Doris-02-数据表的操作(建表、数据模型Aggregate-Uniq-Duplicate、动态分区、临时分区、Rollup、物化视图等)

数据表的操作

创建用户和数据库

• 创建 test 用户

  mysql -h hadoop1 -P 9030 -uroot -p
  create user 'test' identified by 'test';
  

• 创建数据库

  create database test_db;
  

• 用户授权

  grant all on test_db to test;
  

基本概念

在 Doris 中，数据都以关系表（Table）的形式进行逻辑上的描述。

Row & Column

一张表包括行（Row）和列（Column）。Row 即用户的一行数据。Column 用于描述一行数据中不同的字段。

• 在默认的数据模型中，Column 只分为排序列和非排序列。存储引擎会按照排序列对数据进行排序存储，并建立稀疏索引，以便在排序数据上进行快速查找。
• 而在聚合模型中，Column 可以分为两大类：Key 和 Value。从业务角度看，Key 和Value 可以分别对应维度列和指标列。从聚合模型的角度来说，Key 列相同的行，会聚合成一行。其中 Value 列的聚合方式由用户在建表时指定。

Partition & Tablet

在 Doris 的存储引擎中，用户数据首先被划分成若干个分区（Partition），划分的规则通常是按照用户指定的分区列进行范围划分，比如按时间划分。而在每个分区内，数据被进一步的按照 Hash 的方式分桶，分桶的规则是要找用户指定的分桶列的值进行 Hash 后分桶。每个分桶就是一个数据分片（Tablet），也是数据划分的最小逻辑单元。

• Tablet 之间的数据是没有交集的，独立存储的。Tablet 也是数据移动、复制等操作的最小物理存储单元。
• 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。

建表语句

语法和示例

使用 CREATE TABLE 命令建立一个表(Table)。更多详细参数可以查看：

HELP CREATE TABLE;

建表语法：

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。

• 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。

• 单分区：只做 HASH 分布，即只分桶。

字段类型：

注：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, 类型包括：

SUM：求和。适用数值类型。
MIN：求最小值。适合数值类型。
MAX：求最大值。适合数值类型。
REPLACE：替换。对于维度列相同的行，指标列会按照导入的先后顺序，后倒入的替换先导入的。
REPLACE_IF_NOT_NULL：非空值替换。和 REPLACE 的区别在于对于null值，不做替换。这里要注意的是字段默认值要给NULL，而不能是空字符串，如果是空字符串，会给你替换成空字符串。
HLL_UNION：HLL 类型的列的聚合方式，通过 HyperLogLog 算法聚合。
BITMAP_UNION：BIMTAP 类型的列的聚合方式，进行位图的并集聚合。

建表示例：

我们以一个建表操作来说明 Doris 的数据划分。

CREATE TABLE IF NOT EXISTS example_db.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" = "3",
    "storage_medium" = "SSD",
    "storage_cooldown_time" = "2018-01-01 12:00:00"
);

List Partition：

CREATE TABLE IF NOT EXISTS example_db.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) 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" = "3",
    "storage_medium" = "SSD",
    "storage_cooldown_time" = "2018-01-01 12:00:00"
);

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：

• Key 列必须在所有 Value 列之前。
• 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。
• 对于不同长度的整型类型的选择原则，遵循够用即可。
• 对于 VARCHAR 和 STRING 类型的长度，遵循 够用即可。
• 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 的划分方式。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。使用一层分区时，只支持 Bucket 划分。

Partition

• Partition 列可以指定一列或多列。分区类必须为 KEY 列。多列分区的使用方式在后面介绍。
• 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。

（1） 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。删除分区可能出现空洞。
• 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 VALUES LESS THAN (…) 语句进行分区的增删操作时，分区范围的变化情况：

• 如上 expamle_range_tbl 示例，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)
  

• 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)
  

• 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。

• 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)

• 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)

• 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)

（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。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。

• 如上 example_list_tbl 示例，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")
  

• 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")
  

• 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")
  

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"))
  )
  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
  

Bucket

• 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：

  • 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。

  • 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。

使用复合分区的场景：

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。
• 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。
• 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。

PROPERTIES

在建表语句的最后 PROPERTIES 中，可以指定以下两个参数：

（1）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。

（2）storage_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。

数据模型

Doris 的数据模型主要分为 3 类：Aggregate、Uniq、Duplicate。

Aggregate 模型

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 的称为 Key，设置了 AggregationType 的称为 Value。

当我们导入数据时，对于 Key 列相同的行会聚合成一行，而 Value 列会按照设置的AggregationType 进行聚合。AggregationType 目前有以下四种聚合方式：

• SUM：求和，多行的 Value 进行累加。

• REPLACE：替代，下一批数据中的 Value 会替换之前导入过的行中的 Value。REPLACE_IF_NOT_NULL ：当遇到 null 值则不更新。

• MAX：保留最大值。

• MIN：保留最小值。

数据的聚合，在 Doris 中有如下三个阶段发生：

• 每一批次数据导入的 ETL 阶段。该阶段会在每一批次导入的数据内部进行聚合。
• 底层 BE 进行数据 Compaction 的阶段。该阶段，BE 会对已导入的不同批次的数据进行进一步的聚合。
• 数据查询阶段。在数据查询时，对于查询涉及到的数据，会进行对应的聚合。

数据在不同时间，可能聚合的程度不一致。比如一批数据刚导入时，可能还未与之前已存在的数据进行聚合。但是对于用户而言，用户只能查询到聚合后的数据。即不同的聚合程度对于用户查询而言是透明的。用户需始终认为数据以最终的完成的聚合程度存在，而不应假设某些聚合还未发生。

（1）示例一：导入数据聚合

• 建表

  CREATE TABLE IF NOT EXISTS test_db.example_site_visit
  (
      `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",
      `last_visit_date_not_null` DATETIME REPLACE_IF_NOT_NULL 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 10;
  

