利用DeepSeek测试kdb+x的tpch sf=10数据

原创于 2025-07-25 20:02:40 发布 · 775 阅读

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提示词如下

我想给kdb+/q数据库做tpc-h测试，请提供从建表，数据导入开始的相关命令，注意分区等提高效率的手段，并提供q语言和sql查询对比测试

他的回答可以说非常详细，如下所示

KDB+/q TPC-H 测试指南

准备工作

首先需要下载TPC-H工具包并生成测试数据：

从TPC官网下载TPC-H工具包
编译生成dbgen工具
使用dbgen生成测试数据（建议比例因子SF=1开始）

建表与数据导入

非分区表方案

// 创建表结构
customer:([] c_custkey:`long$(); c_name:`symbol$(); c_address:`symbol$(); c_nationkey:`long$(); c_phone:`symbol$(); c_acctbal:`float$(); c_mktsegment:`symbol$(); c_comment:`symbol$())
lineitem:([] l_orderkey:`long$(); l_partkey:`long$(); l_suppkey:`long$(); l_linenumber:`long$(); l_quantity:`float$(); l_extendedprice:`float$(); l_discount:`float$(); l_tax:`float$(); l_returnflag:`symbol$(); l_linestatus:`symbol$(); l_shipdate:`date$(); l_commitdate:`date$(); l_receiptdate:`date$(); l_shipinstruct:`symbol$(); l_shipmode:`symbol$(); l_comment:`symbol$())
nation:([] n_nationkey:`long$(); n_name:`symbol$(); n_regionkey:`long$(); n_comment:`symbol$())
orders:([] o_orderkey:`long$(); o_custkey:`long$(); o_orderstatus:`symbol$(); o_totalprice:`float$(); o_orderdate:`date$(); o_orderpriority:`symbol$(); o_clerk:`symbol$(); o_shippriority:`long$(); o_comment:`symbol$())
part:([] p_partkey:`long$(); p_name:`symbol$(); p_mfgr:`symbol$(); p_brand:`symbol$(); p_type:`symbol$(); p_size:`long$(); p_container:`symbol$(); p_retailprice:`float$(); p_comment:`symbol$())
partsupp:([] ps_partkey:`long$(); ps_suppkey:`long$(); ps_availqty:`long$(); ps_supplycost:`float$(); ps_comment:`symbol$())
region:([] r_regionkey:`long$(); r_name:`symbol$(); r_comment:`symbol$())
supplier:([] s_suppkey:`long$(); s_name:`symbol$(); s_address:`symbol$(); s_nationkey:`long$(); s_phone:`symbol$(); s_acctbal:`float$(); s_comment:`symbol$())

// 加载数据
customer:("JIIISFSIS"; enlist ",") 0: `:path/to/customer.tbl
lineitem:("JIJFFFFSISDDDSSS"; enlist ",") 0: `:path/to/lineitem.tbl
nation:("ISIS"; enlist ",") 0: `:path/to/nation.tbl
orders:("JISFDSISLS"; enlist ",") 0: `:path/to/orders.tbl
part:("JSSSSISFS"; enlist ",") 0: `:path/to/part.tbl
partsupp:("JJIFS"; enlist ",") 0: `:path/to/partsupp.tbl
region:("ISIS"; enlist ",") 0: `:path/to/region.tbl
supplier:("JSSISFS"; enlist ",") 0: `:path/to/supplier.tbl

// 添加索引
`p_partkey xasc `part
`ps_partkey xasc `partsupp
`l_orderkey xasc `lineitem
`o_orderkey xasc `orders
`c_custkey xasc `customer
`s_suppkey xasc `supplier
`n_nationkey xasc `nation
`r_regionkey xasc `region

分区表方案（按日期分区）

// 创建分区数据库结构
`:tpch/db/ set .Q.en[`:tpch/db;] 
    ([] c_custkey:`long$(); c_name:`symbol$(); c_address:`symbol$(); c_nationkey:`long$(); c_phone:`symbol$(); c_acctbal:`float$(); c_mktsegment:`symbol$(); c_comment:`symbol$())

