Doris概念及常用操作

Doris

个人更推荐Doris

文档 https://doris.apache.org/zh-CN/docs/1.2/get-starting/

字段类型

数字

  • TINYINT 1字节 范围:-2^7 + 1 ~ 2^7 - 1

  • SMALLINT 2字节 范围:-2^15 + 1 ~ 2^15 - 1

  • INT 4字节 范围:-2^31 + 1 ~ 2^31 - 1

  • BIGINT 8字节 范围:-2^63 + 1 ~ 2^63 - 1 对应Java中的Long

  • LARGEINT 16字节 范围:-2^127 + 1 ~ 2^127 - 1

  • FLOAT 4字节 支持科学计数法

  • DOUBLE 12字节 支持科学计数法

  • DECIMAL[(precision, scale)] 16字节,保证精度的小数类型。

    默认是DECIMAL(10, 0)

    • precision: 1 ~ 27
    • scale: 0 ~ 9
    • 其中整数部分为 1 ~ 18
    • 不支持科学计数法

Java

image-20230921100002521

日期

  • DATE 3字节 范围:0000-01-01 ~ 9999-12-31
  • DATETIME 8字节 范围:0000-01-01 00:00:00 ~ 9999-12-31 23:59:59

字符串

  • CHAR[(length)] 定长字符串。长度范围:1 ~ 255。默认为1

  • VARCHAR[(length)] 变长字符串。长度范围:1 ~ 65533

  • STRING 变长字符串,0.15版本支持,最大支持2147483643 字节(2GB-4),长度还受be 配置string_type_soft_limit, 实际能存储的最大长度取两者最小值。

    只能用在value 列,不能用在 key 列和分区、分桶列。

其他

  • BOOLEAN 与TINYINT一样,0代表false,1代表true
  • HLL 1~16385个字节 hll列类型,不需要指定长度和默认值、长度根据数据的聚合程度系统内控制,并且HLL列只能通过配套的hll_union_agg、Hll_cardinality、hll_hash进行查询或使用
  • BITMAP bitmap列类型,不需要指定长度和默认值。表示整型的集合,元素最大支持到2^64 - 1

数据模型

Doris 的数据模型主要分为3类:

  • 聚合模型:Aggregate(聚合,合计)模型,表中key值不重复,对于插入的数据数据按照key值对value值进行聚合函数合并。

  • 更新模型:UNIQUE 模型,聚合类型的特殊情况,key满足唯一性,最新插入的数据替换掉对应key的数据行。

  • 明细模型:Duplicate(重复,复制)模型,表中的Key值(类似关系模型中的主键)可以重复,和插入数据行一一对应。

注意

不设置模型的时候默认使用Duplicate模型

Duplicate、Aggregate、Unique 模型,都会在建表指定 key 列。

然而实际上是有所区别的:

  • 对于 Duplicate 模型,表的key列,可以认为只是 “排序列”,没有唯一标识的作用。
  • 而 Aggregate、Unique 模型这种聚合类型的表,key 列是兼顾 “排序列” 和 “唯一标识列”,是真正意义上的“ key 列”。

我们看一个配置

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CREATE TABLE IF NOT EXISTS zdb.t_student (
`id` BIGINT NOT NULL COMMENT "用户id",
`name` VARCHAR(255) COMMENT "用户名",
`subject` VARCHAR(255) COMMENT "科目",
`score` BIGINT COMMENT "分数"
)
DUPLICATE KEY(`id`)
DISTRIBUTED BY HASH(`name`) BUCKETS 1
PROPERTIES (
"replication_allocation" = "tag.location.default: 1"
);

其中

  • DUPLICATE KEY() 设置使用的模型和Key,使用Unique 模型时可以省略。
  • DISTRIBUTED BY HASH() BUCKETS 1,分桶配置不能省略,可以设置为DISTRIBUTED BY ... BUCKETS auto
  • PROPERTIES()配置,不能省略。

聚合(AGGREGATE模型)

