Apache Doris——数据表的创建
前言—Doris 基本概念
Doris 数据分布
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1、从表的角度来看数据结构,用户的一张 Table 会拆成多个 Tablet,Tablet 会存成多副本,存储在不同的 BE中,从而保证数据的高可用和高可靠。
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2、数据主要都是存储在BE里面,BE节点上物理数据的可靠性通过多副本来实现,默认是3副本,副本数可配置且可随时动态调整,满足不同可用性级别的业务需求。FE调度BE上副本的分布与补齐。
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3、如果说用户对可用性要求不高,而对资源的消耗比较敏感的话,我们可以在建表的时候选择建两副本或者一副本。
-
4、Tablet & Partition
- 1.在 Doris 的存储引擎中,用户数据被水平划分为若干个数据分片(Tablet,也称作数据分桶)。
- 2.每个 Tablet 包含若干数据行。各个 Tablet 之间的数据没有交集,并且在物理上是独立存储的。
- 3.多个 Tablet 在逻辑上归属于不同的分区(Partition)。一个 Tablet 只属于一个 Partition。而一个 Partition
- 4.包含若干个 Tablet。因为 Tablet 在物理上是独立存储的,所以可以视为 Partition 在物理上也是独立。
- 5.Tablet 是数据移动、复制等操作的最小物理存储单元。
若干个 Partition 组成一个 Table。 - 6.Partition 可以视为是逻辑上最小的管理单元。数据的导入与删除,都可以或仅能针对一个 Partition 进行。
Doris 数据可靠性
元数据层面,Doris采用Paxos协议以及Memory + Checkpoint + Journal的机制来确保元数据的高性能及高可靠。
元数据的每次更新,都会遵照以下几步:
- 1、首先写入到磁盘的日志文件中
- 2、然后再写到内存中
- 3、最后定期checkpoint到本地磁盘上
Doris 内部自行管理数据的多副本和自动修复。保证数据的高可用、高可靠。在服务器宕机的情况下,服务依然可用,数据也不会丢失。
一、创建用户和数据库
mysql> create user 'test' identified by 'test';
Query OK, 0 rows affected (0.01 sec)
mysql> create database test;
Query OK, 0 rows affected (0.01 sec)
mysql> grant all on test to test;
Query OK, 0 rows affected (0.01 sec)
二、建表示例
基本语法
CREATE [EXTERNAL] TABLE [IF NOT EXISTS] [database.]table_name
(column_definition1[, column_definition2, ...]
[, index_definition1[, index_definition12,]])
[ENGINE = [olap|mysql|broker|hive]]
[key_desc]
[COMMENT "table comment"];
[partition_desc]
[distribution_desc]
[rollup_index]
[PROPERTIES ("key"="value", ...)]
[BROKER PROPERTIES ("key"="value", ...)];
Doris的建表是一个同步命令,命令返回成功,即表示建表成功。
Doris 支持支持单分区和复合分区两种建表方式。
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1、复合分区:既有分区也有分桶
- 第一级称为 Partition,即分区。用户可以指定某一维度列作为分区列(当前只支持整型和时间类型的列),并指定每个分区的取值范围;
- 第二级称为 Distribution,即分桶。用户可以指定一个或多个维度列以及桶数对数据进行HASH分布。
-
2、单分区:只做HASH分布,即只分桶。
字段类型
聚合模型在定义字段类型后,可以指定字段的agg_type聚合类型,如果不指定,则该列为key列。否则,该列为value列,agg_type类型包括:SUM、MAX、MIN、REPLACE。
示例
Range分区
CREATE TABLE IF NOT EXISTS test.expamle_range_tbl
(
`user_id` LARGEINT NOT NULL COMMENT "用户 id",
`date` DATE NOT NULL COMMENT "数据灌入日期时间",
`timestamp` DATETIME NOT NULL COMMENT "数据灌入的时间戳",
`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"
)
ENGINE=olap
AGGREGATE KEY(`user_id`, `date`, `timestamp`, `city`, `age`, `sex`)
PARTITION BY RANGE(`date`)
(
PARTITION `p201701` VALUES LESS THAN ("2017-02-01"),
