StarRocks企业级数据库

第1章 StarRocks简介

1.1 StarRocks介绍

StarRocks是新一代极速全场景MPP数据库

StraRocks充分吸收关系型OLAP数据库和分布式存储系统在大数据时代的优秀研究成果，在业界实践的基础上，进一步改进优化、升级架构，并增添了众多全新功能，形成了全新的企业级产品。

StarRocks致力于构建极速统一分析体验，满足企业用户的多种数据分析场景，支持多种数据模型(明细模型、聚合模型、更新模型)，多种导入方式（批量和实时），可整合和接入多种现有系统(Spark、Flink、Hive、 ElasticSearch)。

StarRocks兼容MySQL协议，可使用MySQL客户端和常用BI工具对接StarRocks来进行数据分析。

StarRocks采用分布式架构，对数据表进行水平划分并以多副本存储。集群规模可以灵活伸缩，能够支持10PB级别的数据分析; 支持MPP框架，并行加速计算; 支持多副本，具有弹性容错能力。

StarRocks采用关系模型，使用严格的数据类型和列式存储引擎，通过编码和压缩技术，降低读写放大；使用向量化执行方式，充分挖掘多核CPU的并行计算能力，从而显著提升查询性能。

1.2 StarRocks适合什么场景

 StarRocks可以满足企业级用户的多种分析需求，包括OLAP多维分析、定制报表、实时数据分析和Ad-hoc数据分析等。具体的业务场景包括：

（1）OLAP多维分析：用户行为分析、用户画像、财务报表、系统监控分析

（2）实时数据分析：电商数据分析、直播质量分析、物流运单分析、广告投放分析

（3）高并发查询：广告主表分析、Dashbroad多页面分析

（4）统一分析：通过使用一套系统解决上述场景，降低系统复杂度和多技术栈开发成本

1.3 StarRocks基本概念

1. FE：FrontEnd简称FE，是StarRocks的前端节点，负责管理元数据，管理客户端连接，进行查询规划，查询调度等工作。
2. BE：BackEnd简称BE，是StarRocks的后端节点，负责数据存储，计算执行，以及compaction，副本管理等工作
3.  Broker：StarRocks中和外部HDFS/对象存储等外部数据对接的中转服务，辅助提供导入导出功能。
4. StarRocksManager：StarRocks的管理工具，提供StarRocks集群管理、在线查询、故障查询、监控报警的可视化工具。
5. Tablet：StarRocks中表的逻辑分片，也是StarRocks中副本管理的基本单位，每个表根据分区和分桶机制被划分成多个Tablet存储在不同BE节点上。

1.4 StarRocks系统架构

组件介绍

StarRocks集群由FE和BE构成, 可以使用MySQL客户端访问StarRocks集群。

FE

FE接收MySQL客户端的连接, 解析并执行SQL语句。

管理元数据, 执行SQL DDL命令, 用Catalog记录库, 表, 分区, tablet副本等信息。

FE高可用部署, 使用复制协议选主和主从同步元数据, 所有的元数据修改操作, 由FE leader节点完成, FE follower节点可执行读操作。 元数据的读写满足顺序一致性。  FE的节点数目采用2n+1, 可容忍n个节点故障。  当FE leader故障时, 从现有的follower节点重新选主, 完成故障切换。

