大数据 - Doris系列《三》- 数据表设计之表的基本概念

目录

🐶3.1 字段类型

🐶3.2 表的基本概念

3.2.1 Row & Column

3.2.2 分区与分桶

🥙3.2.2.1 Partition

1. Range 分区

2. List 分区

进阶：复合分区与单分区的选择

3.2.3 PROPERTIES

🥙3.2.3.1 分片副本数

🥙3.2.3.2 存储介质 和 热数据冷却时间

3.2.4小练习：建表指定分区和分桶数

🐶3.1 字段类型

🐶3.2 表的基本概念

3.2.1 Row & Column

doris中的列分为两类：key列和value列

key列在doris中有两种作用：

聚合表模型中，key是聚合和排序的依据

其他表模型中，key是排序依据

3.2.2 分区与分桶

• partition（分区）：是在 逻辑上 将一张表按行(横向)划分

• tablet（又叫bucket，分桶）：在 物理上 对一个分区再按行(横向)划分

🥙3.2.2.1 Partition

• Partition 列可以指定一列或多列，在聚合模型中，分区列必须为 KEY 列。
• 不论分区列是什么类型，在写分区值时，都需要加双引号。
• 分区数量理论上没有上限。
• 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。
• 创建分区时 不可添加范围重叠的分区。

1. Range 分区

-- Range Partition
drop table if exists test.expamle_range_tb;
CREATE TABLE IF NOT EXISTS test.expamle_range_tb
(
    `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"
)
ENGINE=OLAP
DUPLICATE KEY(`user_id`, `date`) -- 表模型
-- 分区的语法
PARTITION BY RANGE(`date`) -- 指定分区类型和分区列
(
    -- 指定分区名称，分区的上界   前闭后开
    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 2;

注意点
1. 分区名称要么用``号围起来，要么就单加一个名称

--id为int类型
PARTITION BY RANGE(`id`) -- 指定分区类型和分区列
(
    -- 指定分区名称，分区的上界   前闭后开
    PARTITION `p100` VALUES LESS THAN (100),   //范围： [int的最小值,100)
    PARTITION `p200` VALUES LESS THAN (200),   //范围： [100,200)
    PARTITION `p300` VALUES LESS THAN (300)    //范围： [200,300)
)

insert into table values(300)  丢掉
ok, 0行收到影响

insert into table values(200) -->p300
ok.1行收到影响

但在公司中往往需要同时插入多行数据，可能就会漏掉一条而不自知

• 分区列通常为时间列，以方便的管理新旧数据。
• Partition 支持通过 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。同时，也支持通过 VALUES [...) 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 VALUES LESS THAN (...) 语句进行分区的增删操作时，分区范围的变化情况：

-- 查看表中分区得情况
SHOW PARTITIONS FROM test.expamle_range_tbl \G;

mysql> SHOW PARTITIONS FROM test.expamle_range_tbl \G;
*************************** 1. row ***************************
             PartitionId: 12020
           PartitionName: p201701
          VisibleVersion: 1
      VisibleVersionTime: 2022-08-30 21:57:36
                   State: NORMAL
            PartitionKey: date
                   Range: [types: [DATE]; keys: [0000-01-01]; ..types: [DATE]; keys: [2017-02-01]; )
         DistributionKey: user_id
                 Buckets: 1
          ReplicationNum: 3
           StorageMedium: HDD
            CooldownTime: 9999-12-31 23:59:59
LastConsistencyCheckTime: NULL
                DataSize: 0.000 
              IsInMemory: false
       ReplicaAllocation: tag.location.default: 3
*************************** 2. row ***************************
             PartitionId: 12021
           PartitionName: p201702
          VisibleVersion: 1
      VisibleVersionTime: 2022-08-30 21:57:36
                   State: NORMAL
            PartitionKey: date
                   Range: [types: [DATE]; keys: [2017-02-01]; ..types: [DATE]; keys: [2017-03-01]; )
         DistributionKey: user_id
                 Buckets: 1
          ReplicationNum: 3
           StorageMedium: HDD
            CooldownTime: 9999-12-31 23:59:59
LastConsistencyCheckTime: NULL
                DataSize: 0.000 
              IsInMemory: false
       ReplicaAllocation: tag.location.default: 3
*************************** 3. row ***************************
             PartitionId: 12022
           PartitionName: p201703
          VisibleVersion: 1
      VisibleVersionTime: 2022-08-30 21:57:35
                   State: NORMAL
            PartitionKey: date
                   Range: [types: [DATE]; keys: [2017-03-01]; ..types: [DATE]; keys: [2017-04-01]; )
         DistributionKey: user_id
                 Buckets: 1
          ReplicationNum: 3
           StorageMedium: HDD
            CooldownTime: 9999-12-31 23:59:59
LastConsistencyCheckTime: NULL
                DataSize: 0.000 
              IsInMemory: false
       ReplicaAllocation: tag.location.default: 3
3 rows in set (0.00 sec)

p201701: [MIN_VALUE,  2017-02-01)
p201702: [2017-02-01, 2017-03-01)
p201703: [2017-03-01, 2017-04-01)

ALTER TABLE test.expamle_range_tbl ADD PARTITION p201705 VALUES LESS THAN ("2017-06-01");
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)