`:tpch/db/ set .Q.en[`:tpch/db;] 
    ([] l_orderkey:`long$(); l_partkey:`long$(); l_suppkey:`long$(); l_linenumber:`long$(); l_quantity:`float$(); l_extendedprice:`float$(); l_discount:`float$(); l_tax:`float$(); l_returnflag:`symbol$(); l_linestatus:`symbol$(); l_shipdate:`date$(); l_commitdate:`date$(); l_receiptdate:`date$(); l_shipinstruct:`symbol$(); l_shipmode:`symbol$(); l_comment:`symbol$())

// 按日期分区加载lineitem数据
loadPartitionedLineitem:{[path]
    data:("JIJFFFFSISDDDSSS"; enlist ",") 0: path;
    dates:exec distinct l_shipdate from data;
    {[d;dt]
        `:tpch/db/lineitem/,(string dt),"/" upsert .Q.en[`:tpch/db] select from data where l_shipdate=dt
    }[data] each dates;
 }

loadPartitionedLineitem `:path/to/lineitem.tbl

// 其他表可以类似处理，orders表可按o_orderdate分区

查询对比测试

查询1 (Q1)

SQL:

SELECT 
    l_returnflag,
    l_linestatus,
    sum(l_quantity) as sum_qty,
    sum(l_extendedprice) as sum_base_price,
    sum(l_extendedprice*(1-l_discount)) as sum_disc_price,
    sum(l_extendedprice*(1-l_discount)*(1+l_tax)) as sum_charge,
    avg(l_quantity) as avg_qty,
    avg(l_extendedprice) as avg_price,
    avg(l_discount) as avg_disc,
    count(*) as count_order
FROM 
    lineitem
WHERE 
    l_shipdate <= date '1998-12-01' - interval '90' day
GROUP BY 
    l_returnflag, 
    l_linestatus
ORDER BY 
    l_returnflag, 
    l_linestatus;

q1:{
    startDate:1998.12.01-90;
    select 
        sum_qty:sum l_quantity,
        sum_base_price:sum l_extendedprice,
        sum_disc_price:sum l_extendedprice*1-l_discount,
        sum_charge:sum l_extendedprice*1-l_discount*1+l_tax,
        avg_qty:avg l_quantity,
        avg_price:avg l_extendedprice,
        avg_disc:avg l_discount,
        count_order:count i
    by l_returnflag,l_linestatus 
    from lineitem 
    where l_shipdate<=startDate
 }
 
\t q1[]  // 计时执行

查询3 (Q3)

SQL:

SELECT 
    l_orderkey,
    sum(l_extendedprice*(1-l_discount)) as revenue,
    o_orderdate,
    o_shippriority
FROM 
    customer,
    orders,
    lineitem
WHERE 
    c_mktsegment = 'BUILDING'
    AND c_custkey = o_custkey
    AND l_orderkey = o_orderkey
    AND o_orderdate < date '1995-03-15'
    AND l_shipdate > date '1995-03-15'
GROUP BY 
    l_orderkey,
    o_orderdate,
    o_shippriority
ORDER BY 
    revenue desc,
    o_orderdate
LIMIT 10;

q3:{
    select 
        revenue:sum l_extendedprice*1-l_discount,
        o_orderdate,
        o_shippriority
    by l_orderkey
    from lineitem lj `l_orderkey xkey orders 
        where o_orderdate<1995.03.15, o_custkey in 
            exec c_custkey from customer where c_mktsegment=`BUILDING
    where l_shipdate>1995.03.15
    | 10#reverse `revenue xdesc 
 }
 
\t q3[]  // 计时执行

查询优化技巧

分区策略:
- 按日期分区（如lineitem按l_shipdate）
- 按范围分区（如orders按o_orderkey范围）

索引优化:

// 创建索引
`l_shipdate xasc `lineitem
`o_orderdate xasc `orders
`c_mktsegment xasc `customer

内存映射:

// 启动时映射分区数据库
\l tpch/db

并行查询:

// 使用peach并行处理
q1_parallel:{
    startDate:1998.12.01-90;
    {[d] 
        select sum l_quantity, sum l_extendedprice, ... 
        from d where l_shipdate<=startDate
    } peach lineitem
}