PARTITION `p201702` VALUES LESS THAN ("2017-03-01"),
PARTITION `p201703` VALUES LESS THAN ("2017-04-01")
)
DISTRIBUTED BY HASH(`user_id`) BUCKETS 16
PROPERTIES
(
"replication_num" = "1",
"storage_medium" = "SSD",
"storage_cooldown_time" = "2022-06-01 12:00:00"
);
List分区
CREATE TABLE IF NOT EXISTS test.expamle_list_tbl
(
`user_id` LARGEINT NOT NULL COMMENT "用户 id",
`date` DATE NOT NULL COMMENT "数据灌入日期时间",
`timestamp` DATETIME NOT NULL COMMENT "数据灌入的时间戳",
`city` VARCHAR(20) NOT NULL 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"
)
ENGINE=olap
AGGREGATE KEY(`user_id`, `date`, `timestamp`, `city`, `age`, `sex`)
PARTITION BY LIST(`city`)
(
PARTITION `p_cn` VALUES IN ("Beijing", "Shanghai", "Hong Kong"),
PARTITION `p_usa` VALUES IN ("New York", "San Francisco"),
PARTITION `p_jp` VALUES IN ("Tokyo")
)
DISTRIBUTED BY HASH(`user_id`) BUCKETS 16
PROPERTIES
(
"replication_num" = "1",
"storage_medium" = "SSD",
"storage_cooldown_time" = "2022-06-01 12:00:00"
);
三、数据划分
列定义
以AGGREGATE KEY数据模型为例进行说明。更多数据模型参阅Doris数据模型。
列的基本类型,可以通过在mysql-client中执行HELP CREATE TABLE;查看。AGGREGATE KEY数据模型中,所有没有指定聚合方式(SUM、REPLACE、MAX、MIN)的列视为Key列。而其余则为Value列。
定义列时,可参照如下建议:
- 1、Key列必须在所有Value列之前。
- 2、尽量选择整型类型。因为整型类型的计算和查找比较效率远高于字符串。
- 3、对于不同长度的整型类型的选择原则,遵循够用即可。
- 4、对于VARCHAR和STRING类型的长度,遵循够用即可。
- 5、所有列的总字节长度(包括Key和Value)不能超过100KB。
分区与分桶
Doris 支持两层的数据划分。第一层是Partition,支持Range和List划分方式。第二层是Bucket(Tablet),仅支持Hash的划分方式。也可以仅使用一层分区,此时,只支持Bucket划分。
Partition分区
Partition列可以指定一列或多列。分区类必须为KEY列。
- 1、多列分区的使用方式在后面介绍;
- 2、不论分区列是什么类型,在写分区值时,都需要加双引号;
- 3、分区数量理论上没有上限;
- 4、当不使用 Partition 建表时,系统会自动生成一个和表名同名的,全值范围的Partition。该 Partition 对用户不可见,并且不可删改。
Range 分区
分区列通常为时间列,以方便的管理新旧数据。不可添加范围重叠的分区。
Partition 指定范围的方式
VALUES LESS THAN (...)仅指定上界,系统会将前一个分区的上界作为该分区的下界,生成一个左闭右开的区间。分区的删除不会改变已存在分区的范围,但可能出现数据空洞。
VALUES [...) 指定同时指定上下界,生成一个左闭右开的区间。
通过VALUES [...) 同时指定上下界比较容易理解。这里举例说明,当使用VALUESLESS THAN (...)语句进行分区的增删操作时,分区范围的变化情况:
- (1)以如上expamle_range_tbl为例,当建表完成后,会自动生成如下3个分区:
p201701: [MIN_VALUE, 2017-02-01)
p201702: [2017-02-01, 2017-03-01)
p201703: [2017-03-01, 2017-04-01)
- (2)增加一个分区p201705 VALUES LESS THAN (“2017-06-01”),分区结果如下:
p201701: [MIN_VALUE, 2017-02-01)
p201702: [2017-02-01, 2017-03-01)
p201703: [2017-03-01, 2017-04-01)
p201705: [2017-04-01, 2017-06-01)
- (3)此时删除分区p201703,则分区结果如下:
p201701: [MIN_VALUE, 2017-02-01)
p201702: [2017-02-01, 2017-03-01)
p201705: [2017-04-01, 2017-06-01)
