Apache Doris/StarRocks 在实时 OLAP 中的高级应用与优化

好的,各位观众老爷们,各位技术大咖们,大家好!我是你们的老朋友,今天咱们来聊聊在大数据实时分析领域里,炙手可热的两颗新星——Apache Doris 和 StarRocks。

开场白:大数据时代的“快男超女”

在这个信息爆炸的时代,数据就像滔滔江水,连绵不绝。企业要想在激烈的市场竞争中立于不败之地,就必须具备快速分析海量数据的能力,从而做出明智的决策。这就催生了实时 OLAP(Real-Time Online Analytical Processing)的需求。

如果把大数据比作选秀节目,那么 Doris 和 StarRocks 无疑是其中的“快男超女”,凭借其强大的性能和灵活的架构,迅速赢得了众多企业的青睐。它们就像两把锋利的宝剑,帮助企业披荆斩棘,在数据海洋中寻觅宝藏。

第一章:初识 Doris 和 StarRocks——“双生花”的魅力

Doris 和 StarRocks,就像一对“双生花”,虽然出自不同的土壤,却有着相似的基因。它们都基于 MPP(Massively Parallel Processing)架构,能够并行处理海量数据,实现亚秒级的查询响应。

特性 Apache Doris StarRocks
核心架构 基于 Apache Impala 和 Google Mesa,采用 MPP 架构 基于 Presto 和 ClickHouse,同样采用 MPP 架构
存储引擎 支持多种存储引擎,包括 OLAP 引擎(如 Unique Model、Aggregate Model、Duplicate Model)和外部表(如 Hive、Hudi、Iceberg) 默认使用向量化存储引擎,支持多种数据模型,如 Aggregate Model、Duplicate Model、Unique Model、Primary Key Model,也支持外部表
数据导入 支持多种数据导入方式,包括 Stream Load、Broker Load、Routine Load、Spark Load 等 支持多种数据导入方式,包括 Stream Load、Broker Load、Routine Load、Spark Load、Flink Connector 等
SQL 支持 兼容 MySQL 协议,支持标准的 SQL 语法,易于上手 兼容 MySQL 协议,支持 SQL 2003 标准,并且支持窗口函数、子查询等高级 SQL 特性
适用场景 适用于高并发、低延迟的报表查询、Ad-hoc 查询和实时分析场景,尤其擅长处理复杂的多维分析查询 适用于对性能要求极高的实时分析场景,例如用户行为分析、风控分析、实时大屏等,也适合构建统一的数据服务平台
社区活跃度 社区活跃度较高,文档完善,用户群体庞大 社区活跃度较高,发展迅速,吸引了越来越多的开发者和用户
优势 稳定可靠,易于维护,支持多种数据模型,能够满足不同的业务需求 性能卓越,查询速度快,支持向量化执行引擎,能够充分利用 CPU 的并行计算能力
劣势 在某些复杂查询场景下,性能可能不如 StarRocks 资源消耗较高,对硬件要求较高,需要进行精细的调优

Doris 就像一位稳重成熟的“老大哥”,在稳定性和易用性方面表现出色;而 StarRocks 则是一位充满活力的“小鲜肉”,在性能方面更胜一筹。它们各有千秋,企业可以根据自身的业务需求和技术特点进行选择。

第二章:Doris 的高级应用与优化——“老大哥”的进阶之路

Doris 作为一款久经考验的 OLAP 数据库,在实际应用中积累了丰富的经验。下面,我们就来探讨一下 Doris 的高级应用与优化技巧,帮助“老大哥”更上一层楼。

  1. 数据模型的选择:因材施教,量体裁衣

    Doris 提供了多种数据模型,包括 Unique Model、Aggregate Model 和 Duplicate Model。选择合适的数据模型,就像给孩子选择合适的衣服,才能让他们茁壮成长。

    • Unique Model: 适用于需要去重的场景,例如用户行为日志。Doris 会自动去除重复的记录,保证数据的唯一性。
    • Aggregate Model: 适用于需要预聚合的场景,例如统计 PV、UV 等指标。Doris 会在数据导入时进行预聚合,从而提高查询效率。
    • Duplicate Model: 适用于不需要去重和预聚合的场景,例如原始日志数据。Doris 会保留所有的数据,方便进行灵活的查询和分析。

    选择数据模型时,要充分考虑业务需求和数据特点,避免过度设计或设计不足。

  2. 分区和分桶:化整为零,分而治之

    分区和分桶是 Doris 中常用的数据组织方式,类似于图书馆里的书架和抽屉。通过合理的分区和分桶,可以将数据分散到不同的存储节点上,从而提高查询的并行度和效率。

    • 分区: 将数据按照时间或其他维度进行划分,例如按天、按月、按地区等。可以根据查询的过滤条件,只扫描相关的分区,减少数据的扫描量。
    • 分桶: 将数据按照哈希值进行划分,例如按照用户 ID、商品 ID 等。可以根据查询的过滤条件,只扫描相关的分桶,提高查询的效率。

    分区和分桶的设计要考虑到数据的分布情况和查询的模式,避免数据倾斜或过度分桶。

  3. 查询优化:精打细算,事半功倍

    查询优化是提高 Doris 查询性能的关键。可以通过以下几种方式进行优化:

    • 合理使用索引: 索引就像书的目录,可以帮助 Doris 快速定位到需要的数据。常用的索引包括 Bloom Filter 索引、Bitmap 索引等。
    • 避免全表扫描: 全表扫描就像大海捞针,效率极低。尽量使用过滤条件,缩小数据的扫描范围。
    • 优化 SQL 语句: SQL 语句的写法对查询性能有很大的影响。可以使用 EXPLAIN 命令分析 SQL 语句的执行计划,找出潜在的性能瓶颈。
    • 调整 FE 和 BE 的参数: Doris 的 FE(Frontend)和 BE(Backend)有很多参数可以调整,例如缓存大小、并发数等。可以根据实际情况进行调整,提高系统的性能。

