5-691f-46ac-ac57-ba327a054b4d} <Debug> default.t_order_mt2 (973cb1cc-d4aa-42ea-9760-4991662eb5ff) (SelectExecutor): Selected 2/2 parts by partition key, 1 parts by primary key, 2/2 marks by primary key, 1 marks to read from 1 ranges
[superset-BI] 2022.04.02 16:22:02.801156 [ 19734 ] {fde456a5-691f-46ac-ac57-ba327a054b4d} <Trace> MergeTreeInOrderSelectProcessor: Reading 1 ranges in order from part 20200601_1_1_0, approx. 5 rows starting from 0
[superset-BI] 2022.04.02 16:22:02.802563 [ 19734 ] {fde456a5-691f-46ac-ac57-ba327a054b4d} <Information> executeQuery: Read 5 rows, 160.00 B in 0.006315084 sec., 791 rows/sec., 24.74 KiB/sec.
[superset-BI] 2022.04.02 16:22:02.802645 [ 19734 ] {fde456a5-691f-46ac-ac57-ba327a054b4d} <Debug> MemoryTracker: Peak memory usage (for query): 48.31 KiB.
101 sku_001 1000 2020-06-01 12:00:00
102 sku_002 2000 2020-06-01 11:00:00
102 sku_002 2000 2020-06-01 13:00:00
102 sku_002 12000 2020-06-01 13:00:00
102 sku_004 2500 2020-06-01 12:00:00
 
添加索引之后,分區目錄下會有索引文件
[root@superset-BI 20200601_1_1_0]# ll
總用量 44
-rw-r----- 1 clickhouse clickhouse 334 4月   2 16:21 checksums.txt
-rw-r----- 1 clickhouse clickhouse 118 4月   2 16:21 columns.txt
-rw-r----- 1 clickhouse clickhouse   1 4月   2 16:21 count.txt
-rw-r----- 1 clickhouse clickhouse 189 4月   2 16:21 data.bin
-rw-r----- 1 clickhouse clickhouse 144 4月   2 16:21 data.mrk3
-rw-r----- 1 clickhouse clickhouse  10 4月   2 16:21 default_compression_codec.txt
-rw-r----- 1 clickhouse clickhouse   8 4月   2 16:21 minmax_create_time.idx
-rw-r----- 1 clickhouse clickhouse   4 4月   2 16:21 partition.dat
-rw-r----- 1 clickhouse clickhouse   8 4月   2 16:21 primary.idx
-rw-r----- 1 clickhouse clickhouse  41 4月   2 16:21 skp_idx_a.idx2
-rw-r----- 1 clickhouse clickhouse  24 4月   2 16:21 skp_idx_a.mrk3
 

E.數據TTL(數據存活時間)

TTL 即 Time To Live,MergeTree 提供了可以管理數據表或者列的生命周期的功能。
 

1.列級別TTL

格式
CREATE TABLE example_table
(
    d DateTime,
    a Int TTL d + INTERVAL 1 MONTH,
    b Int TTL d + INTERVAL 1 MONTH,
    c String
)
ENGINE = MergeTree
PARTITION BY toYYYYMM(d)
ORDER BY d;
 
ALTER TABLE example_table
    MODIFY COLUMN
    c String TTL d + INTERVAL 1 DAY;
 
(1)創建測試表
create table t_order_mt3(
id UInt32,
sku_id String,
total_amount Decimal(16,2) TTL create_time+interval 10 SECOND,
create_time Datetime
) engine =MergeTree
partition by toYYYYMMDD(create_time)
primary key (id)
order by (id, sku_id);
 
依賴create_time,依賴的這個字段不能是主鍵,類型必須是日期
 
(2)插入數據(注意:根據實際時間改變)
insert into t_order_mt3 values
(106,'sku_001',1000.00,'2022-04-02 17:57:00'),
(107,'sku_002',2000.00,'2022-04-02 17:57:00'),
(110,'sku_003',600.00,'2022-04-02 17:57:00');
 
superset-BI :) select * from t_order_mt3;
SELECT *
FROM t_order_mt3
Query id: d24341b3-30c2-48f1-ba88-907945a1f3d6
┌──id─┬─sku_id──┬─total_amount─┬─────────create_time─┐
│ 106 │ sku_001 │         10002022-04-02 17:57:00 │
│ 107 │ sku_002 │         20002022-04-02 17:57:00 │
│ 110 │ sku_003 │          6002022-04-02 17:57:00 │
└─────┴─────────┴──────────────┴─────────────────────┘
3 rows in set. Elapsed: 0.002 sec. 
 