特征

聚合模型必须有维和度量,维度全部相同的度量值会自动合并。

创建表

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CREATE TABLE IF NOT EXISTS zdb.t_user01 (
`user_id` LARGEINT NOT NULL COMMENT "用户id",
`date` DATE NOT NULL COMMENT "数据灌入日期时间",
`city` VARCHAR(20) COMMENT "用户所在城市",
`age` SMALLINT COMMENT "用户年龄",
`sex` TINYINT COMMENT "用户性别",
`last_visit_date` DATETIME REPLACE DEFAULT "1970-01-01 00:00:00" COMMENT "用户最后一次访问时间",
`cost` BIGINT SUM DEFAULT "0" COMMENT "用户总消费",
`max_dwell_time` INT MAX DEFAULT "0" COMMENT "用户最大停留时间",
`min_dwell_time` INT MIN DEFAULT "99999" COMMENT "用户最小停留时间"
) AGGREGATE KEY(`user_id`, `date`, `city`, `age`, `sex`)
DISTRIBUTED BY HASH(`user_id`) BUCKETS 1 PROPERTIES (
"replication_allocation" = "tag.location.default: 1"
);

表中的列按照是否设置了 AggregationType,分为 Key (维度列) 和 Value(指标列)。

没有设置 AggregationType 的,如 user_iddateage … 等称为 Key,而设置了 AggregationType 的称为 Value

如下

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`max_dwell_time` INT MAX DEFAULT "0" COMMENT "用户最大停留时间"

其中MAX就是AggregationType

AggregationType 目前有以下几种聚合方式:

  1. SUM:求和,多行的 Value 进行累加。
  2. REPLACE:替代,下一批数据中的 Value 会替换之前导入过的行中的 Value。
  3. MAX:保留最大值。
  4. MIN:保留最小值。
  5. REPLACE_IF_NOT_NULL:非空值替换。和 REPLACE 的区别在于对于null值,不做替换。
  6. HLL_UNION:HLL 类型的列的聚合方式,通过 HyperLogLog 算法聚合。
  7. BITMAP_UNION:BIMTAP 类型的列的聚合方式,进行位图的并集聚合。

插入数据

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insert into zdb.t_user01 values
(10000,"2017-10-01","北京",20,0,"2017-10-01 06:00:00",20,10,10),
(10000,"2017-10-01","北京",20,0,"2017-10-01 07:00:00",15,2,2),
(10001,"2017-10-01","北京",30,1,"2017-10-01 17:05:45",2,22,22),
(10002,"2017-10-02","上海",20,1,"2017-10-02 12:59:12",200,5,5),
(10003,"2017-10-02","广州",32,0,"2017-10-02 11:20:00",30,11,11),
(10004,"2017-10-01","深圳",35,0,"2017-10-01 10:00:15",100,3,3),
(10004,"2017-10-03","深圳",35,0,"2017-10-03 10:20:22",11,6,6);

查看表信息

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desc zdb.t_user01;

Unique模型

这种模式会根据主键聚合,分两种模式

  • 读时合并(与聚合模型相同的实现方式)
  • 写时合并(没有聚合,直接在写入的时候替换相同主键的值)

这是一个典型的用户基础信息表。

这类数据没有聚合需求,只需保证主键唯一性。(这里的主键为 user_id + username)。

那么我们的建表语句如下:

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CREATE TABLE IF NOT EXISTS zdb.t_user02
(
`user_id` LARGEINT NOT NULL COMMENT "用户id",
`username` VARCHAR(50) NOT NULL COMMENT "用户昵称",
`city` VARCHAR(20) COMMENT "用户所在城市",
`age` SMALLINT COMMENT "用户年龄",
`sex` TINYINT COMMENT "用户性别",
`phone` LARGEINT COMMENT "用户电话",
`address` VARCHAR(500) COMMENT "用户地址",
`register_time` DATETIME COMMENT "用户注册时间"
)
UNIQUE KEY(`user_id`, `username`)
DISTRIBUTED BY HASH(`user_id`) BUCKETS 1
PROPERTIES (
"replication_allocation" = "tag.location.default: 1"
);

读时合并

Unique 模型的读时合并实现完全可以用聚合模型中的 REPLACE 方式替代。

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CREATE TABLE IF NOT EXISTS example_db.example_tbl
(
`user_id` LARGEINT NOT NULL COMMENT "用户id",
`username` VARCHAR(50) NOT NULL COMMENT "用户昵称",
`city` VARCHAR(20) REPLACE COMMENT "用户所在城市",
`age` SMALLINT REPLACE COMMENT "用户年龄",
`sex` TINYINT REPLACE COMMENT "用户性别",
`phone` LARGEINT REPLACE COMMENT "用户电话",
`address` VARCHAR(500) REPLACE COMMENT "用户地址",
`register_time` DATETIME REPLACE COMMENT "用户注册时间"
)
AGGREGATE KEY(`user_id`, `username`)
DISTRIBUTED BY HASH(`user_id`) BUCKETS 1
PROPERTIES (
"replication_allocation" = "tag.location.default: 1"
);

