Apache Ignite SQL DML操作详解:数据操作语言全解析
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引言
Apache Ignite作为一个分布式内存计算平台,提供了完整的SQL支持,包括数据操作语言(DML)功能。本文将深入解析Ignite支持的DML操作,帮助开发者全面掌握在Ignite中进行数据操作的方法和最佳实践。
SELECT查询
SELECT语句是SQL中最基础也是最常用的操作,Ignite提供了完整的SELECT语法支持。
基本语法结构
SELECT
[TOP term] [DISTINCT | ALL] selectExpression [,...]
FROM tableExpression [,...] [WHERE expression]
[GROUP BY expression [,...]] [HAVING expression]
[{UNION [ALL] | MINUS | EXCEPT | INTERSECT} select]
[ORDER BY order [,...]]
[{ LIMIT expression [OFFSET expression]
[SAMPLE_SIZE rowCountInt]} | {[OFFSET expression {ROW | ROWS}]
[{FETCH {FIRST | NEXT} expression {ROW | ROWS} ONLY}]}]
关键参数解析
- DISTINCT:消除结果集中的重复行
- GROUP BY:按指定表达式分组结果
- HAVING:对分组后的结果进行过滤
- ORDER BY:按指定列或表达式排序结果
- LIMIT/FETCH:限制返回的行数
- OFFSET:指定跳过的行数
- 集合操作:UNION, INTERSECT, MINUS, EXCEPT用于合并查询结果
分布式查询执行机制
Ignite的SELECT查询会根据数据分布情况采用不同的执行策略:
- 全复制数据:查询发送到单个节点并在本地执行
- 分区数据:
- 查询被拆分为多个map查询和一个reduce查询
- map查询在所有包含相关数据的节点上执行
- 结果集被发送到查询发起者(reducer)进行合并
JOIN操作详解
Ignite支持两种分布式SQL JOIN:
- 共置JOIN:当JOIN键共置时效率最高
- 非共置JOIN:需要显式启用非共置JOIN参数
特别说明:
- 分区表与复制表之间的JOIN没有限制
- 分区表之间的JOIN需要特别注意键的共置性
性能优化特性
- ORDER BY优化:节点本地排序+流式合并,避免全量数据加载
- GROUP BY优化:支持流式聚合,逐步返回结果
实用示例
-- 简单查询
SELECT * FROM Person;
-- 排序查询
SELECT * FROM Person ORDER BY name;
-- 分组统计
SELECT city_id, COUNT(*) FROM Person GROUP BY city_id;
-- 表连接
SELECT p.name, c.name
FROM Person p, City c
WHERE p.city_id = c.id;
INSERT操作
INSERT语句用于向表中插入新数据。
基本语法
INSERT INTO tableName
{[( columnName [,...])]
{VALUES {({DEFAULT | expression} [,...])} [,...] | [DIRECT] [SORTED] select}}
| {SET {columnName = {DEFAULT | expression}} [,...]}
底层实现原理
Ignite将INSERT操作转换为键值操作:
- 单键插入:使用
cache.putIfAbsent()
- 多键插入:使用
EntryProcessor
和cache.invokeAll()
实用示例
-- 单行插入
INSERT INTO Person (id, name, city_id) VALUES (1, 'John Doe', 3);
-- 从查询结果插入
INSERT INTO Person(id, name, city_id)
(SELECT a.id + 1000, concat(a.firstName, a.secondName), a.city_id
FROM Account a WHERE a.id > 100 AND a.id < 1000);
UPDATE操作
UPDATE语句用于修改表中的现有数据。
基本语法
UPDATE tableName [[AS] newTableAlias]
SET {{columnName = {DEFAULT | expression}} [,...]} |
{(columnName [,...]) = (select)}
[WHERE expression][LIMIT expression]
执行流程
- 根据WHERE条件生成并执行SELECT查询
- 使用
cache.invokeAll()
和EntryProcessor
修改符合条件的值 - 执行期间进行并发修改检查
重要限制
- 主键不可更新:因为主键决定了数据的分区位置
- 如需修改主键,应先删除再插入
实用示例
-- 简单更新
UPDATE Person SET name = 'John Black' WHERE id = 2;
-- 基于查询结果更新
UPDATE Person p SET name = (SELECT a.first_name FROM Account a WHERE a.id = p.id)
MERGE操作
MERGE语句实现了"有则更新,无则插入"的功能。
基本语法
MERGE INTO tableName [(columnName [,...])]
[KEY (columnName [,...])]
{VALUES {({ DEFAULT | expression } [,...])} [,...] | select}
底层实现
直接转换为cache.put()
或cache.putAll()
操作
实用示例
-- 多行合并
MERGE INTO Person(id, name, city_id) VALUES
(1, 'John Smith', 5),
(2, 'Mary Jones', 5);
-- 基于查询结果合并
MERGE INTO Person(id, name, city_id)
(SELECT a.id + 1000, concat(a.firstName, a.secondName), a.city_id
FROM Account a WHERE a.id > 100 AND a.id < 1000);
DELETE操作
DELETE语句用于从表中删除数据。
基本语法
DELETE
[TOP term] FROM tableName
[WHERE expression]
[LIMIT term]
执行流程
- 使用SELECT查询获取符合WHERE条件的键
- 使用
EntryProcessor
和cache.invokeAll()
删除数据 - 执行期间进行并发修改检查
实用示例
-- 条件删除
DELETE FROM Person WHERE name = 'John Doe';
WITH子句(公共表表达式)
WITH子句用于定义可在查询中引用的临时结果集。
基本语法
WITH { name [( columnName [,...] )] AS ( select ) [,...] }
{ select | insert | update | merge | delete | createTable }
实用示例
WITH cte1 AS (
SELECT 1 AS FIRST_COLUMN
), cte2 AS (
SELECT FIRST_COLUMN+1 AS FIRST_COLUMN FROM cte1
)
SELECT sum(FIRST_COLUMN) FROM cte2;
总结
Apache Ignite提供了完整的SQL DML支持,包括SELECT、INSERT、UPDATE、MERGE和DELETE等操作。理解这些操作在分布式环境下的执行机制和优化特性,对于开发高性能的Ignite应用至关重要。特别是分布式JOIN、流式聚合等特性,能够显著提升大规模数据处理的效率。
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创作声明:本文部分内容由AI辅助生成(AIGC),仅供参考