万字干货 | 一文揭秘Presto在腾讯资讯业务中的应用

随着产品矩阵和团队规模的扩张,跨业务、APP的数据处理和分析总是不可避免。一个显而易见的问题就是异构数据源的连通。我们基于PrestoDB构建了业务线内适应腾讯生态的联邦查询引擎,连通了部门内部20+数据源实例,涵盖了90%的查询场景。同时,我们参与公司级的Presto Oteam进行协同共建,在引擎层面做了诸多改造。在实际使用Presto的过程中,也发现其SQL表达能力的过人之处。本文将从Presto的使用者和开发者两个角度,给大家分享一些技术落地过程中的干货。

 1

简介

Presto是Facebook研发的基于SQL进行大数据分析的高性能分布式计算引擎,最开始是用来解决Hive速度慢以及异构数据源互通的问题。它在大数据家族中属于MPP(massive parallel processing)计算引擎范畴,其原理是火山(volcano)模型:将SQL抽象成一个个算子(operator),形成管线(pipeline)。目前能够支持Hive、HBase、ES、Kudu、Kafka、MySQL、Redis等几十种数据源的读取。Presto有如下特点:

  • 基于SQL语言,上手成本低,而且功能强大,支持reduce和lambda函数;

  • 纯计算引擎,解耦底层存储,可快速缩扩容;

  • 纯内存计算,速度快,提供交互式的查询体验;

  • 通过插件的方式实现拓展功能,二次开发友好;

  • 通过不同的连接器(connector)插件读取异构数据源,进行联邦查询。

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Presto架构图

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业务现状

无论是传统信息流业务还是医疗业务,或多或少都会遇到异构数据源整合问题。比如医生、患者的状态数据由后台维护,前端上报数据则在Hive中。另外,由于相同数据源的不同版本间差异较大,往往没有完整的解决方案,这导致查询分析速度慢,业务叫苦不迭,e.g. Hive不同实例仅通过MR引擎进行互通。

2.1 业务构成

目前,个人接触过的业务包括资讯类的腾讯看点、腾讯医典,以及医生问诊相关的腾讯云医。

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业务构成

2.2 痛点问题

数据互通的时候,底层的数据源可能是同一数据源的多个实例,或是不同版本、魔改版本,e.g. 司内tHive与Venus都是Hive数据源。在跨业务/APP分析时,这种问题会更加明显。同时,由于应用场景的不同(离线计算、快速索引),天然也会存在多数据源问题。原因总结如下:

  • 团队技术栈差异;

  • 同类产品较多;

  • 架构、历史遗留;

  • 应用场景不同。

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异构数据源问题

2.3 主要工作

针对Hive查询提速的问题,我们在联邦查询引擎中适配了内部的Hive数据源,并且参与中台Oteam项目进行Hive兼容、Presto引擎层优化、改造。同时,我们进行了技术运营工作来帮助大家更好地使用Presto。针对异构数据源打通的问题,我们进行了联邦查询引擎的调研与开发,在引擎层面对内部不同种类的数据源进行适配。最后是一些技术输出的规划工作。

  1. Presto技术运营

  2. 联邦查询引擎改造适配

  3. Presto Oteam引擎研发

  4. 技术输出

3

技术运营

由于身处业务的数据团队中,除了参与中台的技术研发,平时也会使用Presto,并且负责SQL相关问题的答疑,既是开发者,也是使用者。大多数人对Presto的印象,仅仅停留在“都是SQL引擎”上,其实不然。Presto的SQL语言能力非常出色。如slogan所宣传的那样,SQL on Everything:不仅能够连接各种数据源,还能满足复杂的处理逻辑。如果认为“Presto在SQL层面上做到兼容Hive就差不多了”,那就没有真正发挥出Presto的威力。

3.1 reduce + lambda

以下来自一个真实案例,数据分析同学根据APP上报的用户行为日志进行清理、建模。

- v1版本:对用户路径按时间排序,然后输入模型进行建模。通过以下SQL片段可以满足需求。首先用array_agg将用户所有行为按照event_time排序,收集成数组,然后用'/'连接符进行拼接。

  • array_join(array_agg(data order by event_time asc), '/')

- v2版本:由于上报时机的原因,总是会有些相邻的重复上报,分析同学希望把这些相邻数据剔除掉,例如有些行为定时10s上报一次,期望达到如下的效果:

  • A/B/A/A/C -> A/B/A/C

如果不是别人问,自己是不会想到可以用SQL来完成这种操作的。数组相邻元素去重,乍看是非常特化的需求,SQL不太可能满足,但后来发现还真的可以实现。不得不说Presto的reduce函数,加上自由度极高的lambda表达式,以及可以承载多个变量的Row类型,使得我们几乎可以在SQL中“编程”(这里使用针对array类型的reduce函数,更通用的聚合函数为reduce_agg)。最终解法如下:

-- 逻辑:6/4/6/6/10/20 -> 6/4/6/10/20
-- distinct adjacent elements
SELECT reduce(
                ARRAY ['6', '4', '6', '6', '10', '20'], -- 输入

                CAST(
                        ROW(ARRAY[], '') 
                        AS ROW(arr ARRAY(VARCHAR), prev_ele VARCHAR)
                    ),  -- 初始状态S

                (S, T) -> CAST(
                                ROW(IF(S.prev_ele=T, S.arr, S.arr||T), T) 
                                AS ROW(arr ARRAY(VARCHAR), prev_ele VARCHAR)
                              ),  -- lambda输入函数I

                S -> array_join(S.arr, '/') -- lambda输出函数O
             );

以作用对象为数组的reduce函数为例,包含以下4个参数。

  1. 长度为N的数组。每个元素将会依次送入lambda输入函数。

  2. 初始状态。第一个元素和该状态作为lambda输入函数第一次调用的参数。

  3. 一个lambda输入函数。调用N次。它接收一个状态和一个元素,产生一个新的状态。

  4. 一个lambda输出函数。调用一次。对3中处理完的最终状态做一次变换。

reduce(array(T), initialState S, inputFunction(S, T, S), outputFunction(S, R)) → R

可以看到,示例中的状态S是一个Row类型的变量,它可以存储多个元素。第一个是去重数组arr,第二个是上一个元素的值prev_ele。lambda输入函数每次接收到一个新的值,和prev_ele比较,相等则什么也不做,不等则将新值放入去重数组中,同时更新prev_ele。reduce是一种通用的模型,lambda则最大程度地利用了SQL的现有能力,使得Presto的SQL表现力更加强大。

3.2 窗口函数

Presto中的聚合函数都可以被用在窗口函数中,使用array_agg可以把当前的窗口截取下来,结合Window Frame可以操纵窗口大小,衍生出很多窗口类型。主要由两个维度组成。

首先是相同行的处理方式,记为dim1。

  • RANGE:当前窗口包含值相同的相邻行。

  • ROWS:当前窗口不会包含值相同的相邻行。

然后是窗口的边界指定,最后两种仅支持与ROWS连用,记为dim2。

  • UNBOUND PRECEDING:排序后第一个元素。

  • UNBOUND FOLLOWING:排序后最后一个元素。

  • N PRECEDING:排序后,当前行的前N行。

  • N FOLLOWING:排序后,当前行的后N行。

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window frame[1]

通过以下SQL的结果,应该能对窗口函数有更进一步的认识。为了简化,我们假设只有一个partition,排序为asc。列名取值如下所示,方便大家理解:

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命名方式
-- value为关心的值
-- 以index进行排序
WITH
    t1 (value, index) AS 
    (
        SELECT * FROM (VALUES ('a', 1),
        ('b', 2),
        ('c', 3),
        ('d', 4),
        ('e', 4),
        ('f', 5),
        ('g', 5),
        ('h', 6))
    )

SELECT *,
    -- 默认
    array_agg(value) OVER 
        (ORDER BY index) res, 
    -- [开头, 当前值]
    array_agg(value) OVER 
        (ORDER BY index RANGE BETWEEN UNBOUNDED PRECEDING AND CURRENT ROW) res_range_uc,
    -- [开头, 当前行]
    array_agg(value) OVER 
        (ORDER BY index ROWS  BETWEEN UNBOUNDED PRECEDING AND CURRENT ROW) res_rows_uc,
    -- [当前值, 末尾]
    array_agg(value) OVER 
        (ORDER BY index RANGE BETWEEN CURRENT ROW AND UNBOUNDED FOLLOWING) res_range_cu,
    -- [当前行, 末尾]
    array_agg(value) OVER 
        (ORDER BY index ROWS  BETWEEN CURRENT ROW AND UNBOUNDED FOLLOWING) res_rows_cu,
    -- [前1个值,后1个值] 不支持
    -- array_agg(value) OVER (ORDER BY index RANGE BETWEEN 1 PRECEDING AND 1 FOLLOWING) res_range_11, not support
    -- [前1行,后1行]
    array_agg(value) OVER 
        (ORDER BY index ROWS  BETWEEN 1 PRECEDING AND 1 FOLLOWING) res_rows_11
FROM t1;