写时合并

写时合并要添加配置"enable_unique_key_merge_on_write" = "true"

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CREATE TABLE IF NOT EXISTS example_db.example_tbl
(
`user_id` LARGEINT NOT NULL COMMENT "用户id",
`username` VARCHAR(50) NOT NULL COMMENT "用户昵称",
`city` VARCHAR(20) COMMENT "用户所在城市",
`age` SMALLINT COMMENT "用户年龄",
`sex` TINYINT COMMENT "用户性别",
`phone` LARGEINT COMMENT "用户电话",
`address` VARCHAR(500) COMMENT "用户地址",
`register_time` DATETIME COMMENT "用户注册时间"
)
UNIQUE KEY(`user_id`, `username`)
DISTRIBUTED BY HASH(`user_id`) BUCKETS 1
PROPERTIES (
"replication_allocation" = "tag.location.default: 1",
"enable_unique_key_merge_on_write" = "true"
);

非聚合(Duplicate 模型)

数据既没有主键,也没有聚合需求时使用。

这种数据模型区别于 Aggregate 和 Unique 模型。数据完全按照导入文件中的数据进行存储,不会有任何聚合。

而在建表语句中指定的 DUPLICATE KEY,只是用来指明底层数据按照那些列进行排序。

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CREATE TABLE IF NOT EXISTS zdb.t_student (
`id` BIGINT NOT NULL COMMENT "用户id",
`name` VARCHAR(255) COMMENT "用户名",
`subject` VARCHAR(255) COMMENT "科目",
`score` BIGINT COMMENT "分数"
) DUPLICATE KEY(`id`) DISTRIBUTED BY HASH(`name`) BUCKETS auto PROPERTIES (
"replication_allocation" = "tag.location.default: 1"
);

最省略的写法

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CREATE TABLE IF NOT EXISTS zdb.t_student (
`id` BIGINT NOT NULL COMMENT "用户id",
`name` VARCHAR(255) COMMENT "用户名",
`subject` VARCHAR(255) COMMENT "科目",
`score` DOUBLE COMMENT "分数"
) DISTRIBUTED BY HASH(`name`) BUCKETS auto PROPERTIES (
"replication_allocation" = "tag.location.default: 1"
);

设置默认值

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drop table IF EXISTS t_student8;

CREATE TABLE IF NOT EXISTS t_student8 (
`xhbi_bucket_id` BIGINT DEFAULT "0" COMMENT "默认桶ID",
`name` VARCHAR(255) COMMENT "用户名"
) DISTRIBUTED BY HASH(`xhbi_bucket_id`) BUCKETS auto PROPERTIES (
"replication_allocation" = "tag.location.default: 1"
);

数据模型的选择建议

因为数据模型在建表时就已经确定,且无法修改。所以,选择一个合适的数据模型非常重要

  1. Aggregate 模型可以通过预聚合,极大地降低聚合查询时所需扫描的数据量和查询的计算量,非常适合有固定模式的报表类查询场景。

    但是该模型对 count(*) 查询很不友好。

    同时因为固定了 Value 列上的聚合方式,在进行其他类型的聚合查询时,需要考虑语意正确性。

  2. Unique 模型针对需要唯一主键约束的场景,可以保证主键唯一性约束。

    但是无法利用 ROLLUP 等预聚合带来的查询优势。

    1. 对于聚合查询有较高性能需求的用户,推荐使用自1.2版本加入的写时合并实现。
    2. Unique 模型仅支持整行更新,如果用户既需要唯一主键约束,又需要更新部分列(例如将多张源表导入到一张 doris 表的情形),则可以考虑使用 Aggregate 模型,同时将非主键列的聚合类型设置为 REPLACE_IF_NOT_NULL。具体的用法可以参考语法手册
  3. Duplicate 适合任意维度的 Ad-hoc 查询。