• 插入数据

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

  注意：Insert into 单条数据这种操作在 Doris 里只能演示不能在生产使用，会引发写阻塞。

• 查看表

  select * from test_db.example_site_visit;
  

  可以看到，用户 10000 只剩下了一行聚合后的数据。而其余用户的数据和原始数据保持一致。经过聚合，Doris 中最终只会存储聚合后的数据。换句话说，即明细数据会丢失，用户不能够再查询到聚合前的明细数据了。

（2）示例二：保留明细数据

• 建表：

  CREATE TABLE IF NOT EXISTS test_db.example_site_visit2
  (
   `user_id` LARGEINT NOT NULL COMMENT "用户 id",
   `date` DATE NOT NULL COMMENT "数据灌入日期时间",
   `timestamp` DATETIME COMMENT "数据灌入时间，精确到秒",
   `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`, `timestamp`, `city`, `age`, `sex`)
  DISTRIBUTED BY HASH(`user_id`) BUCKETS 10;
  

• 插入数据：

  insert into test_db.example_site_visit2 values(10000,'2017-10-01','2017-10-01 08:00:05',' 北 京 ',20,0,'2017-10-01 06:00:00',20,10,10),\
  (10000,'2017-10-01','2017-10-01 09:00:05','北京',20,0,'2017-10-01 07:00:00',15,2,2),\
  (10001,'2017-10-01','2017-10-01 18:12:10','北京',30,1,'2017-10-01 17:05:45',2,22,22),\
  (10002,'2017-10-02','2017-10-02 13:10:00','上海',20,1,'2017-10-02 12:59:12',200,5,5),\
  (10003,'2017-10-02','2017-10-02 13:15:00','广州',32,0,'2017-10-02 11:20:00',30,11,11),\
  (10004,'2017-10-01','2017-10-01 12:12:48','深圳',35,0,'2017-10-01 10:00:15',100,3,3),\
  (10004,'2017-10-03','2017-10-03 12:38:20','深圳',35,0,'2017-10-03 10:20:22',11,6,6);
  

• 查看表：

  select * from test_db.example_site_visit2;
  

  存储的数据，和导入数据完全一样，没有发生任何聚合。这是因为，这批数据中，因为加入了 timestamp 列，所有行的 Key 都不完全相同。也就是说，只要保证导入的数据中，每一行的 Key 都不完全相同，那么即使在聚合模型下，Doris 也可以保存完整的明细数据。

（3）示例三：导入数据与已有数据聚合

• 往实例一中继续插入数据：

  insert into test_db.example_site_visit values(10004,'2017-10-03','深圳',35,0,'2017-10-03 11:22:00',null,44,19,19),\
  (10005,'2017-10-03','长沙',29,1,'2017-10-03 18:11:02','2017-10-03 18:11:02',3,1,1);
  

• 查看表：

  select * from test_db.example_site_visit;
  

  可以看到，用户 10004 的已有数据和新导入的数据发生了聚合。同时新增了 10005 用户的数据。

Uniq 模型

在某些多维分析场景下，用户更关注的是如何保证 Key 的唯一性，即如何获得 Primary Key 唯一性约束。因此，我们引入了 Uniq 的数据模型。该模型本质上是聚合模型的一个特例，也是一种简化的表结构表示方式。

• 建表

  CREATE TABLE IF NOT EXISTS test_db.user
  (
      `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 10;
  

• 插入数据

  insert into test_db.user values\
  (10000,'wuyanzu',' 北 京 ',18,0,12345678910,' 北 京 朝 阳 区 ','2017-10-01 07:00:00'),\
  (10000,'wuyanzu',' 北 京 ',19,0,12345678910,' 北 京 朝 阳 区 ','2017-10-01 07:00:00'),\
  (10000,'zhangsan','北京',20,0,12345678910,'北京海淀区','2017-11-15 06:10:20');
  

• 查询表

  select * from test_db.user;
  

  Uniq 模型完全可以用聚合模型中的 REPLACE 方式替代。其内部的实现方式和数据存储方式也完全一样。

Duplicate 模型

在某些多维分析场景下，数据既没有主键，也没有聚合需求。Duplicate 数据模型可以满足这类需求。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。即使两行数据完全相同，也都会保留。 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。

• 建表

  CREATE TABLE IF NOT EXISTS test_db.example_log
  (
      `timestamp` DATETIME NOT NULL COMMENT "日志时间",
      `type` INT NOT NULL COMMENT "日志类型",
      `error_code` INT COMMENT "错误码",
      `error_msg` VARCHAR(1024) COMMENT "错误详细信息",
      `op_id` BIGINT COMMENT "负责人 id",
      `op_time` DATETIME COMMENT "处理时间" )
  DUPLICATE KEY(`timestamp`, `type`)
  DISTRIBUTED BY HASH(`timestamp`) BUCKETS 10;
  

• 插入数据

  insert into test_db.example_log values\
  ('2017-10-01 08:00:05',1,404,'not found page', 101, '2017-10-01 08:00:05'),\
  ('2017-10-01 08:00:05',1,404,'not found page', 101, '2017-10-01 08:00:05'),\
  ('2017-10-01 08:00:05',2,404,'not found page', 101, '2017-10-01 08:00:06'),\
  ('2017-10-01 08:00:06',2,404,'not found page', 101, '2017-10-01 08:00:07');
  

• 查看表

  select * from test_db.example_log;
  

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。

• **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。
• Uniq 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（因为本质是 REPLACE，没有 SUM 这种聚合方式）。
• 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）

动态分区

动态分区是在 Doris 0.12 版本中引入的新功能。旨在对表级别的分区实现生命周期管理（TTL），减少用户的使用负担。

目前实现了动态添加分区及动态删除分区的功能。动态分区只支持 Range 分区。

原理和使用方式

原理：

在某些使用场景下，用户会将表按照天进行分区划分，每天定时执行例行任务，这时需要使用方手动管理分区，否则可能由于使用方没有创建分区导致数据导入失败，这给使用方带来了额外的维护成本。

