1. 概述

  ClickHouse 的物化视图是一种查询结果的持久化,它确实是给我们带来了查询效率的提升。用户查起来跟表没有区别,它就是一张表,它也像是一张时刻在预计算的表,创建的过程它是用了一个特殊引擎,加上后来 as select,就是 create 一个 table as select 的写法。
  “查询结果集” 的范围很宽泛,可以是基础表中部分数据的一份简单拷贝,也可以是多表 join 之后产生的结果或其子集,或者原始数据的聚合指标等等。所以,物化视图不会随着基础表的变化而变化,所以它也称为快照(snapshot)。

1.1 物化视图和普通视图的区别

  普通视图不保存数据,保存的仅仅是查询语句,查询的时候还是从原表读取数据,可以将普通视图理解为是个子查询。物化视图则是把查询的结果根据相应的引擎存入到了磁盘或内存中,对数据重新进行了组织,你可以理解物化视图是完全的一张新表。

1.2 优缺点

  优点:查询速度快,要是把物化视图这些规则全部写好,它比原数据查询快了很多,总的行数少了,因为都预计算好了。
  缺点:它的本质是一个流式数据的使用场景,是累加式的技术,所以要用历史数据做去重、去核这样的分析,在物化视图里面是不太好用的。在某些场景的使用也是有限的。而且如果一张表加了好多物化视图,在写这张表的时候,就会消耗很多机器的资源,比如数据带宽占满、存储一下子增加了很多。

1.3 基本语法

  也是 create 语法,会创建一个隐藏的目标表来保存视图数据。也可以 TO 表名,保存到一张显式的表。没有加 TO 表名,表名默认就是 .inner. 物化视图名。

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CREATE [MATERIALIZED] VIEW [IF NOT EXISTS] [db.]table_name [TO[db.]name] [ENGINE = engine] [POPULATE] AS SELECT ...

1.3.1 创建物化视图的限制

  • 必须指定物化视图的 engine 用于数据存储;
  • TO [db].[table]语法的时候,不得使用 POPULATE;
  • 查询语句(select)可以包含下面的子句: DISTINCT, GROUP BY, ORDER BY, LIMIT…;
  • 物化视图的 alter 操作有些限制,操作起来不大方便;
  • 若物化视图的定义使用了 TO [db.]name 子语句,则可以将目标表的视图 卸载 DETACH 再装载 ATTACH;

1.3.2 物化视图的数据更新

  • 物化视图创建好之后,若源表被写入新数据则物化视图也会同步更新;
  • POPULATE 关键字决定了物化视图的更新策略:
    • 若有 POPULATE 则在创建视图的过程会将源表已经存在的数据一并导入,类似于 create table … as;
    • 若无 POPULATE 则物化视图在创建之后没有数据,只会在创建只有同步之后写入源表的数据;
    • ClickHouse 官方并不推荐使用 POPULATE,因为在创建物化视图的过程中同时写入的数据不能被插入物化视图;
  • 物化视图不支持同步删除,若源表的数据不存在(删除了)则物化视图的数据仍然保留;
  • 物化视图是一种特殊的数据表,可以用 show tables 查看;

2. 案例实操

  对于一些确定的数据模型,可将统计指标通过物化视图的方式进行构建,这样可避免查询时重复计算的过程,物化视图会在有新数据插入时进行更新。

2.1 准备测试用表和数据

  1. 建表:
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    CREATE TABLE hits_test
    (
    EventDate Date,
    CounterID UInt32,
    UserID UInt64,
    URL String,
    Income UInt8
    )
    ENGINE = MergeTree()
    PARTITION BY toYYYYMM(EventDate)
    ORDER BY (CounterID, EventDate, intHash32(UserID))
    SAMPLE BY intHash32(UserID)
    SETTINGS index_granularity = 8192
  2. 导入一些数据:
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    INSERT INTO hits_test 
    SELECT
    EventDate,
    CounterID,
    UserID,
    URL,
    Income
    FROM hits_v1
    limit 10000;

2.2 创建物化视图

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# 建表语句
CREATE MATERIALIZED VIEW hits_mv
ENGINE=SummingMergeTree
PARTITION BY toYYYYMM(EventDate) ORDER BY (EventDate, intHash32(UserID)) AS SELECT
UserID,
EventDate,
count(URL) as ClickCount,
sum(Income) AS IncomeSum
FROM hits_test
WHERE EventDate >= '2014-03-20' #设置更新点,该时间点之前的数据可以另外通过
#insert into select …… 的方式进行插入
GROUP BY UserID,EventDate;

# 或者可以用下列语法,表 A 可以是一张 mergetree 表
CREATE MATERIALIZED VIEW 物化视图名 TO 表 A AS SELECT FROM 表 B;

# 不建议添加 populate 关键字进行全量更新

2.3 导入增量数据

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# 导入增量数据
INSERT INTO hits_test
SELECT
EventDate,
CounterID,
UserID,
URL,
Income
FROM hits_v1
WHERE EventDate >= '2014-03-23'
limit 10;

# 查询物化视图
SELECT * FROM hits_mv;

2.4 导入历史数据

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# 导入增量数据
INSERT INTO hits_mv
SELECT
UserID,
EventDate,
count(URL) as ClickCount,
sum(Income) AS IncomeSum
FROM hits_test
WHERE EventDate = '2014-03-20'
GROUP BY UserID,EventDate

# 查询物化视图
SELECT * FROM hits_mv;

参考文献

  【1】https://clickhouse.com/docs/zh/
  【2】https://www.bilibili.com/video/BV1Yh411z7os?from=search&seid=4579023877699743987&spm_id_from=333.337.0.0
  【3】https://clickhouse.com/docs/zh/