FE的SQL layer对用户提交的SQL进行解析, 分析, 改写, 语义分析和关系代数优化, 生产逻辑执行计划。

FE的Planner负责把逻辑计划转化为可分布式执行的物理计划, 分发给一组BE。

FE监督BE, 管理BE的上下线, 根据BE的存活和健康状态, 维持tablet副本的数量。

FE协调数据导入, 保证数据导入的一致性。

BE

BE管理tablet副本, tablet是table经过分区分桶形成的子表, 采用列式存储。

BE受FE指导, 创建或删除子表。

BE接收FE分发的物理执行计划并指定BE coordinator节点, 在BE coordinator的调度下, 与其他BE worker共同协作完成执行。

BE读本地的列存储引擎获取数据,并通过索引和谓词下沉快速过滤数据。

BE后台执行compact任务, 减少查询时的读放大。

数据导入时, 由FE指定BE coordinator, 将数据以fanout的形式写入到tablet多副本所在的BE上。

第2章 手动部署（需要JDK环境）

（1）安装之前先使用命令检查CPU是否支持，有信息输出则支持，没信息输出则不支持建议更换机器

[root@hadoop103 software]# cat /proc/cpuinfo |grep avx2

（2）下载tar包,并重命名

[root@hadoop103 software]# wget https://www.starrocks.com/zh-CN/download/request-download/4
[root@hadoop103 software]# mv 4 StarRocks-1.19.1.tar.gz

（3）解压tar包

[root@hadoop103 software]# tar -zxvf StarRocks-1.19.1.tar.gz -C /opt/module/

（4）部署FE，修改配置文件，添加jvm参数，建议-Xmx参数设置到16G以上

[root@hadoop103 software]# cd /opt/module/StarRocks-1.19.1/fe/conf/
[root@hadoop103 conf]# vim fe.conf 
JAVA_OPTS = "-Xmx4096m -XX:+UseMembar -XX:SurvivorRatio=8 -XX:MaxTenuringThreshold=7 -XX:+PrintGCDateStamps -XX:+PrintGCDetails -XX:+UseConcMarkSweepGC -XX:+UseParNewGC -XX:+CMSClassUnloadingEnabled -XX:-CMSParallelRemarkEnabled -XX:CMSInitiatingOccupancyFraction=80 -XX:SoftRefLRUPolicyMSPerMB=0 -Xloggc:$STARROCKS_HOME/log/fe.gc.log"

（5）创建元数据目录

[root@hadoop103 conf]# cd ..
[root@hadoop103 fe]# mkdir -p meta

（6）分发给hadoop101,hadoop102

[root@hadoop103 module]# scp -r StarRocks-1.19.1/ hadoop101:/opt/module/
[root@hadoop103 module]# scp -r StarRocks-1.19.1/ hadoop102:/opt/module/

（7）启动hadoop101 FE节点

[root@hadoop101 fe]# bin/start_fe.sh --daemon

（8）启动mysql客户端，访问FE，查看FE状况

[root@hadoop101 fe]# mysql -h hadoop101 -uroot -P9030

mysql> SHOW PROC '/frontends'\G

 （9）添加其他FE节点，角色也分为FOLLOWER,OBSERVER

mysql> ALTER SYSTEM ADD FOLLOWER "hadoop102:9010";
mysql> ALTER SYSTEM ADD OBSERVER "hadoop103:9010";

（10）启动hadoop102,hadoop103 FE节点，第一次启动需指定--helper参数，后续再启动无需指定此参数

[root@hadoop102 fe]# bin/start_fe.sh --helper hadoop101:9010 --daemon
[root@hadoop103 fe]# bin/start_fe.sh --helper hadoop101:9010 --daemon

（11）全部启动完毕后，再使用mysql客户端查看FE的状况,alive全显示true则无问题

mysql> SHOW PROC '/frontends'\G

 （12）部署BE，用户可以使用命令直接将BE添加到集群中，一般至少布置3个BE，每个BE实例添加步骤相同

[root@hadoop101 module]# cd StarRocks-1.19.1/be/
[root@hadoop101 be]# mkdir -p storage

（13）使用mysql客户端添加hadoop101对应be节点

mysql> ALTER SYSTEM ADD BACKEND "hadoop101:9050";

（14）添加完毕后，启动hadoop101 BE节点

[root@hadoop101 be]# bin/start_be.sh --daemon 

（15）查看BE状况,也是同样alive为true是正常运行

mysql> SHOW PROC '/backends'\G

 （16）同样步骤在hadoop102,hadoop103部署BE，并添加节点

[root@hadoop102 module]# cd StarRocks-1.19.1/be/
[root@hadoop102 be]# mkdir -p storage
[root@hadoop103 module]# cd StarRocks-1.19.1/be/
[root@hadoop103 be]# mkdir -p storage

mysql> ALTER SYSTEM ADD BACKEND "hadoop102:9050";
mysql> ALTER SYSTEM ADD BACKEND "hadoop103:9050";