(3)手動合並,查看效果 到期后,指定的字段數據歸 0
optimize table t_order_mt3 final;
 
superset-BI :) select * from t_order_mt3;
SELECT *
FROM t_order_mt3
Query id: 16e0c34e-2161-4083-80ba-4f912a2d1c2f
┌──id─┬─sku_id──┬─total_amount─┬─────────create_time─┐
│ 106 │ sku_001 │            02022-04-02 17:57:00 │
│ 107 │ sku_002 │            02022-04-02 17:57:00 │
│ 110 │ sku_003 │            02022-04-02 17:57:00 │
└─────┴─────────┴──────────────┴─────────────────────┘
3 rows in set. Elapsed: 0.002 sec. 
 
 

2.表級TTL

格式
CREATE TABLE example_table
(
    d DateTime,
    a Int
)
ENGINE = MergeTree
PARTITION BY toYYYYMM(d)
ORDER BY d
TTL d + INTERVAL 1 MONTH [DELETE],
    d + INTERVAL 1 WEEK TO VOLUME 'aaa',
    d + INTERVAL 2 WEEK TO DISK 'bbb’;
 
ALTER TABLE example_table
        MODIFY TTL d + INTERVAL 1 DAY;
 
下面的這條語句使數據會在 create_time 之后 10 秒丟失
alter table t_order_mt3 MODIFY TTL create_time + INTERVAL 10 SECOND;
涉及判斷的字段必須是 Date 或者 Datetime 類型,推薦使用分區的日期字段。
能夠使用的時間周期:
- SECOND
- MINUTE
- HOUR
- DAY
- WEEK
- MONTH
- QUARTER
- YEAR
 
驗證
superset-BI :) alter table t_order_mt3 MODIFY TTL create_time + INTERVAL 10 SECOND;
              
ALTER TABLE t_order_mt3
    MODIFY TTL create_time + toIntervalSecond(10)
Query id: f5ea6762-a32f-4190-9c27-46240166cb73
Ok.
0 rows in set. Elapsed: 0.025 sec.
superset-BI :) select * from t_order_mt3
               ;
SELECT *
FROM t_order_mt3
Query id: 2a3bca59-afca-4ed8-a9bb-84bffc3c68b4
Ok.
0 rows in set. Elapsed: 0.002 sec.

 

 
 

四、ReplacingMergeTree(保證最終一致性)

ReplacingMergeTree 是 MergeTree 的一個變種,它存儲特性完全繼承 MergeTree,只是多了一個去重的功能。 盡管 MergeTree 可以設置主鍵,但是 primary key 其實沒有唯一約束的功能。如果你想處理掉重復的數據,可以借助這個 ReplacingMergeTree。

1)去重時機

數據的去重只會在合並的過程中出現。合並會在未知的時間在后台進行,所以你無法預先作出計划。有一些數據可能仍未被處理。

2)去重范圍

如果表經過了分區,去重只會在分區內部進行去重,不能執行跨分區的去重。
所以 ReplacingMergeTree 能力有限, ReplacingMergeTree 適用於在后台清除重復的數據以節省空間,但是它不保證沒有重復的數據出現。

3)案例演示

(1)創建表
create table t_order_rmt(
id UInt32,
sku_id String,
total_amount Decimal(16,2) ,
create_time Datetime
) engine =ReplacingMergeTree(create_time)
partition by toYYYYMMDD(create_time)
primary key (id)
order by (id, sku_id);
ReplacingMergeTree() 填入的參數為版本字段,重復數據保留版本字段值最大的。
如果不填版本字段,默認按照插入順序保留最后一條。
 
(2)向表中插入數據
insert into t_order_rmt values
(101,'sku_001',1000.00,'2020-06-01 12:00:00') ,
(102,'sku_002',2000.00,'2020-06-01 11:00:00'),
(102,'sku_004',2500.00,'2020-06-01 12:00:00'),
(102,'sku_002',2000.00,'2020-06-01 13:00:00'),
(102,'sku_002',12000.00,'2020-06-01 13:00:00'),
(102,'sku_002',600.00,'2020-06-02 12:00:00');