通过动态分区功能，用户可以在建表时设定动态分区的规则。FE 会启动一个后台线程，根据用户指定的规则创建或删除分区。用户也可以在运行时对现有规则进行变更。

使用方式：

动态分区的规则可以在建表时指定，或者在运行时进行修改。当前仅支持对单分区列的分区表设定动态分区规则。

建表时指定：

CREATE TABLE tbl1
(...)
PROPERTIES
(
    "dynamic_partition.prop1" = "value1",
    "dynamic_partition.prop2" = "value2",
    ...
)

运行时修改：

ALTER TABLE tbl1 SET
(
    "dynamic_partition.prop1" = "value1",
    "dynamic_partition.prop2" = "value2",
    ...
)

动态分区规则参数

（1）主要参数：

动态分区的规则参数都以 dynamic_partition. 为前缀：

（2）创建历史分区的参数：

• dynamic_partition.create_history_partition

  默认为 false。当置为 true 时，Doris 会自动创建所有分区，当期望创建的分区个数大于 max_dynamic_partition_num 值时，操作将被禁止。当不指定 start 属性时，该参数不生效。

• dynamic_partition.history_partition_num

  当 create_history_partition 为 true 时，该参数用于指定创建历史分区数量。默认值为 - 1， 即未设置。

• dynamic_partition.hot_partition_num

  指定最新的多少个分区为热分区。对于热分区，系统会自动设置其 storage_medium 参数为 SSD，并且设置 storage_cooldown_time。

  hot_partition_num 是往前 n 天和未来所有分区

  我们举例说明。假设今天是 2021-05-20，按天分区，动态分区的属性设置为：hot_partition_num=2, end=3, start=-3。则系统会自动创建以下分区，并且设置 storage_medium 和 storage_cooldown_time 参数：

  p20210517 ： ["2021-05-17", "2021-05-18") storage_medium=HDD storage_cooldown_time=9999-12-31 23:59:59
  p20210518 ： ["2021-05-18", "2021-05-19") storage_medium=HDD storage_cooldown_time=9999-12-31 23:59:59
  p20210519 ： ["2021-05-19", "2021-05-20") storage_medium=SSD storage_cooldown_time=2021-05-21 00:00:00
  p20210520 ： ["2021-05-20", "2021-05-21") storage_medium=SSD storage_cooldown_time=2021-05-22 00:00:00
  p20210521 ： ["2021-05-21", "2021-05-22") storage_medium=SSD storage_cooldown_time=2021-05-23 00:00:00
  p20210522 ： ["2021-05-22", "2021-05-23") storage_medium=SSD storage_cooldown_time=2021-05-24 00:00:00
  p20210523 ： ["2021-05-23", "2021-05-24") storage_medium=SSD storage_cooldown_time=2021-05-25 00:00:00
  

• dynamic_partition.reserved_history_periods

  需要保留的历史分区的时间范围。当 dynamic_partition.time_unit 设置为"DAY/WEEK/MONTH" 时，需要以 [yyyy-MM-dd,yyyy-MM-dd],[…,…] 格式进行设置。当dynamic_partition.time_unit 设置为 “HOUR” 时，需要以 [yyyy-MM-dd HH:mm:ss,yyyy MM-dd HH:mm:ss],[…,…] 的格式来进行设置。如果不设置，默认为 “NULL”。

  我们举例说明。假设今天是 2021-09-06，按天分类，动态分区的属性设置为：

  time_unit="DAY/WEEK/MONTH", \
  end=3, \
  start=-3, \
  reserved_history_periods="[2020-06-01,2020-06-20],[2020-10-31,2020-11-15]"。
  

  则系统会自动保留：

  ["2020-06-01","2020-06-20"],
  ["2020-10-31","2020-11-15"]
  

  或者

  time_unit="HOUR", \
  end=3, \
  start=-3, \
  reserved_history_periods="[2020-06-01 00:00:00,2020-06-01 03:00:00]".
  

  则系统会自动保留：

  ["2020-06-01 00:00:00","2020-06-01 03:00:00"]
  

  这两个时间段的分区。其中，reserved_history_periods 的每一个 […,…] 是一对设置项，两者需要同时被设置，且第一个时间不能大于第二个时间``。

（3）创建历史分区规则

假设需要创建的历史分区数量为 expect_create_partition_num，根据不同的设置具体数量如下：

• create_history_partition = true

  dynamic_partition.history_partition_num 未设置，即 -1。则 expect_create_partition_num = end - start;

• dynamic_partition.history_partition_num 已设置

  则 expect_create_partition_num = end - max(start, -histoty_partition_num);

• create_history_partition = false

  不会创建历史分区，expect_create_partition_num = end - 0;

• 当 expect_create_partition_num > max_dynamic_partition_num（默认 500）时，禁止创建过多分区。

（4）创建历史分区举例

假设今天是 2021-05-20，按天分区，动态分区的属性设置为：create_history_partition=true, end=3, start=-3, history_partition_num=1，则系统会自动创建以下分区：

p20210519
p20210520
p20210521
p20210522
p20210523

history_partition_num=5，其余属性与 1 中保持一直，则系统会自动创建以下分区：

p20210517
p20210518
p20210519
p20210520
p20210521
p20210522
p20210523

history_partition_num=-1 即不设置历史分区数量，其余属性与 1 中保持一直，则系统会自动创建以下分区：

p20210517
p20210518
p20210519
p20210520
p20210521
p20210522
p20210523

（5）注意事项

动 态 分 区 使 用 过 程 中 ， 如 果 因 为 一 些 意 外 情 况 导 致 dynamic_partition.start 和dynamic_partition.end 之间的某些分区丢失，那么当前时间与 dynamic_partition.end 之间的丢失分区会被重新创建，dynamic_partition.start 与当前时间之间的丢失分区不会重新创建。