presto>

 value | index |           res            |       res_range_uc       |       res_rows_uc        |       res_range_cu       |       res_rows_cu        | res_rows_11 
-------+-------+--------------------------+--------------------------+--------------------------+--------------------------+--------------------------+-------------
 a     |     1 | [a]                      | [a]                      | [a]                      | [a, b, c, d, e, f, g, h] | [a, b, c, d, e, f, g, h] | [a, b]      
 b     |     2 | [a, b]                   | [a, b]                   | [a, b]                   | [b, c, d, e, f, g, h]    | [b, c, d, e, f, g, h]    | [a, b, c]   
 c     |     3 | [a, b, c]                | [a, b, c]                | [a, b, c]                | [c, d, e, f, g, h]       | [c, d, e, f, g, h]       | [b, c, d]   
 d     |     4 | [a, b, c, d, e]          | [a, b, c, d, e]          | [a, b, c, d]             | [d, e, f, g, h]          | [d, e, f, g, h]          | [c, d, e]   
 e     |     4 | [a, b, c, d, e]          | [a, b, c, d, e]          | [a, b, c, d, e]          | [d, e, f, g, h]          | [e, f, g, h]             | [d, e, f]   
 f     |     5 | [a, b, c, d, e, f, g]    | [a, b, c, d, e, f, g]    | [a, b, c, d, e, f]       | [f, g, h]                | [f, g, h]                | [e, f, g]   
 g     |     5 | [a, b, c, d, e, f, g]    | [a, b, c, d, e, f, g]    | [a, b, c, d, e, f, g]    | [f, g, h]                | [g, h]                   | [f, g, h]   
 h     |     6 | [a, b, c, d, e, f, g, h] | [a, b, c, d, e, f, g, h] | [a, b, c, d, e, f, g, h] | [h]                      | [h]                      | [g, h]      
(8 rows)


3.3 高阶运营

一般来说,通过官方文档就可以解答大部分问题。但有时候文档也没说明细节,只能看源码了。关于语法特点的问题,需要查看SqlBase.g4。比如以下SQL为什么可以运行?不是所有查询语句都需要以select开头:

presto> (VALUES ('a', 1),('b', 2));
 _col0 | _col1 
-------+-------
 a     |     1 
 b     |     2 
(2 rows)

语义分析中的问题,需要查看StatementAnalyzer。比如窗口函数执行完成后,用标量函数做一些加工处理,必须写在整个窗口函数func2(func1() over ())的外面,而不是func2(func1()) over ()

--报错
array_join(array_agg(concat(col1, col2)), '/') 
  over (partition by user_id order by event_time)

vs

--成功
array_join(
  array_agg(concat(col1, col2)) 
    over (partition by user_id order by event_time),
  '/')


3.4 语法、语义错误

还有个问题:到底怎么区分语法、语义错误?对于使用者而言,不建议了解。对于开发者来说,还是很有必要了解的。语法错误是指通过简单规则捕获的SQL错误,在Antlr层面就可以截获,跟上下文关系不大,e.g. select * from from table1; 语义错误需要上下文信息,比如库表、字段是否合法?对于Presto而言,lambda表达式出现的位置是否合法?了解语法、语义的区别,对问题的排查也是十分高效的。

4

联邦查询引擎

异构数据源导致的问题:

  • 搭建各种ETL Pipeline,维护成本高;

  • 数据分析速度严重拖慢。

为此,我们引入Presto作为联邦查询引擎,一方面利用多数据源能力,减少ETL相关工作量。另一方面,利用Presto的速度为业务分析提速。本次介绍两个数据源适配的工作:

  • 为了适配内部的tHive,我们在MetaStore的Thrift RPC协议中植入了内部鉴权机制;

  • 针对云上ES的网络情况,禁用了自动嗅探逻辑。

4.1 tHive连接器适配

Presto的Hive连接器通过与HMS(Hive MetaStore)通信获取Hive库表的位置信息,然后拉取数据。腾讯tHive有自己的一套鉴权体系TAUTH,我们需要将这种鉴权机制引入到Hive连接器中。外部一般通过Thrift RPC协议与HMS通信。那么如何加入鉴权能力呢?

