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一、ClickHouse 简介
ClickHouse 是俄罗斯的 Yandex 于 2016 年开源的用于在线分析处理查询(OLAP: Online Analytical Processing)MPP 架构的列式存储数据库(DBMS:Database Management System),能够使用 SQL 查询实时生成分析数据报告。ClickHouse 的全称是 Click Stream,Data WareHouse。
clickhouse 可以做用户行为分析,流批一体
线性扩展和可靠性保障能够原生支持 shard + replication
clickhouse 没有走 hadoop 生态,采用 Local attached storage 作为存储
二、ClickHouse 特点
1、列式存储:
- 行式存储的好处
想查找某个人所有的属性时,可以通过一次磁盘查找加顺序读取就可以;但是当想查所有人的年龄时,需要不停的查找,或者全表扫描才行,遍历的很多数据都是不需要的。
- 列式存储的好处
对于列的聚合、计数、求和等统计操作优于行式存储
由于某一列的数据类型都是相同的,针对于数据存储更容易进行数据压缩,每一列选择更优的数据压缩算法,大大提高了数据的压缩比重
数据压缩比更好,一方面节省了磁盘空间,另一方面对于cache也有了更大的发挥空间
列式存储不支持事务
2、DBMS 功能
几乎覆盖了标准 SQL 的大部分语法,包括 DDL 和 DML、,以及配套的各种函数;用户管理及权限管理、数据的备份与恢复
3、多样化引擎
目前包括合并树、日志、接口和其他四大类 20 多种引擎。
4、高吞吐写入能力:
ClickHouse 采用类LSM Tree 的结构,数据写入后定期在后台 Compaction。通过类 LSM tree 的结构, ClickHouse 在数据导入时全部是顺序append写,写入后数据段不可更改,在后台 compaction 时也是多个段 merge sort 后顺序写回磁盘。顺序写的特性,充分利用了磁盘的吞吐能力。
5、数据分区与线程及并行:
ClickHouse 将数据划分为多个 partition,每个 partition 再进一步划分为多个 index granularity(索引粒度),然后通过多个 CPU 核心分别处理其中的一部分来实现并行数据处理。在这种设计下, 单条 Query 就能利用整机所有 CPU。 极致的并行处理能力,极大的降低了查询延时。
所以, ClickHouse 即使对于大量数据的查询也能够化整为零平行处理。但是有一个弊端就是对于单条查询使用多 CPU,就不利于同时并发多条查询。所以对于高 qps 的查询业务并不是强项。
6、单表查询速度优于关联查询
ClickHouse 像很多 OLAP 数据库一样,单表查询速度优于关联查询,而且 ClickHouse 的两者差距更为明显。
关联查询:clickhouse 会将右表加载到内存。
三、ClickHouse 为什么快?
- C++ 可以利用硬件优势
- 摒弃了hadoop生态
- 数据底层以列式存储
- 利用单节点的多核并行处理
- 为数据建立索引一级、二级、稀疏索引
- 使用大量的算法处理数据
- 支持向量化处理
- 预先设计运算模型-预先计算
- 分布式处理数据
四、引擎作用
表引擎是 ClickHouse 的一大特色。可以说, 表引擎决定了如何存储表的数据。包括:
- 数据的存储方式和位置
- 支持哪些查询以及如何支持
- 并发数据访问
- 索引的使用
- 是否可以执行多线性请求
- 数据复制参数
五、ClickHouse 引擎
引擎决定了数据的存储位置、存储结构、表的特征(是否修改操作 DDL、DDL、是否支持并发操作)
1、数据库引擎
目前支持的数据库引擎有 5 种:
Ordinary
默认引擎,在绝大多数情况下我们都会使用默认引擎,使用时无须刻意声明。在此数据库下可以使用任意类型的表引擎。
Dictionary
字典引擎,此类数据库会自动为所有数据字典创建它们的数据表。
Memory
内存引擎,用于存放临时数据。此类数据库下的数据表只会停留在内存中,不会涉及任何磁盘操作,当服务重启后数据会被清除。
Lazy
日志引擎,此类数据库下只能使用 Log 系列的表引擎。
MySQL
MySQL引擎,将远程的MySQL服务器中的表映射到 ClickHouse 中,常用语数据的合并。
MaterializeMySQL
MySQL 数据同步;将MySQL数据全量或增量方式同步到 clickhouse 中,解决 MySQL 服务并发访问压力过大的问题