 

(3)執行查詢(已合並)
superset-BI :)
               select * from t_order_rmt;
SELECT *
FROM t_order_rmt
Query id: 825f3e5a-5d64-42d3-8c7e-a53af0d2cecb
┌──id─┬─sku_id──┬─total_amount─┬─────────create_time─┐
│ 101 │ sku_001 │         10002020-06-01 12:00:00 │
│ 102 │ sku_002 │        120002020-06-01 13:00:00 │
│ 102 │ sku_004 │         25002020-06-01 12:00:00 │
└─────┴─────────┴──────────────┴─────────────────────┘
┌──id─┬─sku_id──┬─total_amount─┬─────────create_time─┐
│ 102 │ sku_002 │          6002020-06-02 12:00:00 │
└─────┴─────────┴──────────────┴─────────────────────┘
4 rows in set. Elapsed: 0.003 sec. 
 
4)通過測試得到結論
 實際上是使用 order by 字段作為唯一鍵
 去重不能跨分區
 只有同一批插入(新版本)或合並分區時才會進行去重
 認定重復的數據保留,版本字段值最大的
 如果版本字段相同則按插入順序保留最后一筆 ​
 
 

五、SummingMergeTree

對於不查詢明細,只關心以維度進行匯總聚合結果的場景。如果只使用普通的MergeTree的話,無論是存儲空間的開銷,還是查詢時臨時聚合的開銷都比較大。
ClickHouse 為了這種場景,提供了一種能夠“預聚合”的引擎 SummingMergeTree

1)案例

(1)創建表
create table t_order_smt(
id UInt32,
sku_id String,
total_amount Decimal(16,2) ,
create_time Datetime
) engine =SummingMergeTree(total_amount)
partition by toYYYYMMDD(create_time)
primary key (id)
order by (id,sku_id );

 

(2)插入數據
insert into t_order_smt values
(101,'sku_001',1000.00,'2020-06-01 12:00:00'),
(102,'sku_002',2000.00,'2020-06-01 11:00:00'),
(102,'sku_004',2500.00,'2020-06-01 12:00:00'),
(102,'sku_002',2000.00,'2020-06-01 13:00:00'),
(102,'sku_002',12000.00,'2020-06-01 13:00:00'),
(102,'sku_002',600.00,'2020-06-02 12:00:00');
 
(3)查詢數據
superset-BI :) select * from t_order_smt;
SELECT *
FROM t_order_smt
Query id: 4639f3bf-53c1-4c3c-bb8b-2ac13675cf32
┌──id─┬─sku_id──┬─total_amount─┬─────────create_time─┐
│ 101 │ sku_001 │         10002020-06-01 12:00:00 │
│ 102 │ sku_002 │        160002020-06-01 11:00:00 │
│ 102 │ sku_004 │         25002020-06-01 12:00:00 │
└─────┴─────────┴──────────────┴─────────────────────┘
┌──id─┬─sku_id──┬─total_amount─┬─────────create_time─┐
│ 102 │ sku_002 │          6002020-06-02 12:00:00 │
└─────┴─────────┴──────────────┴─────────────────────┘
4 rows in set. Elapsed: 0.003 sec.
 

2)通過結果可以得到以下結論

以 SummingMergeTree()中指定的列作為匯總數據列
可以填寫多列必須數字列,如果不填,以所有非維度列且為數字列的字段為匯總數
據列
以 order by 的列為准,作為維度列
其他的列按插入順序保留第一行
不在一個分區的數據不會被聚合
只有在同一批次插入(新版本)或分片合並時才會進行聚合
 

3)開發建議

設計聚合表的話,唯一鍵值、流水號可以去掉,所有字段全部是維度、度量或者時間戳。
 

4)問題

能不能直接執行以下 SQL 得到匯總值
select total_amount from XXX where province_name=’’ and create_date=’xxx’
不行,可能會包含一些還沒來得及聚合的臨時明細
如果要是獲取匯總值,還是需要使用 sum 進行聚合,這樣效率會有一定的提高,但本
身 ClickHouse 是列式存儲的,效率提升有限,不會特別明顯。
select sum(total_amount) from province_name='' and create_date='xxx'

 


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