示例

（1）创建动态分区表

分区列 time 类型为 DATE，创建一个动态分区规则。按天分区，只保留最近 7 天的分区，并且预先创建未来 3 天的分区。

create table student_dynamic_partition1
(id int,
 time date,
 name varchar(50),
 age int
)
duplicate key(id,time)
PARTITION BY RANGE(time)()
DISTRIBUTED BY HASH(id) buckets 10
PROPERTIES(
    "dynamic_partition.enable" = "true",
    "dynamic_partition.time_unit" = "DAY",
    "dynamic_partition.start" = "-7",
    "dynamic_partition.end" = "3",
    "dynamic_partition.prefix" = "p",
    "dynamic_partition.buckets" = "10",
    "replication_num" = "1"
);

（2）查看动态分区表调度情况

SHOW DYNAMIC PARTITION TABLES;

• LastUpdateTime: 最后一次修改动态分区属性的时间
• LastSchedulerTime: 最后一次执行动态分区调度的时间
• State: 最后一次执行动态分区调度的状态
• LastCreatePartitionMsg: 最后一次执行动态添加分区调度的错误信息
• LastDropPartitionMsg: 最后一次执行动态删除分区调度的错误信息

（3）查看表的分区

SHOW PARTITIONS FROM student_dynamic_partition1;

（4）插入测试数据,可以全部成功（修改成对应时间）

insert into student_dynamic_partition1 values(1,'2022-03-31 11:00:00','name1',18);
insert into student_dynamic_partition1 values(1,'2022-04-01 11:00:00','name1',18);
insert into student_dynamic_partition1 values(1,'2022-04-02 11:00:00','name1',18);

（5）设置创建历史分区

ALTER TABLE student_dynamic_partition1 SET ("dynamic_partition.create_history_partition" = "true");
查看分区情况
SHOW PARTITIONS FROM student_dynamic_partition1;

（6）动态分区表与手动分区表相互转换

对于一个表来说，动态分区和手动分区可以自由转换，但二者不能同时存在，有且只有一种状态。

• 手动分区转换为动态分区

  如果一个表在创建时未指定动态分区，可以通过 ALTER TABLE 在运行时修改动态分区相关属性来转化为动态分区，具体示例可以通过 HELP ALTER TABLE 查看。

  注意：如果已设定 dynamic_partition.start，分区范围在动态分区起始偏移之前的历史分区将会被删除。

• 动态分区转换为手动分区

  ALTER TABLE tbl_name SET (“dynamic_partition.enable” = “false”)

  关闭动态分区功能后，Doris 将不再自动管理分区，需要用户手动通过 ALTER TABLE 的方式创建或删除分区。

临时分区

临时分区是归属于某一分区表的。只有分区表可以创建临时分区。

规则：

• 临时分区的分区列和正式分区相同，且不可修改。
• 一张表所有临时分区之间的分区范围不可重叠，但临时分区的范围和正式分区范围可以重叠。
• 临时分区的分区名称不能和正式分区以及其他临时分区重复。

使用场景

（1）原子的覆盖写操作

某些情况下，用户希望能够重写某一分区的数据，但如果采用先删除再导入的方式进行，在中间会有一段时间无法查看数据。这时，用户可以先创建一个对应的临时分区，将新的数据导入到临时分区后，通过替换操作，原子的替换原有分区，以达到目的。对于非分区表的原子覆盖写操作，可以看替换表部分。

（2）修改分桶数

某些情况下，用户在创建分区时使用了不合适的分桶数。则用户可以先创建一个对应分区范围的临时分区，并指定新的分桶数。然后通过 INSERT INTO 命令将正式分区的数据导入到临时分区中，通过替换操作，原子的替换原有分区，以达到目的。

（3）合并或分割分区

某些情况下，用户希望对分区的范围进行修改，比如合并两个分区，或将一个大分区分割成多个小分区。则用户可以先建立对应合并或分割后范围的临时分区，然后通过 INSERT INTO 命令将正式分区的数据导入到临时分区中，通过替换操作，原子的替换原有分区，以达到目的。

操作

临时分区支持添加、删除、替换操作。

（1）添加临时分区

可以通过 ALTER TABLE ADD TEMPORARY PARTITION 语句对一个表添加临时分区：

ALTER TABLE tbl1 ADD TEMPORARY PARTITION tp1 VALUES LESS THAN("2020-02-01");

ALTER TABLE tbl2 ADD TEMPORARY PARTITION tp1 VALUES [("2020-01-01"), ("2020-02-01"));

ALTER TABLE tbl1 ADD TEMPORARY PARTITION tp1 VALUES LESS THAN("2020-02-01")
("in_memory" = "true", "replication_num" = "1")
DISTRIBUTED BY HASH(k1) BUCKETS 5;

ALTER TABLE tbl3 ADD TEMPORARY PARTITION tp1 VALUES IN ("Beijing", "Shanghai");

ALTER TABLE tbl4 ADD TEMPORARY PARTITION tp1 VALUES IN ((1, "Beijing"), (1, "Shanghai"));

ALTER TABLE tbl3 ADD TEMPORARY PARTITION tp1 VALUES IN ("Beijing", "Shanghai")
("in_memory" = "true", "replication_num" = "1")
DISTRIBUTED BY HASH(k1) BUCKETS 5;

添加操作的一些说明：

• 临时分区的添加和正式分区的添加操作相似。临时分区的分区范围独立于正式分区。
• 临时分区可以独立指定一些属性。包括分桶数、副本数、是否是内存表、存储介质等信息。

（2）删除临时分区

可以通过 ALTER TABLE DROP TEMPORARY PARTITION 语句删除一个表的临时分区：

ALTER TABLE tbl1 DROP TEMPORARY PARTITION tp1;

删除操作的一些说明：

• 删除临时分区，不影响正式分区的数据。

（3）替换分区

可以通过 ALTER TABLE REPLACE PARTITION 语句将一个表的正式分区替换为临时分区。

ALTER TABLE tbl1 REPLACE PARTITION (p1) WITH TEMPORARY PARTITION (tp1);