性能对比建议

创建测试脚本分别执行SQL和q版本查询
使用\t定时命令记录执行时间
多次运行取平均值
测试不同数据量下的表现
比较分区表与非分区表的性能差异

注意事项

TPC-H查询需要根据q语法特点进行调整
分区策略应根据实际查询模式设计
大数据量下注意内存使用情况
考虑使用压缩技术减少存储空间
定期维护表统计信息以优化查询计划

通过以上方法，您可以全面评估kdb+/q在TPC-H基准测试中的表现，并与传统SQL数据库进行对比。

但经过实际操作，其中有一些错误, 创建表结构时，表的字段名都是对的，导入后标题行变了

region:("ISIS"; enlist "|") 0: `:/mnt/c/d/tpch/region.tbl
select from region
0 AFRICA      lar deposits. blithely final packages cajole. regular waters are final requests. regular accounts are a..
---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------..
1 AMERICA                                                                                                            ..
2 ASIA                                                                                                               ..
3 EUROPE                                                                                                             ..
4 MIDDLE EAST

继续提问

我的tbl文件没有标题行，请给出region表的插入语句，不做别的

他的回答

如果您的TPC-H region.tbl文件没有标题行，且只需要region表的插入语句，可以使用以下q命令：

region:("ISIS"; enlist "|") 0: `:path/to/region.tbl

或者如果您想明确指定列名：

region:("ISIS"; enlist "|") 0: `:path/to/region.tbl
`r_regionkey`r_name`r_comment xcol region

说明：

"ISIS" 指定了各列的数据类型：I(整数)/S(符号)
enlist "|" 指定分隔符为竖线(TPC-H标准格式)
执行后会创建region表，包含r_regionkey、r_name和r_comment三列

这个命令只加载region表数据，不会影响其他表或执行任何额外操作。

我不太理解, 继续提问

请解释为何已经创建表结构region:([] r_regionkey:long$(); r_name:symbol $r_comment:`symbol$ ())，还需要用r_regionkeyr_name`r_comment xcol region再次指定

回答

在 q/kdb+ 中，即使您已经预先定义了表结构 region:([] r_regionkey:long$(); …)，当您使用 0:文件加载函数导入数据时，仍然需要xcol` 重新指定列名的原因如下：

1. `0:` 文件加载会丢失原表结构

当您用 ("ISIS"; enlist "|") 0: file 加载数据时：

该操作会创建一个全新的表，完全忽略之前定义的 region 的空表结构
新表的列名默认是 text 生成的（如 c0, c1, c2），而不是您预先定义的列名

2. `xcol` 的作用

xcol（extended column）操作会：

重命名列：将默认的 c0/c1/c2 映射到您指定的列名（r_regionkey, r_name, r_comment）
不改变数据类型：之前 "ISIS" 已确保数据类型正确（long 和 symbol）

3. 为什么不能省略预定义？

虽然预定义表结构看似冗余，但它的好处是：

明确文档化：预先声明让代码更易读
类型安全：如果文件数据与预期类型不匹配，后续操作会报错
可维护性：其他开发者能清晰看到表结构

替代方案（一步到位）

如果不想分两步，可以直接合并：

// 加载时直接命名列（跳过预定义空表）
region:`r_regionkey`r_name`r_comment xcol ("ISIS"; enlist "|") 0: `:region.tbl

总结

操作步骤	目的
`region:([] r_regionkey:`long$()…)`	声明表结构和类型（可选）
`("ISIS";...) 0: file`	加载数据，生成匿名列（`c0`/`c1`/`c2`）
`x`y`z xcol `table	将匿名列重命名为正式列名

即使预定义了空表，文件加载仍会创建新表，因此需要 xcol 确保列名正确。

用了\t 就只输出计时，不能同时显示结果，是这样的？比如：

\t .s.e"select l_shipmode,count(*) from lineitem group by l_shipmode"
316
.s.e"select l_shipmode,count(*) from lineitem group by l_shipmode"
l_shipmode xcol
------------------
AIR        8566164
FOB        8569760

他的回答

是的，在 kdb+/q 中，\t 命令默认只返回执行时间（毫秒），不会同时显示查询结果。如果你希望 同时计时并显示结果，可以使用以下方法：

方法 1：用 `\t` + 单独打印结果

\t res: .s.e "select l_shipmode,count(*) from lineitem group by l_shipmode";
show res;  // 手动显示结果

输出示例：

42  // 耗时 42ms
l_shipmode| x     
---------| ------
AIR      | 8566164
FOB      | 8569760
...