[root@hadoop102 be]# bin/start_be.sh --daemon 
[root@hadoop103 be]# bin/start_be.sh --daemon 

（17）部署Broker,此角色主要用于后续Broker load使用,启动安装目录的Broker服务

[root@hadoop101 StarRocks-1.19.1]# cd apache_hdfs_broker/
[root@hadoop101 apache_hdfs_broker]# bin/start_broker.sh --daemon
[root@hadoop102 StarRocks-1.19.1]# cd apache_hdfs_broker/
[root@hadoop102 apache_hdfs_broker]# bin/start_broker.sh --daemon
[root@hadoop103 StarRocks-1.19.1]# cd apache_hdfs_broker/
[root@hadoop103 apache_hdfs_broker]# bin/start_broker.sh --daemon

（18）使用mysql添加对应节点

mysql> ALTER SYSTEM ADD BROKER broker1 "hadoop101:8000";
mysql> ALTER SYSTEM ADD BROKER broker2 "hadoop102:8000";
mysql> ALTER SYSTEM ADD BROKER broker3 "hadoop103:8000";

（19）查看状态

mysql> SHOW PROC "/brokers"\G

第3章 表设计

3.1 列式存储

StarRocks的表和关系型数据相同, 由行和列构成. 每行数据对应用户一条记录, 每列数据有相同数据类型. 所有数据行的列数相同, 可以动态增删列.  StarRocks中, 一张表的列可以分为维度列(也成为key列)和指标列(value列), 维度列用于分组和排序, 指标列可通过聚合函数SUM, COUNT, MIN, MAX, REPLACE, HLL_UNION, BITMAP_UNION等累加起来. 因此, StarRocks的表也可以认为是多维的key到多维指标的映射.

在StarRocks中, 表中数据按列存储, 物理上, 一列数据会经过分块编码压缩等操作, 然后持久化于非易失设备, 但在逻辑上, 一列数据可以看成由相同类型的元素构成的数组.  一行数据的所有列在各自的列数组中保持对齐, 即拥有相同的数组下标, 该下标称之为序号或者行号. 该序号是隐式, 不需要存储的, 表中的所有行按照维度列, 做多重排序, 排序后的位置就是该行的行号.

查询时, 如果指定了维度列的等值条件或者范围条件, 并且这些条件中维度列可构成表维度列的前缀, 则可以利用数据的有序性, 使用range-scan快速锁定目标行. 例如: 对于表table1: (event_day, siteid, citycode, username)➜(pv); 当查询条件为event_day > 2020-09-18 and siteid = 2, 则可以使用范围查找; 如果指定条件为citycode = 4 and username in ["Andy", "Boby", "Christian", "StarRocks"], 则无法使用范围查找.

3.2 稀疏索引

  当进行范围查询时，StarRocks如何快速定位到起始目标行呢？答案是使用shortkey index. shortkey index为稀疏索引。

表中组织由三个部分组成：

（1）shortkey index表:  表中数据每1024行, 构成一个逻辑block. 每个逻辑block在shortkey index表中存储一项索引, 内容为表的维度列的前缀, 并且不超过36字节.  shortkey index为稀疏索引, 用数据行的维度列的前缀查找索引表, 可以确定该行数据所在逻辑块的起始行号.

（2）Per-column data block: 表中每一列数据按64KB分块存储,  数据块作为一个单位单独编码压缩, 也作为IO单位, 整体写回设备或者读出.

（3）Per-column cardinal index:  表中的每列数据有各自的行号索引表,  列的数据块和行号索引项一一对应, 索引项由数据块的起始行号和数据块的位置和长度信息构成, 用数据行的行号查找行号索引表, 可以获取包含该行号的数据块所在位置, 读取目标数据块后, 可以进一步查找数据.

