简介
Palo,中国的互联网公司百度开发并开源的,后更名为doris。StarRocks是一款由doris的一个分支演化而来的、开源分布式列式存储数据库。旨在提供高性能、高可靠性和低延迟的大数据分析和查询服务。
特点
列式存储
StarRocks使用列式存储引擎,将数据按列存储在磁盘上,以提供更高的查询性能和压缩比。列式存储使得只需要读取和处理查询所需的列数据,从而减少了磁盘和内存的访问量(即,向量化查询),但并不支持向量化计算。
分布式架构
StarRocks采用分布式架构,可以水平扩展以处理大规模数据和高并发查询。它使用Master节点和多个Tablet节点组成的集群,可以根据负载和性能需求灵活地扩展和部署。
实时查询和高并发性能
StarRocks支持实时查询和高并发访问,可以在秒级别提供查询结果。它使用了MPP(Massively Parallel Processing)的执行引擎,在大规模集群上并行执行查询,以实现高性能的数据分析和查询。
完整的OLAP功能
StarRocks提供了一套完整的在线分析处理(OLAP)功能,包括复杂查询、聚合查询、多维分析、窗口函数等。它支持SQL查询语言,并提供了与常见的数据分析工具和BI工具的集成。
可靠性和容错性
StarRocks具有高可靠性和容错性,支持数据的备份和故障恢复。它使用副本机制来保护数据的可靠性,并支持自动容错和故障转移,以确保集群的稳定性和可用性。
结构组成
Frontend(前端)
Frontend是StarRocks的查询接口,负责接收和处理用户的查询请求。它支持标准的SQL查询语言,并提供了与常见的数据分析工具和BI工具的集成接口。Frontend将查询请求转发给后端的Coordinator节点进行处理。
Coordinator(协调节点)
Coordinator是StarRocks集群中的一个节点,负责协调查询的执行过程。它接收来自Frontend的查询请求,并进行查询解析、查询优化和查询计划生成。Coordinator还负责将查询任务分发给后端的Backend节点,并收集和合并它们的查询结果。
Backend(后端)
Backend是StarRocks集群中的多个节点,负责实际的数据存储和查询处理。每个Backend节点都包含一个或多个Tablet,每个Tablet存储了数据的一部分,并负责处理对该部分数据的查询。Backend节点通过与Coordinator节点的协作来执行查询任务,并返回查询结果。
Storage(存储层)
Storage层是StarRocks的数据存储组件,使用列式存储引擎来存储和管理数据。数据按列存储在磁盘上,并进行压缩和索引,以提供高性能的数据访问和查询。Storage层负责数据的读取、写入、划分和备份等操作。
Catalog(元数据存储)
Catalog是StarRocks的元数据存储组件,用于管理表、列、分区等数据库元数据信息。它记录了数据模型、表结构、索引信息等元数据,并提供元数据的查询和管理功能。
Data Distribution(数据分布)
Data Distribution模块负责将数据按照分片和副本规则进行分布式存储和复制。它将数据划分为多个Tablet,并在集群中的Backend节点间复制和分布这些Tablet,以实现数据的高可用性和负载均衡。
常见的数据处理流程
数据导入
首先,将需要处理的数据导入到StarRocks中。这可以通过使用StarRocks提供的数据导入工具、ETL工具或编写自定义的数据导入脚本来完成。数据可以来自不同的数据源,例如文件、数据库或其他数据存储系统。
数据模型设计
在导入数据之前,需要设计和创建适合数据处理和查询的数据模型。在StarRocks中,数据模型采用多维分析模型(OLAP)的思想,通常使用星型或雪花型模式进行设计。这包括定义表、列、分区、索引、数据类型等。
数据加载和分布
一旦数据模型设计完成,可以使用StarRocks的数据加载工具将数据加载到相应的表中。加载过程将数据按照预定义的分区规则划分,并将其分布到StarRocks集群中的各个Backend节点上。
数据查询和分析
一旦数据加载完成,可以使用StarRocks的查询接口(例如SQL)进行数据查询和分析操作。通过编写查询语句,可以从StarRocks中检索数据、执行聚合、过滤、排序、连接和其他数据处理操作。查询可以从Frontend接口直接发送,StarRocks会将其路由到相应的Backend节点进行处理。
数据更新和维护
除了查询操作,StarRocks还支持数据的更新和维护操作。这包括插入、更新和删除数据的操作,以及对数据模型的结构进行修改。这些操作可以通过SQL语句或StarRocks提供的API进行执行。
性能调优和优化