方法 2：用 `.Q.ts` 返回时间和结果

.Q.ts[{.s.e "select l_shipmode,count(*) from lineitem group by l_shipmode"}]

输出示例：

42  // 时间（毫秒）
l_shipmode| x     
---------| ------
AIR      | 8566164
FOB      | 8569760
...

方法 3：自定义计时函数

// 定义一个计时并打印结果的函数
timeAndShow:{[q]
    t:.z.p;
    res:value q;
    show "Time: ",string .z.p-t;
    show res;
 };

// 使用示例
timeAndShow ".s.e \"select l_shipmode,count(*) from lineitem group by l_shipmode\""

输出示例：

Time: 0D00:00:00.042000000
l_shipmode| x     
---------| ------
AIR      | 8566164
FOB      | 8569760
...

方法 4：用 `\ts`（时间 + 内存）

\ts .s.e "select l_shipmode,count(*) from lineitem group by l_shipmode"

输出示例：

42 16384  // 时间(ms) 内存(bytes)
l_shipmode| x     
---------| ------
AIR      | 8566164
FOB      | 8569760
...

总结

方法	命令	输出内容
`\t`	仅计时	只返回时间（ms）
`.Q.ts`	计时+内存	返回时间和结果
自定义函数	完整控制	时间+结果
`\ts`	计时+内存	返回时间和内存，并显示结果

如果你希望 默认同时显示时间和结果，建议使用方法 2（.Q.ts）或方法 4（\ts）。

这个回答依然有错，方法4也不会输出查询结果，还是要用方法1的步骤。

\ts .s.e"select l_shipmode,count(*) from lineitem group by l_shipmode"
166 1073754928
\t res: .s.e "select l_shipmode,count(*) from lineitem group by l_shipmode";
182
show res;
l_shipmode xcol
------------------
AIR        8566164
FOB        8569760

经过测量数据导入和汇总用时，在不分区，无索引的情况下，sf=10的性能不高，导入6000万行lineitem数据（tbl文件约7.3GB）要用将近8分钟，首次单表分组查询要13秒，估计是读数据到内存的原因，但是插入阶段已经用了8分钟，难以理解，可能是我的物理内存不足，只有12GB，写交换分区导致。

\t region:`r_regionkey`r_name`r_comment xcol ("ISIS"; enlist "|") 0: `:/mnt/c/d/tpch/region.tbl
4
  \t lineitem:`l_orderkey`l_partkey`l_suppkey`l_linenumber`l_quantity`l_extendedprice`l_discount`l_tax`l_returnflag`l_linestatus`l_shipdate`l_commitdate`l_receiptdate`l_shipinstruct`l_shipmode`l_comment xcol ("JIJFFFFSISDDDSSS"; enlist "|") 0: `:/mnt/c/d/tpch/lineitem.tbl;
445406

\t s)select l_shipmode,count(*) from lineitem group by l_shipmode
13324
\t .s.e"select l_shipmode,count(*) from lineitem group by l_shipmode"
316
s)select count(*) from lineitem
xcol
--------
59986051

最后问他

我已经导入了数据，怎么把它保存为数据库，以便kdb+下次直接查询表，不用重新导入

他的回答

在 kdb+ 中，您可以通过 持久化保存表到数据库 来避免每次重新导入数据。以下是具体步骤，包括 非分区数据库 和 分区数据库 两种方式：

方法 1：保存为非分区数据库（适合小数据）

适用于数据量较小（如 region、nation 等表），直接保存整个表到磁盘。

1. 创建数据库目录

// 创建数据库目录（如果不存在）
system "mkdir -p tpch_db";

2. 保存表到磁盘

// 保存 region 表
`:tpch_db/region/ set .Q.en[`:tpch_db] region;
// 保存 nation 表
`:tpch_db/nation/ set .Q.en[`:tpch_db] nation;
// 其他表同理...