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获取Hive库表元数据

参考Hive连接器中Kerberos机制的实现(下图),可以看到rawTransport作为参数,用来构建一个新的SaslTransport。

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KerberosHiveMetastoreAuthentication

结合TSaslClientTransport的源码可以发现,这里其实是计算机网络分层思想的典型应用。在可靠传输层rawTransport的基础上,再包装了一个Sasl层。利用底层rawTransport提供的可靠传输能力,进一步提供安全策略。e.g. 某些QoS条件下,调用Sasl层的write(),会对数据进行加密,Sasl进而调用下一层的write()函数,将加密后的数据发送到可靠的传输通道中。它们都实现了TTtransport接口,I/O函数如下所示:

  • open()

  • close()

  • flush()

  • readAll()

  • write()

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本质为网络协议栈

Sasl层本身并不绑定特定的鉴权机制,它是一个框架。通过JCA注册的鉴权机制都可以在运行时被指定。

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鉴权机制插件化

所以如果想整合自定义的鉴权机制,需要注册对应的SecurityProvider

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底层原理

总结:对于小白来说,“为Hive连接器增加一种鉴权机制”是个很难理解的技术需求。通过前文的探索,我们发现其本质是:“如何在HMS的Thrift RPC中,为SASL鉴权层增加一种自定义的安全协议。”这里的上下文比较多,需要对HMS、THrift RPC、SASL、JCA、Kerberos等概念有大概的了解,才知道需要做什么。对技术的提升还是很有帮助的。

4.2 ES连接器踩坑

第二个case:调研ES连接器的时候,发现Presto启动时第一次连接ES集群是成功的。但是后面哪怕没有执行ES相关查询也会无故报错,堆栈信息显示网络连接失败。

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报错信息

经过排查,发现与定时嗅探逻辑有关。Presto底层依赖了Facebook内部的Airlift后台框架。在这个场景下,通过Bootstrap注册的类会被生命周期管理器识别,@PostConstruct注解(annotation)标记的函数会在类实例化后被自动调用。可以看到,一个refreshNodes()函数被定期调用了,该函数会获取ES集群中所有的可用节点IP,并在下次将请求发送到其中一个节点。

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@PostConstruct

由于云上ES集群只开放了一个主节点的访问端口,嗅探获得的IP其实是不能用的。这也解释了为什么第一次访问是成功的(第一次访问的主节点开放),而后续访问大概率是失败的(其他节点端口不开放)。

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自动嗅探逻辑

主要的改造就是禁用自动更新节点逻辑,位于ElasticSearchClient文件。在改造的过程中,发现已经有参数elasticsearch.ignore-publish-address可以满足需求,但是在去年8月的时候,DB、SQL的文档里竟然没有记录这个参数,在GitHub上搜索一波发现已有issue了,目前社区已经补齐了文档。

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忽略嗅探IP

总结:Airlift后台框架虽然没有文档,但开发者还是要认真看。

 5

Oteam共建

在去年,随着Presto在腾讯内部的应用场景越来越多,为了整合各部门的研发能力和技术成果,公司内部由PCG欧拉数据中台牵头发起了Presto Oteam项目。作为资讯业务的数据工程同学,我们也有幸参与共建。Oteam部分工作内容如下:

  1. Hive语义兼容,函数迁移

  2. RBO/CBO执行解析器

  3. Worker Tag能力

  4. 分析函数开发

  5. 语法/语义扩展

  6. 动态数据源支持

  7. 查询性能优化专项

  8. Coordinator执行流程优化

  9. bug fix……

限于篇幅,简单介绍一点:标量函数开发原理。

5.1 函数开发

不同于Hive UDF函数可以由用户直接上传,在Presto引擎中所有扩展部件都以插件形式被统一整合。除了最常见的连接器插件以外,函数也是一种插件。如果业务需要自定义函数,就需要单独开发函数插件。Presto引擎自带了很多函数,可以作为开发者的参考。总共有两种函数开发方式:

  • 使用注解框架的普通函数;