注意到p201702和p201705的分区范围并没有发生变化,而这两个分区之间,出现了一个空洞:[2017-03-01, 2017-04-01)。即如果导入的数据范围在这个空洞范围内,是无法导入的。
- (4)继续删除分区p201702,分区结果如下:
p201701: [MIN_VALUE, 2017-02-01)
p201705: [2017-04-01, 2017-06-01)
空洞范围变为:[2017-02-01, 2017-04-01)
- (5)现在增加一个分区p201702new VALUES LESS THAN (“2017-03-01”),分区结果如下:
p201701: [MIN_VALUE, 2017-02-01)
p201702new: [2017-02-01, 2017-03-01)
p201705: [2017-04-01, 2017-06-01)
可以看到空洞范围缩小为:[2017-03-01, 2017-04-01)
- (6)现在删除分区p201701,并添加分区p201612 VALUES LESS THAN (“2017-01-01”),分区结果如下:
p201612: [MIN_VALUE, 2017-01-01)
p201702new: [2017-02-01, 2017-03-01)
p201705: [2017-04-01, 2017-06-01)
即出现了一个新的空洞:[2017-01-01, 2017-02-01)
List 分区
分区列支持BOOLEAN, TINYINT, SMALLINT, INT, BIGINT, LARGEINT, DATE, DATETIME, CHAR, VARCHAR数据类型,分区值为枚举值。只有当数据为目标分区枚举值其中之一时,才可以命中分区,不可添加范围重叠的分区。
Partition支持通过VALUES IN (...)来指定每个分区包含的枚举值。下面通过示例说明,进行分区的增删操作时,分区的变化。
- (1)以example_list_tbl为例,当建表完成后,会自动生成如下3个分区:
p_cn: ("Beijing", "Shanghai", "Hong Kong")
p_usa: ("New York", "San Francisco")
p_jp: ("Tokyo")
- (2)增加一个分区p_uk VALUES IN (“London”),分区结果如下:
p_cn: ("Beijing", "Shanghai", "Hong Kong")
p_usa: ("New York", "San Francisco")
p_jp: ("Tokyo")
p_uk: ("London")
- (3)删除分区p_jp,分区结果如下:
p_cn: ("Beijing", "Shanghai", "Hong Kong")
p_usa: ("New York", "San Francisco")
p_uk: ("London")
Bucket
- 1、如果使用了Partition,则DISTRIBUTED ...语句描述的是数据在各个分区内的划分规则。如果不使用Partition,则描述的是对整个表的数据的划分规则;
- 2、分桶列可以是多列,但必须为Key列。分桶列可以和Partition列相同或不同;
- 3、分桶列的选择,是在 查询吞吐和查询并发 之间的一种权衡:
- 1、如果选择多个分桶列,则数据分布更均匀。如果一个查询条件不包含所有分桶列的等值条件,那么该查询会触发所有分桶同时扫描,这样查询的吞吐会增加,单个查询的延迟随之降低。这个方式适合大吞吐低并发的查询场景;
- 2、如果仅选择一个或少数分桶列,则对应的点查询可以仅触发一个分桶扫描。此时,当多个点查询并发时,这些查询有较大的概率分别触发不同的分桶扫描,各个查询之间的IO影响较小(尤其当不同桶分布在不同磁盘上时),所以这种方式适合高并发的点查询场景。
- 4、分桶的数量理论上没有上限。
使用复合分区的场景
- 1、有时间维度或类似带有有序值的维度,可以以这类维度列作为分区列。分区粒度可以根据导入频次、分区数据量等进行评估。
- 2、历史数据删除需求:如有删除历史数据的需求(比如仅保留最近N天的数据)。使用复合分区,可以通过删除历史分区来达到目的。也可以通过在指定分区内发送DELETE语句进行数据删除。
- 3、解决数据倾斜问题:每个分区可以单独指定分桶数量。如按天分区,当每天的数据量差异很大时,可以通过指定分区的分桶数,合理划分不同分区的数据,分桶列建议选择区分度大的列。
多列分区
Doris支持指定多列作为分区列,示例如下:
Range分区
PARTITION BY RANGE(`date`, `id`)
(
PARTITION `p201701_1000` VALUES LESS THAN ("2017-02-01", "1000"),
PARTITION `p201702_2000` VALUES LESS THAN ("2017-03-01", "2000"),
PARTITION `p201703_all` VALUES LESS THAN ("2017-04-01")
)
指定date(DATE类型) 和 id(INT类型) 作为分区列。以上示例最终得到的分区如下:
p201701_1000: [(MIN_VALUE, MIN_VALUE), ("2017-02-01", "1000") )
p201702_2000: [("2017-02-01", "1000"), ("2017-03-01", "2000") )
p201703_all: [("2017-03-01", "2000"), ("2017-04-01", MIN_VALUE))