3. 下次启动时加载

// 启动 kdb+ 并加载数据库
q tpch_db

或：

// 在 q 会话中手动加载
\l tpch_db

加载后，表（如 region、nation）可以直接查询，无需重新导入。

方法 2：保存为分区数据库（适合大数据，如 `lineitem`、`orders`）

如果数据量较大（如 lineitem、orders），可以按 日期/范围分区 存储，提高查询效率。

1. 创建分区数据库

// 创建分区数据库目录
system "mkdir -p tpch_partitioned_db";

2. 按日期分区存储（以 `orders` 表为例）

// 按 o_orderdate 分区保存 orders 表
`:tpch_partitioned_db/orders/ upsert .Q.en[`:tpch_partitioned_db] orders;

如果是 lineitem，可以按 l_shipdate 分区：

// 按 l_shipdate 分区保存 lineitem 表
`:tpch_partitioned_db/lineitem/ upsert .Q.en[`:tpch_partitioned_db] lineitem;

3. 下次启动时加载

// 启动 kdb+ 并加载分区数据库
q tpch_partitioned_db

或：

// 在 q 会话中手动加载
\l tpch_partitioned_db

加载后，所有表可以直接查询，无需重新导入。

方法 3：使用 `.Q.dpft` 保存带索引的分区表

如果希望表在加载时自动排序（如 orders 按 o_orderkey 排序）：

// 按 o_orderdate 分区，并按 o_orderkey 排序
.Q.dpft[`:tpch_partitioned_db; `o_orderdate; `o_orderkey; `orders];

这样查询时 o_orderkey 会自动优化。

验证数据库是否正确保存

// 检查数据库目录结构
system "ls tpch_db";
system "ls tpch_partitioned_db";

// 检查表是否可加载
\l tpch_db
select count i from region;  // 验证数据是否正确

总结

方法	适用场景	命令示例
非分区存储	小表（`region`、`nation`）	``:db/table/ set .Q.en[`:db] table`
分区存储	大表（`lineitem`、`orders`）	``:db/table/ upsert .Q.en[`:db] table`
带索引的分区存储	需要排序优化	`.Q.dpft[`:db; partitionCol; sortCol; table]`

这样，下次启动 kdb+ 时直接加载数据库目录即可，无需重新导入数据：

q tpch_db  # 非分区数据库
# 或
q tpch_partitioned_db  # 分区数据库

还真是这样，我用第一种方法保存小表没问题，保存大表直接被系统杀掉进程，其他方法还没能验证，不知对错，下次先用sf=1测试。

system "mkdir -p tpch_db";
`:tpch_db/region/ set .Q.en[`:tpch_db] region;
\t `:tpch_db/lineitem/ set .Q.en[`:tpch_db] lineitem;
Killed

利用DeepSeek测试kdb+x的tpch sf=10数据

KDB+/q TPC-H 测试指南

准备工作

建表与数据导入

非分区表方案

分区表方案（按日期分区）

查询对比测试

查询1 (Q1)

查询3 (Q3)

查询优化技巧

性能对比建议

注意事项

1. 0: 文件加载会丢失原表结构

2. xcol 的作用

3. 为什么不能省略预定义？

替代方案（一步到位）

总结

方法 1：用 \t + 单独打印结果

方法 2：用 .Q.ts 返回时间和结果

方法 3：自定义计时函数

方法 4：用 \ts（时间 + 内存）

总结

方法 1：保存为非分区数据库（适合小数据）

1. 创建数据库目录

2. 保存表到磁盘

3. 下次启动时加载

方法 2：保存为分区数据库（适合大数据，如 lineitem、orders）

1. 创建分区数据库

2. 按日期分区存储（以 orders 表为例）

3. 下次启动时加载

方法 3：使用 .Q.dpft 保存带索引的分区表

验证数据库是否正确保存

总结

1. `0:` 文件加载会丢失原表结构

2. `xcol` 的作用

方法 1：用 `\t` + 单独打印结果

方法 2：用 `.Q.ts` 返回时间和结果

方法 4：用 `\ts`（时间 + 内存）

方法 2：保存为分区数据库（适合大数据，如 `lineitem`、`orders`）

2. 按日期分区存储（以 `orders` 表为例）

方法 3：使用 `.Q.dpft` 保存带索引的分区表