ClickHouse SQL军规
核心军规(2条)
- 不在数据库做运算:cpu计算务必移至业务层
- 拒绝3B:拒绝大sql,大事物,大批量
数据类型(3条)
- 用好数值类型,字段类型尽可能的小。
- 字段类型尽量用数值型
- 建表时能用数值型或日期时间型表示的字段,就不要用字符串——全String类型在以Hive为中心的数仓建设中常见,但CH环境不应受此影响。
- 直接用DataTime: 直接用DateTime表示时间列,而不是用整形的时间戳。因为CH中DateTime的底层就是时间戳,效率高,可读性好,且转换函数丰富。
- 不用Nullable: 官方已经指出Nullable类型几乎总是会拖累性能,因为存储Nullable列时需要创建一个额外的文件来存储
NULL
的标记,并且Nullable列无法被索引。因此除非极特殊情况,应直接使用字段默认值表示空,或者自行指定一个在业务中无意义的值。
分区和索引(2条)
-
事实表必须分区,分区粒度根据业务特点决定,不宜过粗或过细。我们当前都是按天分区,按小时、周、月分区也比较常见(系统表中的query_log、trace_log表默认就是按月分区的)。
-
必须指定索引列,在绝大多数查询的
WHERE
语句中都会用到的列适合作为索引。CH的索引非MySQL的B树索引,而是类似Kafka log风格的稀疏索引,故不用考虑最左原则,但是建议日期列和区分度较低的列在前,区分度较高的列在后。
分布式表使用(3条)
- 生产环境中提供线上服务的表均采用复制表与分布式表相结合,即ReplicatedMergeTree+Distributed引擎。分布式表的表名为本地表名加上
_all
后缀。 - 如果表中不是必须保留全量历史数据,建议指定TTL,可以免去手动过期历史数据的麻烦。TTL也可以通过
ALTER TABLE
语句随时修改。 - 建议指定
use_minimalistic_part_header_in_zookeeper = 1
设置项,能够显著压缩表元数据在ZooKeeper中的存储。该项也可以写入config.xml中的<merge_tree>一节。
查询相关事项
单表查询(6条)
- 所有应用层查询禁止使用
SELECT *
。 - 查询分区表必须指定分区(所谓partition pruning),不能全表查询。
- 大规模数据集上的ORDER BY要加LIMIT限制。
- 结果集上的简单运算在前端展示时再进行,减少SQL中不必要的虚拟列(如求两列的和或比例)。
- 业务场景非强制要求100%准确的基数计量,应该用uniq()函数而不是uniqExact()函数或DISTINCT关键字。uniq()底层采用HyperLogLog实现,能够以低于1%的精度损失换来极大的性能提升。
- 能够重用的模式化查询(如固定刷新的BI报表、热力图等)一定要做成物化视图,并在物化视图上查询出结果,可以避免大量的重复计算。关于其用法,参见物化视图简介与ClickHouse中的应用示例。
多表查询(5条)
- 当两表关联查询只需要从左表出结果时,建议用IN而不是JOIN,即写成
SELECT ... FROM left_table WHERE join_key IN (SELECT ... FROM right_table)
的风格。 - 不管是LEFT、RIGHT还是INNER JOIN操作,小表都必须放在右侧。因为CH默认在大多数情况下都用hash join算法,左表固定为probe table,右表固定为build table且被广播。
- CH的查询优化器比较弱,JOIN操作的谓词不会下推,因此要尽量减少JOIN时的左右表的数据量,必要时可以提前对某张表进行聚合操作,减少数据条数,即一定要先做完过滤、聚合等操作,再在结果集上做JOIN。这点与写其他平台SQL语句的习惯很不同,初期尤其需要注意。
- 两张分布式表上的IN和JOIN之前必须加上GLOBAL关键字。如果不加GLOBAL关键字的话,每个节点都会单独发起一次对右表的查询,而右表又是分布式表,就导致右表一共会被查询N2次(N是该分布式表的shard数量),这就是所谓的查询放大,会带来不小的overhead。加上GLOBAL关键字之后,右表只会在接收查询请求的那个节点查询一次,并将其分发到其他节点上。
- 为每一个账户添加join_use_nulls配置,左表中的一条记录在右表中不存在,右表的相应字段会返回该字段相应数据类型的默认值,而不是标准SQL中的Null值
写入相关事项(4条)
- 分布式表的底表,而不直接写分布式表。参见ClickHouse复制表、分布式表机制与使用方法
- 做小批量零碎的写入,每批次至少千条级别,避免给merge造成太大压力。
- 同时写入太多个分区,或者写入过快(官方给出的阈值为1秒1次),容易因为merge的速度跟不上parts生成的速度而报出"too many parts"的错误。如果正常情况下还会出现此错误,建议在CPU资源允许的情况下适当调大后台任务线程数background_pool_size,默认值为16。
- 写入数据时,必须控制每个批次的数据中涉及到的分区的数量,在写入之前最好对需要导入的数据进行排序。无序的数据或者涉及的分区太多,会导致CH无法及时对新导入的数据进行合并,从而影响查询性能
附录
CPU一般在50%左右会出现查询波动,达到70%会出现大范围的查询超时,CPU是最关键的指标,要非常关注。
CH配置时需要重点关注的参数,可根据集群负载及业务情况进行适当的调整:
config.xml
<!-- Maximum number of threads in the Global thread pool.-->
<max_thread_pool_size>10000</max_thread_pool_size>
users.xml
<background_pool_size>64</background_pool_size>
<!--300秒也就是5分钟超时-->
<max_execution_time>300</max_execution_time>
<!--超时即杀掉:throw :break-->
<timeout_overflow_mode>throw</timeout_overflow_mode>
<max_threads>20</max_threads>
<max_bytes_before_external_group_by></max_bytes_before_external_group_by>53687091200
<!--单查询内存数,100G-->
<max_memory_usage>107374182400</max_memory_usage>
<!--总内存数,120G--> <max_memory_usage_for_all_queries>120849018880</max_memory_usage_for_all_queries>
<!-- Use cache of uncompressed blocks of data. Meaningful only for processing many of very short queries. -->
<use_uncompressed_cache>0</use_uncompressed_cache>
<join_use_nulls>0</join_use_nulls>