ALTER TABLE test.expamle_range_tbl DROP PARTITION p201703;
p201701: [MIN_VALUE,  2017-02-01)
p201702: [2017-02-01, 2017-03-01)
p201705: [2017-04-01, 2017-06-01)

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)

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)

PARTITION BY RANGE(`date`, `id`)     前闭后开
(
    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")-- 默认采用id类型的最小值
)

* 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)) 

2. 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。
• 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。

-- List Partition

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 NOT NULL COMMENT "用户年龄",
    `sex` TINYINT NOT NULL 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")
)
-- 指定分桶的语法
DISTRIBUTED BY HASH(`user_id`) BUCKETS 1
PROPERTIES
(
    "replication_num" = "3"
);

p_cn: ("Beijing", "Shanghai", "Hong Kong")
p_usa: ("New York", "San Francisco")
p_jp: ("Tokyo")

p_cn: ("Beijing", "Shanghai", "Hong Kong")
p_usa: ("New York", "San Francisco")
p_jp: ("Tokyo")
p_uk: ("London")

p_cn: ("Beijing", "Shanghai", "Hong Kong")
p_usa: ("New York", "San Francisco")
p_uk: ("London")

PARTITION BY LIST(`id`, `city`)
(
    PARTITION `p1_city` VALUES IN (("1", "Beijing"), ("2", "Shanghai")),
    PARTITION `p2_city` VALUES IN (("2", "Beijing"), ("1", "Shanghai")),
    PARTITION `p3_city` VALUES IN (("3", "Beijing"), ("4", "Shanghai"))
)

* p1_city: [("1", "Beijing"), ("1", "Shanghai")]
* p2_city: [("2", "Beijing"), ("2", "Shanghai")]
* p3_city: [("3", "Beijing"), ("3", "Shanghai")]

* 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

• 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。
• 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。
• 分桶列的选择，是在 查询吞吐 和 查询并发 之间的一种权衡：

  多个分桶列， 适合高吞吐低并发的场景

  单个分桶列，使用高并发点查询场景。

  • 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。这个方式适合高吞吐低并发的查询场景。
  • 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。
• 分桶的数量理论上没有上限

举例来说：

我们拿 省份和城市作为分桶列

1） 当查询where province ='江苏‘ and city="南通“时，此时只需要根据江苏和南通的hashcode找到对应的分桶编号。 （查询很快）

2）当查询where province ='江苏‘时，此时需要全表扫描。 （查询会慢一些,但当你一个人查询时，所有机器都为你服务，读写数据的 吞吐量 会增加，因此适合于高吞吐低并发的场景）

1. 一个表的 Tablet 总数量等于 (Partition num * Bucket num)。
2. 分桶字段尽量选择基数大的字段。如只选择性别作为分桶列，只会落入两个桶中。
3. 一个表的 Tablet 数量，在不考虑扩容的情况下，推荐略多于整个集群的磁盘数量。
4. 单个 Tablet 的数据量理论上没有上下界，但建议在 1G - 10G 的范围内。如果单个 Tablet 数据量过小，则数据的聚合效果不佳，且元数据管理压力大。如果数据量过大，则不利于副本的迁移、补齐，且会增加 Schema Change 或者 Rollup 操作失败重试的代价（这些操作失败重试的粒度是 Tablet）。分桶应该控制桶内数据量 ， 不易过大或者过小
5. 当 Tablet 的数据量原则和数量原则冲突时，建议 优先考虑数据量原则 。
6. 在建表时，每个分区的 Bucket 数量统一指定。但是在动态增加分区时（ADD PARTITION），可以单独指定新分区的 Bucket 数量。可以利用这个功能方便的应对数据缩小或膨胀。
7. 一个 Partition 的 Bucket 数量一旦指定，不可更改。所以在确定 Bucket 数量时，需要预先考虑集群扩容的情况。比如当前只有 3 台 host，每台 host 有 1 块盘。如果 Bucket 的数量只设置为 3 或更小，那么后期即使再增加机器，也不能提高并发度。

进阶：复合分区与单分区的选择

复合分区

• 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。

以下场景推荐使用复合分区

• 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。地域、时间
• 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。2
• 改善数据倾斜问题：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。

用户也可以不使用复合分区，即使用单分区。则数据只做 HASH 分布。

3.2.3 PROPERTIES

PROPERTIES(
  "参数名" = "参数值"
)

🥙3.2.3.1 分片副本数

• replication_num

🥙3.2.3.2 存储介质 和 热数据冷却时间

• storage_medium
• storage_cooldown_time datetime

"storage_medium" = "SSD" 
"storage_cooldown_time" = "2023-04-20 00:00:00" 要在当前时间之后，并且是一个datetime类型 

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。没设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。

3.2.4小练习：建表指定分区和分桶数

create table student(
    uid int,
    name varchar(10),
    birthday date,
    age int,
    province varchar(10)
)engine =olap
duplicate key(uid,name,birthday)
partition by range(birthday)(
    partition  `p202209` values less than ("2022-10-01"),
    partition `p202210` values less than ("2022-11-01"),
    partition `p202211` values less than ("2022-12-01"),
    partition `p202212` values less than ("2023-01-01")
)
distributed by hash(uid) buckets 4
properties(
    "replication_num"="2",
    "storage_medium"="SSD",
    "storage_cooldown_time"="2024-01-25 05:00:00"
);