Calcite初识

Calcite初识

一言以蔽之

  • As a database without a storage layer
  • Calcite doesn’t know about any file formats

基本使用步骤

  1. 在一个model文件中定义schema
  2. Schema Factory类创建该schema
  3. 该schema创建tables,每个table都知道自己该如何扫描数据
  4. Calcite解析查询语句(SQL)并计划如何查询这些tables
  5. Calcite提醒表去读取数据, 以完成查询语句(SQL)的执行

Scnema模版

官方给的读取CSV示例的Schema模版如下:

{
  version: '1.0',
  defaultSchema: 'SALES',
  schemas: [
    {
      name: 'SALES',
      type: 'custom',
      factory: 'org.apache.calcite.adapter.csv.CsvSchemaFactory',
      operand: {
        directory: 'target/test-classes/sales'
      }
    }
  ]
}

该模版给出了schema文件的基本元素

简单的运行机制分析

  1. 通过实现SchemaFactory接口的插件类, 执行create方法, 完成schema的实例化
    • 具体的插件类在schema文件中的factory字段指定了
    • create方法中的参数通过schema文件中的operand字段指定
    • create方法会实例化一个具体的实现了Schema接口的Schema类(用户自己的Schema类)
  2. 一个Schema类的作用在于管理和自己相关的表和函数
    • 用户自定义的Schema类Override了Map<String, Table> getTableMap()方法
  3. Schema类产生的表均实现了Calcite的Table接口
    • 官方提供的几种实现该Table接口的抽象类,用户可以继承
    • 用户的每一种Table类均可以给出自己的数据读写方法

视图和用户表

  • schema可以自动产出表,在用户自己的Schema类中给出了创建表的方法
  • 用户也可以在schema文件中通过tables字段创建扩展类型的表
  • Calcite支持视图和用户表,只需在schema文件中注明viewcustom

用户表

  • custom类型的用户表, 表的实现均由用户自己完成(高度可定制化)
  • 用户表的具体类由用户在schema文件中的tables.factory字段中指定的具体TableFactory类的create()方法进行实例化
  • 用户具体的TableFactory类实现了TableFactory接口
  • TableFactory类只会通过用户定义的tables字段启动

添加规则进行查询优化

  • Calcite supports query optimization by adding planner rules.
  • Table scans are the leaves of a query operator tree. The usual implementation is EnumerableTableScan
  • 用户自己实现的TableScan类中会注册用户自行添加的规则Rule类
  • 用户自己实现的TableScanRule类(需要继承RelOptRule抽象类)负责具体的实现
### Apache Calcite Overview Apache Calcite 是一个动态数据管理框架,专注于提供灵活的数据访问层以及优化器支持。它允许开发者构建高性能的数据处理应用,并通过 SQL 查询接口或其他自定义查询语言操作多种异构数据源[^3]。 #### 功能特点 - **SQL 解析与执行**: 提供标准的 SQL 支持,能够解析复杂的 SQL 查询并将其转换为逻辑计划。 - **多数据源连接**: 可以轻松接入各种数据存储系统,如关系型数据库 (MySQL, PostgreSQL),NoSQL 数据库 (MongoDB, Cassandra) 和大数据平台 (Hadoop, Hive)[^4]。 - **可插拔架构**: 用户可以扩展或替换默认组件,比如实现自己的规则集来进行特定场景下的查询重写和优化。 - **高效的查询优化**: 基于成本模型自动选择最佳物理执行计划,从而提升性能表现。 #### 使用方法 要开始使用 Apache Calcite,在项目中引入必要的依赖项: ```xml <dependency> <groupId>org.apache.calcite</groupId> <artifactId>calcite-core</artifactId> <version>1.30.0</version> <!-- 版本号需根据实际需求调整 --> </dependency> ``` 创建一个简单的 JDBC Adapter 来演示如何利用 Calcite 访问外部表结构: ```java import org.apache.calcite.jdbc.CalciteConnection; import java.sql.Connection; import java.sql.DriverManager; import java.sql.ResultSet; public class SimpleCalciteExample { public static void main(String[] args) throws Exception { Class.forName("org.apache.calcite.jdbc.Driver"); try(Connection conn = DriverManager.getConnection("jdbc:calcite:model=path/to/model.json")) { String sql = "SELECT * FROM my_table"; ResultSet rs = ((CalciteConnection)conn).prepareStatement(sql).executeQuery(); while(rs.next()) { System.out.println(rs.getString(1)); } } } } ``` 上述代码片段展示了如何加载驱动程序并通过指定 JSON 文件配置建立连接对象 `CalciteConnection` 的过程[^5]。 #### 集成方式 对于希望在其应用程序内部嵌入强大分析能力的企业级解决方案而言,可以通过以下几种途径完成与现有系统的无缝对接: - 将业务逻辑封装到 UDF(User Defined Functions) 中以便参与整个计算流程; - 自定义适配器使得私有化部署环境里的独特资源也能被纳入统一视图范围之内; - 结合 Avatica 实现跨网络远程调用服务端 API 接口的功能[^6]。 问题
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