  • 使用字节码适配的变长参数函数。

第一种方式需要使用Presto引擎的注解框架,官网给的例子比较简单,各种注解搭配使用的方式实际比较复杂。同时函数的数据类型需要涉及Presto引擎的SliceBlock等类型,有一定学习成本。第二种方式比较少见,而且不支持通过插件进行开发,只能写到presto-main模块中,它基于Presto自带的字节码框架动态生成字节码(包com.facebook.presto.sql.gen),是比较hack的实现,可以参考ArrayConcatFunction

5.2 函数注解框架

以标量函数为例。函数开发和普通的Java方法编写本质上是一样的,但是也有很多差异点。

  • 需要使用注解(annotation)标记出该函数是一个可供调用的标量函数,包括函数名、返回类型、参数类型等。

  • Java原生类型和Presto类型有一一对应的关系。Java的Slice对应Presto中的Varchar类型,Java的Block对应Presto中的Array类型。(下文分别称为Java类型和SQL类型。)

  • 这些特定的Java类型逻辑上等价于StringArray数组,但是API差别很大,前期有一定的上手成本。

  • 函数有两套签名。基于反射可以获取Java类型的形参、返回值类型,称为方法签名。基于@SqlType注解可以获取Presto引擎使用的参数、返回值类型,称为函数签名。这里做个严格的区分。

  • 可以使用@TypeParameter函数注解引入泛型变量。在函数体声明相关的泛型参数,供SqlType引用。

  • 可以使用@LiteralParameter函数注解引入字面量变量。

  • 可以使用形参注解@TypeParameter@LiteralParameter@FunctionDependency@OperatorDependency声明一些依赖型参数,在调用函数之前,Presto会根据解析出来的元数据,自动注入参数依赖。

我们把写在函数体/类名上的注解称为函数注解,把写在函数形参前面的注解称为形参注解,方便下文引用。一般来说,关注前四点就够了。后面是一些进阶的使用技巧。

按注解类型区分:


函数注解 形参注解

@SqlScalarFunction

定义函数名,函数属性

-

@Description

定义函数描述信息

-

@SqlNullale

返回值是否可以是null

形参是否接收null

@SqlType

返回值的SQL类型

形参的SQL类型

@TypeParameter

定义泛型变量

引入依赖型参数

@LiteralParameters

定义字面量变量

引入依赖型参数

以下是官网的一个例子:

public class ExampleNullFunction
{
    @ScalarFunction("is_null", calledOnNullInput = true)
    @Description("Returns TRUE if the argument is NULL")
    @SqlType(StandardTypes.BOOLEAN)
    public static boolean isNull(@SqlNullable @SqlType(StandardTypes.VARCHAR) Slice string)
    {
        return (string == null);
    }
}

对应刚刚说到的几点。

  • isNull函数体有三个注解,@ScalarFunction定义了函数名和calledOnNullInput属性。@Description定义了函数的描述字段,在Presto客户端用show functions命令可以看到函数的描述信息。@SqlType描述了函数的返回值类型。这些是函数注解

  • 形参的SQL类型是VARCHAR,Java类型是Slice。如果Slice换成其他类型,函数调用会失败。这个是形参注解

  • 返回值、形参都有@SqlType注解,它们定义了SQL类型。在Presto引擎层面,基本都是使用SQL类型来进行解析的。

再来看另外一个例子:

@ScalarFunction(name = "is_null", calledOnNullInput = true)
@Description("Returns TRUE if the argument is NULL")
public final class IsNullFunction
{
    @TypeParameter("T")
    @SqlType(StandardTypes.BOOLEAN)
    public static boolean isNullSlice(@SqlNullable @SqlType("T") Slice value)
    {
        return (value == null);
    }

    @TypeParameter("T")
    @SqlType(StandardTypes.BOOLEAN)
    public static boolean isNullLong(@SqlNullable @SqlType("T") Long value)
    {
        return (value == null);
    }

    @TypeParameter("T")
    @SqlType(StandardTypes.BOOLEAN)
    public static boolean isNullDouble(@SqlNullable @SqlType("T") Double value)
    {
        return (value == null);
    }

    // ...and so on for each native container type
}

可以看到,在函数体中,多了@TypeParameter函数注解,引入了一个泛型变量T,可以在形参注解中被@SqlType引用。@SqlType注解的类型声明为T以后,这几个函数的函数签名都是一样的。在Presto引擎看来,这几个函数拥有相同的函数签名,是一类函数。

其中,有很多细节的问题其实需要看源码才知道需要怎么写。比如,细心的同学从上面两个例子可以发现一些问题。

  • 问:为什么第二个例子的@ScalarFunction@Description注解是写在类名上面而不是函数名上面?