ALTER TABLE tbl1 REPLACE PARTITION (p1, p2) WITH TEMPORARY PARTITION (tp1, tp2, tp3);

ALTER TABLE tbl1 REPLACE PARTITION (p1, p2) WITH TEMPORARY PARTITION (tp1, tp2)
PROPERTIES (
    "strict_range" = "false",
    "use_temp_partition_name" = "true"
);

替换操作有两个特殊的可选参数：

• strict_range：默认为 true。

  对于 Range 分区，当该参数为 true 时，表示要被替换的所有正式分区的范围并集需要和替换的临时分区的范围并集完全相同。当置为 false 时，只需要保证替换后，新的正式分区间的范围不重叠即可。

  对于 List 分区，该参数恒为 true。要被替换的所有正式分区的枚举值必须和替换的临时分区枚举值完全相同。

• use_temp_partition_name：默认为 false。当该参数为 false，并且待替换的分区和替换分区的个数相同时，则替换后的正式分区名称维持不变。如果为 true，则替换后，正式分区的名称为替换分区的名称。

导入和查询

（1）导入临时分区

根据导入方式的不同，指定导入临时分区的语法稍有差别。这里通过示例进行简单说明：

INSERT INTO tbl TEMPORARY PARTITION(tp1, tp2, ...) SELECT ....

curl --location-trusted -u root: -H "label:123" -H "temporary_partitions: tp1, tp2, ..." -T testData http://host:port/api/testDb/testTbl/_stream_load    

LOAD LABEL example_db.label1
(
DATA INFILE("hdfs://hdfs_host:hdfs_port/user/palo/data/input/file")
INTO TABLE `my_table`
TEMPORARY PARTITION (tp1, tp2, ...)
...
)
WITH BROKER hdfs ("username"="hdfs_user", "password"="hdfs_password");

CREATE ROUTINE LOAD example_db.test1 ON example_tbl
COLUMNS(k1, k2, k3, v1, v2, v3 = k1 * 100),
TEMPORARY PARTITIONS(tp1, tp2, ...),
WHERE k1 > 100
PROPERTIES
(...)
FROM KAFKA
(...);

（2）查询临时分区

SELECT ... FROM
tbl1 TEMPORARY PARTITION(tp1, tp2, ...)
JOIN
tbl2 TEMPORARY PARTITION(tp1, tp2, ...)
ON ...
WHERE ...;

Rollup

ROLLUP 在多维分析中是“上卷”的意思，即将数据按某种指定的粒度进行进一步聚合。

基本概念

在 Doris 中，我们将用户通过建表语句创建出来的表称为 Base 表（Base Table）。Base 表中保存着按用户建表语句指定的方式存储的基础数据。

在 Base 表之上，我们可以创建任意多个 ROLLUP 表。这些 ROLLUP 的数据是基于 Base 表产生的，并且在物理上是独立存储的。

ROLLUP 表的基本作用，在于在 Base 表的基础上，获得更粗粒度的聚合数据。

Aggregate 和 Uniq 模型中的 ROLLUP

因为 Uniq 只是 Aggregate 模型的一个特例，所以这里我们不加以区别。

示例1：以example_site_visit2表为例：

• 查看表的结构信息

  desc example_site_visit2 all;
  

• 比如需要查看某个用户的总消费，那么可以建立一个只有 user_id 和 cost 的 rollup

  alter table example_site_visit2 add rollup rollup_cost_userid(user_id,cost);
  

• 查看表的结构信息

  desc example_site_visit2 all; 
  

• 然后可以通过 explain 查看执行计划，是否使用到了 rollup

  explain SELECT user_id, sum(cost) FROM example_site_visit2 GROUP BY user_id;
  

  Doris 会自动命中这个 ROLLUP 表，从而只需扫描极少的数据量，即可完成这次聚合查询。

• 通过命令查看完成状态

  SHOW ALTER TABLE ROLLUP;
  

示例 2：获得不同城市，不同年龄段用户的总消费、最长和最短页面驻留时间

• 创建 ROLLUP

  alter table example_site_visit2 add rollup rollup_city_age_cost_maxd_mind(city,age,cost,max_dwell_time,min_dwell_time);
  

• 查看 rollup 使用

  explain SELECT city, age, sum(cost), max(max_dwell_time), min(min_dwell_time) FROM example_site_visit2 GROUP BY city, age;
  explain SELECT city, sum(cost), max(max_dwell_time), min(min_dwell_time) FROM example_site_visit2 GROUP BY city;
  explain SELECT city, age, sum(cost), min(min_dwell_time) FROM example_site_visit2 GROUP BY city, age;
  

• 通过命令查看完成状态

  SHOW ALTER TABLE ROLLUP;
  

Duplicate模型中的ROLLUP(命中前缀索引)

因为 Duplicate 模型没有聚合的语意。所以该模型中的 ROLLUP，已经失去了“上卷”这一层含义。而仅仅是作为调整列顺序，以命中前缀索引的作用。

因为建表时已经指定了列顺序，所以一个表只有一种前缀索引。这对于使用其他不能命中前缀索引的列作为条件进行的查询来说，效率上可能无法满足需求。因此，我们可以通过创建 ROLLUP 来人为的调整列顺序。举例说明：

Base 表结构如下：

我们可以在此基础上创建一个 ROLLUP 表：

可以看到，ROLLUP 和 Base 表的列完全一样，只是将 user_id 和 age 的顺序调换了。那么当我们进行如下查询时：

SELECT * FROM table where age=20 and message LIKE "%error%";

