HTAP 应该是一种需求而不是一款产品

本文探讨了HTAP(混合事务和分析处理)作为数据库的需求,而非单一产品。文章指出,由于AP和TP场景的差异,同一数据库内同时满足两者需求存在挑战。HTAP数据库面临迁移风险高、无法充分利用多样化数据源、性能可能不达标等问题。SPL作为一种计算引擎,通过与现有系统融合,实现在不改变架构下实现HTAP需求,提供高性能、低成本的解决方案。

HTAP(Hybrid Transaction and Analytical Process,混合事务和分析处理)自2014年明确提出以后成为了很多数据库厂商努力的方向。其实HATP并不新鲜,早年RDB刚兴起时本来就是用一个数据库同时做事务和分析,但随着数据规模不断变大再直接基于业务库做分析就会影响业务,这时数据仓库出现了,将业务数据导入数据仓库来专门应对分析需求,同时与业务库隔离,这样不仅可以更好地服务分析场景,又不会对业务系统产生影响,这是“合久必分”的阶段。但是由于数据仓库将历史数据与实时数据分开了,有时经常还会采用异构数据库(或大数据平台),如果要分析实时全量数据(T+0)就非常困难了,而T+0又是很多及时性业务必须的,这就造成了“数据仓库之殇”。为了解决这个问题,能不能把AP和TP在一个数据库内同时满足呢?于是HTAP再次登场了,这又到了“分久必合”的阶段。

但我们知道,AP和TP两个场景有显著不同,前者涉及的数据量很大,并且计算逻辑复杂,但并发量往往不大,没有数据一致性要求,甚至经常为了使用方便可以不满足范式;后者恰恰相反,数据量不大且数据处理逻辑简单,但并发量很大,有数据强一致性要求。从功能上讲,TP数据库本来就能执行SQL,也本来就具有一定的AP功能。当初之所以要把TP和AP分开,就是因为巨大数据量时,继续采用偏向TP的技术就不能高效地处理AP的需求(比如AP要求高性能需要使用列存,但TP为了写入更新便利需要使用行存),TP和AP的这些巨大差异就决定了这两个场景不能采用一个技术体系来同时满足,而这件事到现在并没有实质性地改变。

即使如此,还是有一些厂商尝试在同一引擎中同时满足TP和AP的需求,实现上有几种方式。一种是采用多副本的方式,其中某一个副本(可能使用列存)专门用来满足AP的需求;一种是采用行列混合存储,行存和列存

### HTAP 的全称 HTAP 的全称为 **Hybrid Transactional/Analytical Processing**,即混合事务/分析处理[^1]。该术语最早由 Gartner 在 2014 年的报告《混合事务/分析处理促进重大商业创新》中提出,旨在描述一种能够同时支持 OLTP(在线事务处理)和 OLAP(在线分析处理)能力的数据处理架构。 HTAP 数据库通过整合事务处理与分析处理的能力,满足了企业在实时数据处理方面的需求,从而提升业务响应速度和决策效率。这种架构广泛应用于如 TiDB、OceanBase 等现代数据库系统中。 --- ### 核心特性 HTAP 架构具备以下几个关键特征: - 支持高扩展性、高容错性和大规模存储能力; - 提供强大的查询功能,并兼容多种 SQL 协议; - 支持事务控制、语法优化以及复杂分析语句执行; - 支持多级索引、分桶、分区等数据管理机制; - 支持行式存储与列式存储,以适应不同类型的查询负载; - 底层计算引擎通常采用 MPP(Massively Parallel Processing)架构,实现分布式并行计算; - 提供资源隔离机制,支持多租户和多用户并发访问; - 具备稳定性能,支持失败任务重试和动态资源分配等功能。 这些特性使得 HTAP 成为数字化转型过程中一个重要的技术趋势[^1]。 --- ### 相关概念对比 在大数据领域,HTAP 的演进也催生了类似 HSAP 的架构。HSAP(Hybrid Serving and Analytics Processing)在设计上舍弃了 HTAP 中对分布式小事务的支持,从而获得更高的吞吐能力和更优的性能表现。这种架构上的取舍本质上是对 CAP 理论的一种应用体现[^2]。 --- ### 示例代码:HTAP 查询示例 以下是一个基于 HTAP 数据库的简单查询示例,展示如何在一个统一平台上同时执行事务型和分析型操作: ```sql -- 插入交易记录(OLTP 操作) INSERT INTO transactions (transaction_id, user_id, amount, timestamp) VALUES (1001, 12345, 299.99, NOW()); -- 查询用户最近一周的平均交易金额(OLAP 操作) SELECT AVG(amount) AS avg_transaction_amount FROM transactions WHERE timestamp >= NOW() - INTERVAL '7 days'; ``` --- ###
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