Apache Doris架构与性能优化全解析

Apache Doris 核心架构解析

Apache Doris 采用MPP（大规模并行处理）架构，由Frontend（FE）和Backend（BE）两类节点组成。FE负责元数据管理和查询协调，BE负责数据存储与计算。FE节点通过类Raft协议保证高可用，BE节点支持水平扩展。

FE模块包含：

• Query Coordinator：解析和优化SQL查询
• Catalog Manager：管理表结构等元数据
• Load Scheduler：协调数据导入任务

BE模块核心组件：

• Storage Engine：列式存储引擎
• Query Execution：向量化执行引擎
• Compaction：后台数据合并服务

数据模型与存储设计

Doris支持三种数据模型：

1. Aggregate Key模型：预聚合场景

CREATE TABLE sales (
    date DATE,
    product_id INT,
    customer_id INT,
    sales_amount BIGINT SUM
) ENGINE=OLAP
AGGREGATE KEY(date, product_id, customer_id)
DISTRIBUTED BY HASH(product_id);

2. Unique Key模型：主键去重

CREATE TABLE users (
    user_id BIGINT,
    username VARCHAR(50),
    last_login DATETIME
) ENGINE=OLAP
UNIQUE KEY(user_id)
DISTRIBUTED BY HASH(user_id);

3. Duplicate Key模型：明细数据存储

CREATE TABLE logs (
    ts DATETIME,
    device_id VARCHAR(32),
    event_type SMALLINT
) ENGINE=OLAP
DUPLICATE KEY(ts, device_id)
DISTRIBUTED BY HASH(device_id);

存储格式采用列存+LSM树结构，每个Tablet默认包含多个Segment文件。数据按Partition和Bucket两级分片，支持Range和Hash两种分区策略。

查询执行优化技术

向量化执行引擎通过SIMD指令加速计算，相比传统行存引擎有5-10倍性能提升。查询优化器支持：