会优先选择 ROLLUP 表，因为 ROLLUP 的前缀索引匹配度更高。

说明

• ROLLUP 最根本的作用是提高某些查询的查询效率（无论是通过聚合来减少数据量，还是修改列顺序以匹配前缀索引）。因此 ROLLUP 的含义已经超出了“上卷”的范围。这也是为什么在源代码中，将其命名为 Materialized Index（物化索引）的原因。
• ROLLUP 是附属于 Base 表的，可以看做是 Base 表的一种辅助数据结构。用户可以在 Base 表的基础上，创建或删除 ROLLUP，但是不能在查询中显式的指定查询某ROLLUP。是否命中 ROLLUP 完全由 Doris 系统自动决定。
• ROLLUP 的数据是独立物理存储的。因此，创建的 ROLLUP 越多，占用的磁盘空间也就越大。同时对导入速度也会有影响（导入的 ETL 阶段会自动产生所有ROLLUP 的数据），但是不会降低查询效率（只会更好）。
• ROLLUP 的数据更新与 Base 表是完全同步的。用户无需关心这个问题。
• ROLLUP 中列的聚合方式，与 Base 表完全相同。在创建 ROLLUP 无需指定，也不能修改。
• 查询能否命中 ROLLUP 的一个必要条件（非充分条件）是，查询所涉及的所有列（包括 select list 和 where 中的查询条件列等）都存在于该 ROLLUP 的列中。否则，查询只能命中 Base 表。
• 某些类型的查询（如 count(*)）在任何条件下，都无法命中 ROLLUP。
• 可以通过 EXPLAIN your_sql; 命令获得查询执行计划，在执行计划中，查看是否命中 ROLLUP。
• 可以通过 DESC tbl_name ALL; 语句显示 Base 表和所有已创建完成的 ROLLUP。

物化视图

基本概念

物化视图就是包含了查询结果的数据库对象，可能是对远程数据的本地 copy，也可能是一个表或多表 join 后结果的行或列的子集，也可能是聚合后的结果。说白了，就是预先存储查询结果的一种数据库对象。

在 Doris 中的物化视图，就是查询结果预先存储起来的特殊的表。

物化视图的出现主要是为了满足用户，既能对原始明细数据的任意维度分析，也能快速的对固定维度进行分析查询。

适用场景：

• 分析需求覆盖明细数据查询以及固定维度查询两方面。
• 查询仅涉及表中的很小一部分列或行。
• 查询包含一些耗时处理操作，比如：时间很久的聚合操作等。
• 查询需要匹配不同前缀索引。

优势：

• 对于那些经常重复的使用相同的子查询结果的查询性能大幅提升。
• Doris 自动维护物化视图的数据，无论是新的导入，还是删除操作都能保证 base 表和物化视图表的数据一致性。无需任何额外的人工维护成本。
• 查询时，会自动匹配到最优物化视图，并直接从物化视图中读取数据。

自动维护物化视图的数据会造成一些维护开销，会在后面的物化视图的局限性中展开说明。

物化视图 VS Rollup：

在没有物化视图功能之前，用户一般都是使用 Rollup 功能通过预聚合方式提升查询效率的。但是 Rollup 具有一定的局限性，他不能基于明细模型做预聚合。

物化视图则在覆盖了 Rollup 的功能的同时，还能支持更丰富的聚合函数。所以物化视图其实是 Rollup 的一个超集。

也就是说，之前 ALTER TABLE ADD ROLLUP 语法支持的功能现在均可以通过CREATE MATERIALIZED VIEW 实现。

示例一：

# 创建base表
create table sales_records(
    record_id int,
    seller_id int,
    store_id int,
    sale_date date,
    sale_amt bigint
) 
distributed by hash(record_id) 
properties("replication_num" = "1");
# 插入数据
insert into sales_records values(1,2,3,'2020-02-02',10);
# 基于这个 Base 表的数据提交一个创建物化视图的任务
create materialized view store_amt as select store_id, sum(sale_amt) from sales_records group by store_id;
# 由于创建物化视图是一个异步的操作，用户在提交完创建物化视图任务后，需要异步的通过命令检查物化视图是否构建完成。
SHOW ALTER TABLE MATERIALIZED VIEW FROM test_db; (Version 0.13)
# 查看 Base 表的所有物化视图
desc sales_records all;
# 检验当前查询是否匹配到了合适的物化视图
EXPLAIN SELECT store_id, sum(sale_amt) FROM sales_records GROUP BY store_id;
# 删除物化视图语法
DROP MATERIALIZED VIEW 物化视图名 on Base 表名;

原理

Doris 系统提供了一整套对物化视图的 DDL 语法，包括创建，查看，删除。DDL 的语法和 PostgreSQL, Oracle 都是一致的。但是 Doris 目前创建物化视图只能在单表操作，不支持 join。

（1）创建物化视图

首先要根据查询语句的特点来决定创建一个什么样的物化视图。并不是说物化视图定义和某个查询语句一模一样就最好。这里有两个原则：

• 从查询语句中抽象出，多个查询共有的分组和聚合方式作为物化视图的定义。
• 不需要给所有维度组合都创建物化视图。

首先第一个点，一个物化视图如果抽象出来，并且多个查询都可以匹配到这张物化视图。这种物化视图效果最好。因为物化视图的维护本身也需要消耗资源。

如果物化视图只和某个特殊的查询很贴合，而其他查询均用不到这个物化视图。则会导致这张物化视图的性价比不高，既占用了集群的存储资源，还不能为更多的查询服务。

所以用户需要结合自己的查询语句，以及数据维度信息去抽象出一些物化视图的定义。

第二点就是，在实际的分析查询中，并不会覆盖到所有的维度分析。所以给常用的维度组合创建物化视图即可，从而到达一个空间和时间上的平衡。

通过下面命令就可以创建物化视图了。创建物化视图是一个异步的操作，也就是说用户成功提交创建任务后，Doris 会在后台对存量的数据进行计算，直到创建成功。

具体的语法可以通过下面命令查看：HELP CREATE MATERIALIZED VIEW 这里以一个销售记录表为例：

比如我们有一张销售记录明细表，存储了每个交易的时间，销售员，销售门店，和金额。

提交完创建物化视图的任务后，Doris 就会异步在后台生成物化视图的数据，构建物化视图。

在构建期间，用户依然可以正常的查询和导入新的数据。创建任务会自动处理当前的存量数据和所有新到达的增量数据，从而保持和 base 表的数据一致性。用户不需关心一致性问题。