由此可见, 查找维度列的前缀的查找过程为:  先查找shortkey index, 获得逻辑块的起始行号, 查找维度列的行号索引, 获得目标列的数据块, 读取数据块, 然后解压解码, 从数据块中找到维度列前缀对应的数据项.

3.3 加速数据处理

（1）预先聚合:  StarRocks支持聚合模型, 维度列取值相同数据行可合并一行, 合并后数据行的维度列取值不变, 指标列的取值为这些数据行的聚合结果, 用户需要给指标列指定聚合函数.  通过预先聚合, 可以加速聚合操作.

（2）分区分桶:  事实上StarRocks的表被划分成tablet, 每个tablet多副本冗余存储在BE上, BE和tablet的数量可以根据计算资源和数据规模而弹性伸缩. 查询时, 多台BE可并行地查找tablet快速获取数据. 此外, tablet的副本可复制和迁移, 增强了数据的可靠性, 避免了数据倾斜. 总之, 分区分桶保证了数据访问的高效性和稳定性.

（3）RollUp表索引: shortkey index可加速数据查找, 然后shortkey index依赖维度列排列次序. 如果使用非前缀的维度列构造查找谓词, 则无法使用shortkey index. 用户可以为数据表创建若干RollUp表索引, RollUp表索引的数据组织和存储和数据表相同, 但RollUp表拥有自身的shortkey index. 用户创建RollUp表索引时, 可选择聚合的粒度, 列的数量, 维度列的次序; 使频繁使用的查询条件能够命中相应的RollUp表索引.

（4）列级别的索引技术:  Bloomfilter可快速判断数据块中不含所查找值, ZoneMap通过数据范围快速过滤待查找值, Bitmap索引可快速计算出枚举类型的列满足一定条件的行.

3.4 数据模型

目前StarRocks根据摄入数据和实际存储数据之间的映射关系，分为明细模型（Duplicate key）、聚合模型（Aggregate key）、更新模型（Unique key）和主键模型（Primary key）。

四中模型分别对应不同业务场景

3.4.1 明细模型

   StarRocks建表默认采用明细模型，排序列使用稀疏索引，可以快速过滤数据。明细模型用于保存所有历史数据，并且用户可以考虑将过滤条件中频繁使用的维度列作为排序键，比如用户经常需要查看某一时间，可以将事件时间和事件类型作为排序键

   使用：

（1）建表，在建表时指定模型和排序键

mysql> create database test;
mysql> use test;
mysql> CREATE TABLE IF NOT EXISTS detail (
    event_time DATETIME NOT NULL COMMENT "datetime of event",
    event_type INT NOT NULL COMMENT "type of event",
    user_id INT COMMENT "id of user",
    device_code INT COMMENT "device of ",
    channel INT COMMENT "")DUPLICATE KEY(event_time, event_type)DISTRIBUTED BY HASH(user_id) BUCKETS 8;

（2）建完表后，插入测试数据

INSERT INTO detail VALUES('2021-11-18 12:00:00.00',1,1001,1,1);
INSERT INTO detail VALUES('2021-11-17 12:00:00.00',2,1001,1,1);
INSERT INTO detail VALUES('2021-11-16 12:00:00.00',3,1001,1,1);
INSERT INTO detail VALUES('2021-11-15 12:00:00.00',1,1001,1,1);
INSERT INTO detail VALUES('2021-11-14 12:00:00.00',2,1001,1,1);

（3）查询数据，5条明细数据都在。此种模型的表用来存储所有历史明细数据。

SELECT * FROM detail;

3.4.2 聚合模型

在数据分析中，很多场景需要基于明细数据进行统计和汇总，这个时候就可以使用聚合模型了。比如：统计app访问流量、用户访问时长、用户访问次数、展示总量、消费统计等等场景。