在数据处理流程中,可以进行性能调优和优化,以提高查询性能和吞吐量。这可能涉及数据分区和副本的设置、索引的创建、查询计划的优化、数据压缩和存储格式的选择等方面的优化。
数据可视化和报告
最后,可以使用可视化工具或与StarRocks集成的BI工具来将数据处理和分析结果可视化,并生成报告、仪表板或其他形式的数据展示。这有助于更好地理解数据、发现见解和分享结果。
应用场景
实时分析和报表
StarRocks支持高性能的实时查询,可以用于实时生成报表和分析业务数据。它可以处理大规模的数据集,并提供低延迟的查询响应,使得用户可以快速获取实时数据的见解。
交互式分析
StarRocks的查询引擎具有快速的查询执行能力,可以用于交互式数据分析和探索。数据科学家、分析师和业务用户可以使用标准的SQL语言查询和分析数据,以发现模式、趋势和关联关系。
多维分析
StarRocks采用多维分析模型(OLAP),适用于多维数据分析和切片。它支持按多个维度进行分组、聚合和筛选,以提供灵活的数据分析和切片功能。
实时数据仪表板
StarRocks可以与数据可视化工具和BI工具集成,用于构建实时数据仪表板。通过实时查询和快速的数据响应,可以实时更新和展示数据仪表板中的指标和图表。
日志分析
由于StarRocks具有高性能和可扩展性,它可以用于大规模的日志数据分析。通过对日志数据进行加载、查询和分析,可以从日志中提取有用的信息和见解,例如故障排查、用户行为分析等。
数据探索和挖掘
StarRocks支持复杂的数据查询和分析操作,可以用于数据探索和挖掘。通过查询和分析大规模的数据集,可以发现隐藏的模式、趋势和关联,以支持数据驱动的决策和业务优化。
简单实例
import pyrseas from concurrent.futures import ThreadPoolExecutor # 创建StarRocks连接池 conn_pool = pyrseas.ConnectionPool( host='your_host', port=port_number, user='your_username', password='your_password', database='your_database', minconn=5, maxconn=10 ) # 定义数据库操作任务函数 def execute_query(query): conn = conn_pool.getconn() cursor = conn.cursor() try: # 开始事务 cursor.execute("START TRANSACTION") # 执行复杂数据操作 cursor.execute(query) # 提交事务 cursor.execute("COMMIT") except Exception as e: # 回滚事务 cursor.execute("ROLLBACK") print("Transaction rolled back:", str(e)) finally: cursor.close() conn_pool.putconn(conn) # 创建线程池 executor = ThreadPoolExecutor(max_workers=5) # 定义数据库操作任务列表 queries = [ 'INSERT INTO your_table (column1, column2) VALUES (%s, %s)', 'UPDATE your_table SET column1 = %s WHERE column2 = %s', # 添加更多的操作任务... ] # 定义操作任务的参数列表 params = [ [(value1, value2)], [(new_value, condition_value)], # 添加更多的参数列表... ] # 提交并发操作任务 futures = [executor.submit(execute_query, query, param) for query, param in zip(queries, params)] # 等待所有操作任务完成 for future in futures: future.result()
在上述示例中,我们首先创建了一个StarRocks连接池conn_pool,并设置了最小连接数minconn和最大连接数maxconn。然后,我们定义了一个execute_query函数,该函数从连接池中获取连接,执行复杂的数据操作,并根据需要开始事务、提交事务或回滚事务。在主程序中,我们创建了一个线程池executor,设置最大工作线程数为5。然后,我们定义了数据库操作任务列表queries和对应的参数列表params,每个任务和参数对应进行并发提交到线程池中。最后,我们使用futures列表迭代每个操作任务的结果。