（2）查询自动匹配

物化视图创建完成后，用户的查询会根据规则自动匹配到最优的物化视图。

物化视图的自动匹配分为下面两个步骤：

• 根据查询条件选出一个最优的物化视图：这一步的输入是所有候选物化视图表的元数据，根据查询的条件从候选集中输出最优的一个物化视图；
• 根据选出的物化视图对查询进行改写：这一步是结合上一步选择出的最优物化视图，进行查询的改写，最终达到直接查询物化视图的目的。

（3）最优路径选择

这里分为两个步骤：

• 对候选集合进行一个过滤。只要是查询的结果能从物化视图数据计算（取部分行，部分列，或部分行列的聚合）出都可以留在候选集中，过滤完成后候选集合大小>=1；
• 从候选集合中根据聚合程度，索引等条件选出一个最优的也就是查询花费最少物化视图。

这里再举一个相对复杂的例子，来体现这个过程：

候选集过滤目前分为 4 层，每一层过滤后去除不满足条件的物化视图。

比如查询 7 月 19 日，各个销售员都买了多少钱，候选集中包括所有的物化视图以及 base表共 4 个：

• 第一层过滤先判断查询 where 中的谓词涉及到的数据是否能从物化视图中得到。也就是销售时间列是否在表中存在。由于第三个物化视图中根本不存在销售时间列。所以在这一层过滤中，mv_3 就被淘汰了。

• 第二层是过滤查询的分组列是否为候选集的分组列的子集。也就是销售员 id 是否为表中分组列的子集。由于第二个物化视图中的分组列并不涉及销售员 id。所以在这一层过滤中，mv_2 也被淘汰了。

• 第三层过滤是看查询的聚合列是否为候选集中聚合列的子集。也就是对销售额求和是否能从候选集的表中聚合得出。这里 base 表和物化视图表均满足标准。

• 最后一层是过滤看查询需要的列是否存在于候选集合的列中。由于候选集合中的表均满足标准，所以最终候选集合中的表为 销售明细表，以及 mv_1，这两张。

候选集过滤完后输出一个集合，这个集合中的所有表都能满足查询的需求。但每张表的查询效率都不同。这时候就需要再这个集合根据前缀索引是否能匹配到，以及聚合程度的高低来选出一个最优的物化视图。

从表结构中可以看出，base 表的销售日期列是一个非排序列，而物化视图表的日期是一个排序列，同时聚合程度上 mv_1 表明显比 base 表高。所以最后选择出 mv_1 作为该查询的最优匹配。

最后再根据选择出的最优解，改写查询。刚才的查询选中 mv_1 后，将查询改写为从 mv_1 中读取数据，过滤出日志为 7 月 19 日的 mv_1 中的数据然后返回即可。

使用限制

• 目前支持的聚合函数包括，常用的 sum，min，max count，以及计算 pv ，uv， 留存率，等常用的去重算法 hll_union，和用于精确去重计算 count（distinct）的算法bitmap_union。

• 物化视图的聚合函数的参数不支持表达式仅支持单列，比如： sum(a+b)不支持。

• 使用物化视图功能后，由于物化视图实际上是损失了部分维度数据的。所以对表的 DML 类型操作会有一些限制：

  如果表的物化视图 key 中不包含删除语句中的条件列，则删除语句不能执行。

  比如想要删除渠道为 app 端的数据，由于存在一个物化视图并不包含渠道这个字段，则这个删除不能执行，因为删除在物化视图中无法被执行。这时候你只能把物化视图先删除，然后删除完数据后，重新构建一个新的物化视图。

• 单表上过多的物化视图会影响导入的效率：导入数据时，物化视图和 base 表数据是同步更新的，如果一张表的物化视图表超过 10 张，则有可能导致导入速度很慢。这就像单次导入需要同时导入 10 张表数据是一样的。

• 相同列，不同聚合函数，不能同时出现在一张物化视图中，比如：select sum(a), min(a) from table 不支持。

• 物化视图针对 Unique Key 数据模型，只能改变列顺序，不能起到聚合的作用，所以在 Unique Key 模型上不能通过创建物化视图的方式对数据进行粗粒度聚合操作。

修改表

使用 ALTER TABLE 命令可以对表进行修改，包括 partition 、rollup、schema change、rename 和 index 五种。语法：

ALTER TABLE [database.]table alter_clause1[, alter_clause2, ...];

alter_clause 分为 partition 、rollup、schema change、rename 和 index 五种。

（1）rename

• 将名为 table1 的表修改为 table2

  ALTER TABLE table1 RENAME table2;
  

• 将表 example_table 中名为 rollup1 的 rollup index 修改为 rollup2

  ALTER TABLE example_table RENAME ROLLUP rollup1 rollup2;
  

• 将表 example_table 中名为 p1 的 partition 修改为 p2

  ALTER TABLE example_table RENAME PARTITION p1 p2;
  

（2）partition

• 增加分区, 使用默认分桶方式

  现有分区 [MIN, 2013-01-01)，增加分区 [2013-01-01, 2014-01-01)：

  ALTER TABLE example_db.my_tableADD PARTITION p1 VALUES LESS THAN ("2014-01-01");
  

• 增加分区，使用新的分桶数

  ALTER TABLE example_db.my_table
  ADD PARTITION p1 VALUES LESS THAN ("2015-01-01")
  DISTRIBUTED BY HASH(k1) BUCKETS 20;
  

• 增加分区，使用新的副本数

  ALTER TABLE example_db.my_table
  ADD PARTITION p1 VALUES LESS THAN ("2015-01-01")
  ("replication_num"="1");
  

• 修改分区副本数

  ALTER TABLE example_db.my_table
  MODIFY PARTITION p1 SET("replication_num"="1");
  

• 批量修改指定分区

  ALTER TABLE example_db.my_table
  MODIFY PARTITION (p1, p2, p4) SET("in_memory"="true");
  