  • 答:写在类名上,代表这个类中的所有方法的函数签名都是一样的,由一个ParameticScalar类进行管理。

  • 问:Slice和Java的String是什么关系,需要怎么处理转换?

  • 答:参考其他函数的实现,可以调用toStringUtf8()转换成String类型再做处理。

  • 问:哪些注解是一定要写的?哪些是可选的?哪些是在某些条件下需要同时出现的?

  • 答:比如说@ScalarFunction中的calledOnNullInput属性,当形参中有以下任意注解(@SqlNullable,@BlockPosition,@IsNull)的时候,需要指定为true,默认为false。

虽然Presto文档只讲了冰山一角,但是引擎内部自带了很多函数,是非常有价值的参考资料。这里有很多细节,需要看Presto源码才能得到答案。以上只是注解的使用,具体这个自定义函数后续如何被Presto引擎解析,不关注问题也不大。即使注解写错了,大部分case也会在插件装载的时候被识别出来。推荐高阶开发者看看ParametricScalarImplementation中标量函数的解析流程。

5.3 常用注解参考手册

以下总结了注解框架中的一些常用注解。建议有一定基础后作为参考来看。

@ScalarFunction:函数注解。定义函数的名称、别名、可见性、纯函数性,以及是否处理空值。

元数据 含义

value

函数名

alias

函数别名

visibility

函数可见性

deterministic

纯函数性

calledOnNullInput

函数的形参是否可以处理空值

@Description:函数注解。描述函数功能的字符串。在Presto客户端使用show functions命令可以查看。

@TypeParameter:函数注解、形参注解。对于函数注解,声明一个泛型变量,形参注解中的@SqlType可以使用它,在解析函数调用的时候会尝试将泛型类型和具体类型进行绑定。对于形参注解,它引入一个依赖型参数。

@LiteralParameters:函数注解、形参注解。对于函数注解,定义一些字面量变量,长整数类型。如果有@Constraint函数注解,则需要满足它定义的表达式条件。对于形参注解,它引入一个依赖型参数。

@SqlType:函数注解、形参注解。定义形参、返回值的SQL类型。大概可以分为以下几种。

类型 含义

varchar

原始类型,无参数,无字面量变量或泛型变量

array(varchar)

原始类型,有一个参数varchar,无字面量变量或泛型变量

T

泛型,必须是@TypeParameter声明的泛型变量,不能带参数

varchar(x)

原始类型,带参数(字面量变量)

@SqlNullale:函数注解、形参注解。对于函数注解,表示返回值类型是否可能为空。原始类型(e.g. int)不需要注解,包装类型和其他类型需要声明该注解。对于形参注解,如果该位置的实参是null,依然执行函数体。默认情况遇到null直接返回null。参考InterpretedFunctionInvoker的空值处理逻辑。

依赖型参数:一种形参注解。函数中需要用到的一些变量,从SQL语句自动推导而来。这些形参由框架处理,用户不感知。

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contains函数

可以看到,contains函数有多种类型,但是函数签名都是一样的。由于在函数中需要根据实际类型来调用接口读取元素,因此T的实际类型必须通过形参的方式传递进来,但是用户写SQL的时候并不用显式指定类型,因为它可以自动推导出来,这里涉及methodHandle的绑定参数,就不详细展开了。总之,虽然contains()有四个参数,但是用户只感知最后两个。

5.4 变长参数函数

一些变长参数的函数,比如tHive中的parse_simple_json函数,在ETL任务中一次调用解多个key,是比较高效的。虽然是变长参数,但是这里的变长,是相对不同用户提交的SQL语句而言的。而用户每一次提交的SQL,其实参数个数都是确定的,没有必要用变长参数,e.g. 对于一个SQL,代码中的parse_simple_json(d4, 'key1', 'key2'),其实参数就是三个。函数声明为变长,但是实际中根据每条SQL语句转成定长参数。针对这种情况,Presto引擎并没有使用注解框架,而是采用了比较hack的方式,直接定义一个内部函数类,里面有一个形参为数组的业务函数。通过引擎自带的字节码生成模块,把它适配成一个定长参数函数。大致原理如下所示:

