【大数据 - Doris 实践】数据表的基本使用（二）：数据划分

1.列定义

列的基本类型，可以通过在 mysql-client 中执行 HELP CREATE TABLE 查看。

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）。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 100 KB。

2.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。

2.1 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。

2.1.1 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 […) 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：

以 上篇博客 中新建的 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)

2.1.2 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。

（1）以 上篇博客 中新建的 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")

（2）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", "SanFrancisco") 
p_jp: ("Tokyo")
p_uk: ("London")

（3）删除分区 p_jp，分区结果如下：

p_cn: ("Beijing", "Shanghai", "Hong Kong")
p_usa: ("New York", "SanFrancisco") 
p_uk: ("London")

2.2 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。

2.3 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。

3.PROPERTIES

在建表语句的最后 PROPERTIES 中，可以指定以下两个参数。

3.1 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。

3.2 storage_medium

BE 的数据存储目录可以显式的指定为 SSD（Solid State Disk，固态硬盘）或者 HDD（Hard Disk Drive，机械硬盘），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。

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。

3.3 storage_cooldown_time

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。

4.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。