注意,最后一个分区用户缺省只指定了date列的分区值,所以id列的分区值会默认填充MIN_VALUE。当用户插入数据时,分区列值会按照顺序依次比较,最终得到对应的分区。举例如下(数据 --> 分区):
2017-01-01, 200 --> p201701_1000
2017-01-01, 2000 --> p201701_1000
2017-02-01, 100 --> p201701_1000
2017-02-01, 2000 --> p201702_2000
2017-02-15, 5000 --> p201702_2000
2017-03-01, 2000 --> p201703_all
2017-03-10, 1 --> p201703_all
2017-04-01, 1000 --> 无法导入
2017-05-01, 1000 --> 无法导入
List分区
PARTITION BY LIST(`id`, `city`)
(
PARTITION `p1_city` VALUES IN (("1", "Beijing"), ("1","Shanghai")),
PARTITION `p2_city` VALUES IN (("2", "Beijing"), ("2","Shanghai")),
PARTITION `p3_city` VALUES IN (("3", "Beijing"), ("3","Shanghai"))
)
指定id(INT类型) 和city(VARCHAR类型) 作为分区列。最终得到的分区如下:
p1_city: [("1", "Beijing"), ("1", "Shanghai")]
p2_city: [("2", "Beijing"), ("2", "Shanghai")]
p3_city: [("3", "Beijing"), ("3", "Shanghai")]
当用户插入数据时,分区列值会按照顺序依次比较,最终得到对应的分区。举例如下:
数据 —> 分区
1, Beijing ---> p1_city
1, Shanghai ---> p1_city
2, Shanghai ---> p2_city
3, Beijing ---> p3_city
1, Tianjin ---> 无法导入
4, Beijing ---> 无法导入
PROPERTIES
在建表语句的最后 PROPERTIES 中,可以指定replication_num、storage_medium和storage_cooldown_time三个参数。
replication_num
每个Tablet的副本数量。默认为3,建议保持默认即可。在建表语句中,所有Partition中的Tablet副本数量统一指定。而在增加新分区时,可以单独指定新分区中Tablet的副本数量。
副本数量可以在运行时修改。强烈建议保持奇数。
最大副本数量取决于集群中独立IP的数量(注意不是BE数量)。Doris中副本分布的原则是,不允许同一个Tablet的副本分布在同一台物理机上,而识别物理机即通过IP。所以,即使在同一台物理机上部署了3个或更多BE实例,如果这些BE的IP相同,则依然只能设置副本数为1。
对于一些小,并且更新不频繁的维度表,可以考虑设置更多的副本数。这样在Join查询时,可以有更大的概率进行本地数据Join。
torage_medium & storage_cooldown_time
BE的数据存储目录可以显式的指定为SSD或者HDD(通过.SSD或者.HDD后缀区分)。建表时,可以统一指定所有Partition初始存储的介质。注意,后缀作用是显式指定磁盘介质,而不会检查是否与实际介质类型相符。
默认初始存储介质可通过fe的配置文件fe.conf中指定default_storage_medium=xxx,如果没有指定,则默认为HDD。如果指定为SSD,则数据初始存放在SSD上。
如果没有指定storage_cooldown_time,则默认30天后,数据会从SSD自动迁移到HDD上。如果指定了storage_cooldown_time,则在到达storage_cooldown_time时间后,数据才会迁移。
注意,当指定storage_medium时,如果FE参数enable_strict_storage_medium_check为False该参数只是一个“尽力而为”的设置。即使集群内没有设置SSD存储介质,也不会报错,而是自动存储在可用的数据目录中。 同样,如果SSD介质不可访问、空间不足,都可能导致数据初始直接存储在其他可用介质上。而数据到期迁移到HDD时,如果HDD介质不可访问 、空间不足,也可能迁移失败( 但是会不断尝试)。如果FE参数enable_strict_storage_medium_check为True则当集群内没有设置SSD存储介质时,会报错Failed to find enough host in all backends with storage medium is SSD。
ENGINE
本示例中,ENGINE的类型是olap,即默认的ENGINE类型。在Doris中,只有这个ENGINE类型是由Doris负责数据管理和存储的。其他ENGINE类型,如mysql、broker、es等等,本质上只是对外部其他数据库或系统中的表的映射,以保证Doris可以读取这些数据。而Doris本身并不创建、管理和存储任何非olap ENGINE类型的表和数据。
其他
IF NOT EXISTS表示如果没有创建过该表,则创建。注意这里只判断表名是否存在,而不会判断新建表结构是否与已存在的表结构相同。
参考:
https://blog.csdn.net/qq_37475168/article/details/125570856