• 批量修改所有分区

  ALTER TABLE example_db.my_table
  MODIFY PARTITION (*) SET("storage_medium"="HDD");
  

• 删除分区

  ALTER TABLE example_db.my_table
  DROP PARTITION p1;
  

• 增加一个指定上下界的分区

  ALTER TABLE example_db.my_table
  ADD PARTITION p1 VALUES [("2014-01-01"), ("2014-02-01"));
  

（3）rollup

• 创建 index: example_rollup_index，基于 base index（k1,k2,k3,v1,v2）。列式存储

  ALTER TABLE example_db.my_table
  ADD ROLLUP example_rollup_index(k1, k3, v1, v2);
  

• 创建 index: example_rollup_index2，基于 example_rollup_index（k1,k3,v1,v2）

  ALTER TABLE example_db.my_table
  ADD ROLLUP example_rollup_index2 (k1, v1)
  FROM example_rollup_index;
  

• 创建 index: example_rollup_index3, 基于 base index (k1,k2,k3,v1), 自定义 rollup 超时时间一小时。

  ALTER TABLE example_db.my_table
  ADD ROLLUP example_rollup_index(k1, k3, v1)
  PROPERTIES("timeout" = "3600");
  

• 删除 index: example_rollup_index2

  ALTER TABLE example_db.my_table
  DROP ROLLUP example_rollup_index2;
  

（4）表结构变更

使用 ALTER TABLE 命令可以修改表的 Schema，包括如下修改：

• 增加列
• 删除列
• 修改列类型
• 改变列顺序

以增加列为例：

• 我们新增一列 uv，类型为 BIGINT，聚合类型为 SUM，默认值为 0:

  ALTER TABLE table1 ADD COLUMN uv BIGINT SUM DEFAULT '0' after pv;
  

• 提交成功后，可以通过以下命令查看作业进度:

  SHOW ALTER TABLE COLUMN;
  

  当作业状态为 FINISHED，则表示作业完成。新的 Schema 已生效。

• 查看新的 Schema

  DESC table1;
  

• 可以使用以下命令取消当前正在执行的作业:

  CANCEL ALTER TABLE ROLLUP FROM table1;
  

• 更多可以参阅： HELP ALTER TABLE

  https://doris.apache.org/zh-CN/sql-reference/sql-statements/Data%20Definition/ALTER%20TABLE.html

替换表

在 0.14 版本中，Doris 支持对两个表进行原子的替换操作。 该操作仅适用于 OLAP 表。分区级别的替换操作，使用临时分区。

ALTER TABLE [db.]tbl1 REPLACE WITH TABLE tbl2
[PROPERTIES('swap' = 'true')];

将表 tbl1 替换为表 tbl2。

如果 swap 参数为 true，则替换后，名称为 tbl1 表中的数据为原 tbl2 表中的数据。而名称为 tbl2 表中的数据为原 tbl1 表中的数据。即两张表数据发生了互换。

如果 swap 参数为 false，则替换后，名称为 tbl1 表中的数据为原 tbl2 表中的数据。而名称为 tbl2 表被删除。

原理：

替换表功能，实际上是将以下操作集合变成一个原子操作。

假设要将表 A 替换为表 B，且 swap 为 true，则操作如下：

1. 将表 B 重名为表 A。
2. 将表 A 重名为表 B。

如果 swap 为 false，则操作如下：

1. 删除表 A。
2. 将表 B 重名为表 A。

删除数据（Delete）

Doris 目前可以通过两种方式删除数据：DELETE FROM 语句和 ALTER TABLE DROP PARTITION 语句。

（1） DELETE FROM Statement（条件删除）

delete from 语句类似标准 delete 语法，具体使用可以查看 help delete; 帮助。语法：

DELETE FROM table_name [PARTITION partition_name]
WHERE
column_name1 op { value | value_list } [ AND column_name2 op { value 
| value_list } ...];

如：

delete from student_kafka where id=1;

注意事项：

• 该语句只能针对 Partition 级别进行删除。如果一个表有多个 partition 含有需要删除的数据，则需要执行多次针对不同 Partition 的 delete 语句。而如果是没有使用Partition 的表，partition 的名称即表名。
• where 后面的条件谓词只能针对 Key 列，并且谓词之间，只能通过 AND 连接。如果想实现 OR 的语义，需要执行多条 delete。
• delete 是一个同步命令，命令返回即表示执行成功。
• 从代码实现角度，delete 是一种特殊的导入操作。该命令所导入的内容，也是一个新的数据版本，只是该版本中只包含命令中指定的删除条件。在实际执行查询时，会根据这些条件进行查询时过滤。所以，不建议大量频繁使用 delete 命令，因为这可能导致查询效率降低。
• 数据的真正删除是在 BE 进行数据 Compaction 时进行的。所以执行完 delete 命令后，并不会立即释放磁盘空间。
• delete 命令一个较强的限制条件是，在执行该命令时，对应的表，不能有正在进行的导入任务（包括 PENDING、ETL、LOADING）。而如果有 QUORUM_FINISHED 状态的导入任务，则可能可以执行。
• delete 也有一个隐含的类似 QUORUM_FINISHED 的状态。即如果 delete 只在多数副本上完成了，也会返回用户成功。但是会在后台生成一个异步的 delete job（Async Delete Job），来继续完成对剩余副本的删除操作。如果此时通过 show delete 命令，可以看到这种任务在 state 一栏会显示 QUORUM_FINISHED。

（2）DROP PARTITION Statement（删除分区）

该命令可以直接删除指定的分区。因为 Partition 是逻辑上最小的数据管理单元，所以使用 DROP PARTITION 命令可以很轻量的完成数据删除工作。并且该命令不受 load 以及任何其他操作的限制，同时不会影响查询效率。是比较推荐的一种数据删除方式。

该命令是同步命令，执行成功即生效。而后台数据真正删除的时间可能会延迟 10 分钟左右。