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字节码动态适配

最后附上标量函数注册的流程图,希望能对函数注册的流程有更直观的理解。

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函数注册流程

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技术输出

从去年下半年开始入门Presto引擎开发,接触下来感觉从零起步确实不易。虽然仔细搜索还是能找到一些不错的资料,但是Presto的官方文档相对于其他大数据组件来说是偏少的。比如基础的Airlift框架,官方文档仅有一句话介绍。为了降低后续同事的学习成本,这里特地把一些知识点梳理成脑图(逐步完善中),也供大家参考。大多数子节点都能用一章的篇幅来展开描述,可见快速培养出一个优秀的Presto开发者还是不太容易。以后有机会我们也会输出一系列技术文集。

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基础知识 万字干货 | 一文揭秘Presto在腾讯资讯业务中的应用_第19张图片 执行相关概念

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腾讯内部应用概览

最后列出部分腾讯内部应用的Presto情况。

7.1 应用场景

  • TEG-大数据平台统一SQL引擎SuperSQL,Presto作为计算引擎融合的一部分,实现联邦数据访问,计算加速等功能,支持交互式数据分析场景。

  • PCG-欧拉中台,在数据质量监控和资产洞察以及在线数据服务的数据装载中,作为计算查询引擎。

  • TEG/CSIG联合-云原生数据湖计算DLC,用户使用标准SQL即可完成对象存储服务(COS)及其他云端数据设施的联合建模、分析,无服务器架构(Serverless Presto)作为底层计算引擎。

  • CSIG-云日志服务CLS,扩展了大量自定义SQL函数,以丰富PB级日志实时SQL分析能力。Presto支持底层存储解耦,提供不同场景日志需求,以及异构存储联合查询。

  • CSIG-医疗资讯与服务部,作为业务线数据服务平台联邦查询引擎,统一查询前端语言,计划打通用户状态存储的MySQL、流水日志存储的ES、用户行为数仓的Hive/ClickHouse/Iceberg等。

  • PCG-腾讯看点,连接部门内20余个异构数据源的联邦查询引擎,适配了腾讯内部的Hive/ES/CH/Redis等数据源。

  • IEG-数据中台,作为数据查询服务联邦查询,Adhoc场景执行引擎。

7.2 合作生态

腾讯内部通过Oteam的方式来组织跨BG/部门的开源协同共建。目前和Presto关系比较密切的Oteam有Alluxio、Iceberg、Impala。Alluxio缓存技术已经在TEG的部分场景落地使用了。TEG大数据团队也和Presto/Trino社区同时提出了各自的Iceberg Connector PR。Impala在腾讯灯塔平台已经有非常成熟的应用落地,未来和Presto一起加强对MPP引擎发展的探讨。期待未来Oteam组织以及其他大数据团队能有更深入的合作,助力Presto在更多业务中落地推广。

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后续计划

除了继续在Presto引擎层面进行深耕优化,联邦查询引擎的应用层功能需要继续丰富,还有很多用例需要去探索。基于数据分析同学的反馈,很多复杂的预处理逻辑以往需要Spark、Scala或者PySpark进行处理,现在基本都可以用Presto代替了,后续如果能把模型训练等调包流程整合到一起,也许能够提供上手成本更低的数据分析体验,也是一个值得探索的方向。最后,我们希望在服务好业务的前提下,进行一系列高质量的技术输出来提升部门的技术影响力。

  • 结合业务场景,完成引擎和相关连接器的优化改造

  • 丰富联邦查询引擎应用层功能

  • 数据科学引擎

  • 强化技术输出

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新书推荐

万字干货 | 一文揭秘Presto在腾讯资讯业务中的应用_第20张图片

Matt Fuller、Manfred Moser、Martin Traverso 著

张晨 黄鹏程 傅宇 译

封面第一印象:Presto运行SQL,就像青蛙吃虫子一样快?

本书是由Presto创始团队推出的首本官方实战指南,内容质量是毋庸置疑的。对于初学者来说,左手官网文档,右手《Presto实战》进行入门应该是标准姿势。其行文的层次性、结构性,内容的完整性、权威性,对新手和高手来说都是一本非常好的"字典"。推荐给有兴趣的同学~

“Presto引擎在大数据领域的重要性不言而喻,但参考资料屈指可数,这本书正是大家期待的那本‘官方指南’。无论是SQL编写、技术调研、运维部署,还是二次开发,都值得一读。书中第三部分为企业级应用做了详细解答,是一大亮点。”

——腾讯Presto Oteam团队

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