    查询优化是一个持续的过程,需要不断地分析和调整,才能达到最佳的效果。

  4. 物化视图:未雨绸缪,变被动为主动

    物化视图是一种预先计算并存储结果的视图,类似于缓存。可以大大提高查询的速度,尤其是在处理复杂的多维分析查询时。

    Doris 支持自动刷新物化视图,当基础表的数据发生变化时,物化视图会自动更新。

    使用物化视图时,要权衡存储空间和查询性能,避免过度使用或使用不足。

  5. 使用外表:海纳百川,有容乃大

    Doris 支持外部表,可以访问存储在 Hive、Hudi、Iceberg 等外部系统中的数据。这使得 Doris 可以与现有的数据湖生态系统无缝集成,无需进行数据迁移。

    使用外部表时,要注意数据格式和性能问题。可以对外部表进行优化,例如使用 Parquet 格式、启用向量化读取等。

第三章:StarRocks 的高级应用与优化——“小鲜肉”的炼成

StarRocks 作为一款后起之秀,凭借其卓越的性能和灵活的架构,迅速赢得了市场的认可。下面,我们就来探讨一下 StarRocks 的高级应用与优化技巧,帮助“小鲜肉”更快地成长。

  1. 向量化引擎:如虎添翼,势如破竹

    向量化引擎是 StarRocks 的核心优势之一。它可以将数据按列存储,并使用 SIMD(Single Instruction Multiple Data)指令进行并行计算,从而大大提高查询的效率。

    要充分利用向量化引擎的优势,需要选择合适的数据类型和编码方式。例如,可以使用 INT 类型代替 STRING 类型,使用 Dictionary Encoding 编码重复率高的数据。

  2. 自适应索引:智能感知,按需而动

    StarRocks 提供了自适应索引,可以根据查询的模式自动创建和维护索引。这大大简化了索引的管理,并提高了查询的性能。

    自适应索引会占用一定的存储空间,因此需要权衡存储空间和查询性能。

  3. Pipeline 执行引擎:流水作业,高效协同

    StarRocks 使用 Pipeline 执行引擎,可以将一个复杂的查询分解成多个小的 Pipeline,并在多个线程中并行执行。这可以充分利用 CPU 的多核能力,提高查询的并发度。

    Pipeline 执行引擎需要进行合理的配置,例如调整线程池大小、设置 Pipeline 缓冲区等。

  4. 数据倾斜处理:平衡之道,化险为夷

    数据倾斜是指某些分桶中的数据量远大于其他分桶,导致查询性能下降。StarRocks 提供了多种数据倾斜处理方式,例如:

    • 增加分桶数: 可以将数据分散到更多的分桶中,从而减少数据倾斜。
    • 使用动态分桶: 可以根据数据的分布情况动态调整分桶的大小,从而避免数据倾斜。
    • 使用 Bloom Filter 索引: 可以过滤掉大部分倾斜的数据,从而提高查询的效率。

    数据倾斜是一个常见的问题,需要根据实际情况选择合适的处理方式。

  5. 资源隔离:各司其职,互不干扰

    StarRocks 支持资源隔离,可以将不同的用户或查询分配到不同的资源组中,从而避免资源竞争,保证系统的稳定性。

    资源隔离可以根据业务需求进行配置,例如将重要的查询分配到更高的资源组中。

第四章:Doris 和 StarRocks 的对比与选择——“萝卜青菜,各有所爱”

Doris 和 StarRocks 都是优秀的实时 OLAP 数据库,它们各有优劣,适用于不同的场景。

维度 Apache Doris StarRocks
性能 较好 卓越
易用性 较好 较好
稳定性 很好 较好 (发展迅速,新特性迭代快,相对更需要关注)
社区活跃度 较高 较高
适用场景 报表查询、Ad-hoc 查询、实时分析 用户行为分析、风控分析、实时大屏
成本 较低 较高 (对硬件要求更高)

选择 Doris 还是 StarRocks,就像选择萝卜还是青菜,取决于你的口味和需求。

  • 如果你的业务对稳定性要求很高,并且对性能要求不是特别苛刻,那么 Doris 是一个不错的选择。
  • 如果你的业务对性能要求极高,并且愿意投入更多的资源进行调优,那么 StarRocks 可能会更适合你。
  • 如果你的团队已经熟悉 MySQL,那么 Doris 和 StarRocks 都可以快速上手。

第五章:总结与展望——“路漫漫其修远兮,吾将上下而求索”

Doris 和 StarRocks 都是大数据时代不可多得的利器,它们为企业提供了强大的实时分析能力。但是,它们也并非万能的,仍然存在一些挑战,例如:

  • 数据一致性: 如何保证在数据导入和更新过程中数据的一致性?
  • 高可用性: 如何保证系统的高可用性,避免单点故障?
  • 自动运维: 如何实现自动化的运维管理,降低运维成本?

未来,Doris 和 StarRocks 将会继续发展和完善,解决这些挑战,为企业提供更加高效、稳定、易用的实时 OLAP 解决方案。

最后,我想用一句古诗来结束今天的分享:“路漫漫其修远兮,吾将上下而求索”。大数据之路还很长,我们需要不断地学习和探索,才能在这个充满机遇和挑战的时代取得成功。💪

谢谢大家!😊

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