    虽然同样无法利用预聚合的特性,但是不受聚合模型的约束,可以发挥列存模型的优势(只读取相关列,而不需要读取所有 Key 列)。

分桶数

自动分桶

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CREATE TABLE IF NOT EXISTS zdb.t_student03 (
`id` BIGINT NOT NULL COMMENT "用户id",
`name` VARCHAR(255) COMMENT "用户名",
`subject` VARCHAR(255) COMMENT "科目",
`score` BIGINT COMMENT "分数"
) DISTRIBUTED BY HASH(`name`) BUCKETS auto;

伪代码

分桶数伪代码,我们想自己设置具体的值也可以参考

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int N = 计算数据量N值;
int M = 计算M值;

int y = BE节点个数;
int x = min(M, N, 128);

if (x < N && x < y) {
return y;
}
return x;

N的算法

先根据数据量得出一个桶数 N。

N = estimate_partition_size / 5

首先使用 estimate_partition_size 的值除以 5(按文本格式存入 Doris 中有 5 比 1 的数据压缩比计算),得到的结果为:

  • (, 100MB),则取 N=1
  • [100MB, 1GB),则取 N=2
  • [1GB, ),则每GB 一个分桶

estimate_partition_size 的默认值取为 10GB。也就是说按照默认设置N=2

M的算法

根据 BE 节点数以及每个 BE 节点的磁盘容量,计算出桶数 M。

其中每个 BE 节点算 1,每 50G 的磁盘容量算 1,

那么 M 的计算规则为:M = BE 节点数 *( 一块磁盘块大小 / 50GB)* 磁盘块数

例如有 3 台 BE,每台 BE 都有 4 块 500GB 的磁盘,那么 M = 3 *(500GB / 50GB)* 4 = 120

获取实际分桶数

开启autobucket之后,

show create table的时候看到的schema也是BUCKETS AUTO

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show create table t_student03;

如果想要查看确切的bucket数,可以通过以下语法来查看:

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show partitions from t_student03;

JDBC同步数据

注意以下几点:

  1. JDBC 连接串需添加 rewriteBatchedStatements=true 参数,并使用 PreparedStatement 方式。

    目前 Doris 暂不支持服务器端的 PrepareStatemnt,所以 JDBC Driver 会在客户端进行批量 Prepare。

    rewriteBatchedStatements=true 会确保 Driver 执行批处理。

    并最终形成如下形式的 INSERT 语句发往 Doris:

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    INSERT INTO example_tbl VALUES
    (1000, "baidu1", 3.25)
    (2000, "baidu2", 4.25)
    (3000, "baidu3", 5.25);
  1. 批次大小

    因为是在客户端进行批量处理,所以一批次过大的话,会占用客户端的内存资源,需关注。

    Doris 后续会支持服务端的 PrepareStatemnt,敬请期待。

  2. 导入原子性

    和其他到导入方式一样,INSERT 操作本身也支持原子性。每一个 INSERT 操作都是一个导入事务,能够保证一个 INSERT 中的所有数据原子性的写入。

    前面提到,我们建议在使用 INSERT 导入数据时,采用 ”批“ 的方式进行导入,而不是单条插入。

SQL查询

创建库

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create database zdb;

创建表

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CREATE TABLE IF NOT EXISTS t_student (
`id` BIGINT NOT NULL COMMENT "用户id",
`name` VARCHAR(255) COMMENT "用户名",
`subject` VARCHAR(255) COMMENT "科目",
`score` DOUBLE COMMENT "分数"
) DISTRIBUTED BY HASH(`name`) BUCKETS auto PROPERTIES (
"replication_allocation" = "tag.location.default: 1"
);

删除表

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drop table t_student;

查询表结构

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SELECT
c.COLUMN_NAME AS fieldname,
c.data_type AS fieldtype,
c.COLUMN_COMMENT AS fieldalias,
c.CHARACTER_MAXIMUM_LENGTH AS fieldlength,
c.NUMERIC_PRECISION as fieldaccuracy,
IF(c.IS_NULLABLE = 'YES', 1, 0) as fieldnullable,
c.ORDINAL_POSITION fieldorder
FROM
INFORMATION_SCHEMA.COLUMNS c
WHERE
c.TABLE_NAME = 't_student';