适合聚合模型来分析的业务场景有以下特点：

1. 业务方进行查询为汇总类查询，比如sum、count、max
2. 不需要查看原始明细数据
3. 老数据不会被频繁修改，只会追加和新增

   使用：

（1）建表，指定聚合模型

CREATE TABLE IF NOT EXISTS aggregate_tbl (
    site_id LARGEINT NOT NULL COMMENT "id of site",
    DATE DATE NOT NULL COMMENT "time of event",
    city_code VARCHAR(20) COMMENT "city_code of user",
    pv BIGINT SUM DEFAULT "0" COMMENT "total page views",
    mt BIGINT MAX
)
DISTRIBUTED BY HASH(site_id) BUCKETS 8;

（2）插入测试数据

INSERT INTO aggregate_tbl VALUES(1001,'2021-11-18 12:00:00.00',100,1,5);
INSERT INTO aggregate_tbl VALUES(1001,'2021-11-18 12:00:00.00',100,1,10);
INSERT INTO aggregate_tbl VALUES(1001,'2021-11-18 12:00:00.00',100,1,15);
INSERT INTO aggregate_tbl VALUES(1001,'2021-11-18 12:00:00.00',100,1,100);
INSERT INTO aggregate_tbl VALUES(1001,'2021-11-18 12:00:00.00',100,1,20);
INSERT INTO aggregate_tbl VALUES(1002,'2021-11-18 12:00:00.00',100,1,5);
INSERT INTO aggregate_tbl VALUES(1002,'2021-11-18 12:00:00.00',100,3,25);
INSERT INTO aggregate_tbl VALUES(1002,'2021-11-18 12:00:00.00',100,1,15);

（3）查询测试数据，可以看到pv是sum累计的值，mt是明细中最大的值。如果只需要查看聚合后的指标，那么使用此种模型将会大大减少存储的数据量。

mysql> select * from aggregate_tbl;

3.4.3 更新模型

有些分析场景之下，数据需要进行更新比如拉链表，StarRocks则采用更新模型来满足这种需求,比如电商场景中，订单的状态经常会发生变化，每天的订单更新量可突破上亿。这种业务场景下，如果只靠明细模型下通过delete+insert的方式，是无法满足频繁更新需求的，因此，用户需要使用更新模型来满足分析需求。但是如果用户需要更加实时/频繁的更新操作，建议使用主键模型。

使用更新模型的场景特点：

1. 已经写入的数据有大量的更新需求
2. 需要进行实时数据分析

  使用：

（1）建表，指定更新模型

CREATE TABLE IF NOT EXISTS update_detail (
    create_time DATE NOT NULL COMMENT "create time of an order",
    order_id BIGINT NOT NULL COMMENT "id of an order",
    order_state INT COMMENT "state of an order",
    total_price BIGINT COMMENT "price of an order"
)
UNIQUE KEY(create_time, order_id)
DISTRIBUTED BY HASH(order_id) BUCKETS 8

（2）插入测试数据，注意：现在是指定create_time和order_id为唯一键，那么相同日期相同订单的数据会进行覆盖操作

INSERT INTO update_detail VALUES('2011-11-18',1001,1,1000);
INSERT INTO update_detail VALUES('2011-11-18',1001,2,2000);
INSERT INTO update_detail VALUES('2011-11-17',1001,2,500);
INSERT INTO update_detail VALUES('2011-11-18',1002,3,3000);
INSERT INTO update_detail VALUES('2011-11-18',1002,4,4500);

（3）查询结果，可以看到如果日期和订单相同则会进行覆盖操作。

select * from update_detail;

3.4.4 主键模型

     相比较更新模型，主键模型可以更好地支持实时/频繁更新的功能。虽然更新模型也可以实现实时对数据的更新，但是更新模型采用Merge on Read读时合并策略会大大限制查询功能，在主键模型更好地解决了行级的更新操作。配合Flink-connector-starrocks可以完成Mysql CDC实时同步的方案。

需要注意的是：由于存储引擎会为主键建立索引，导入数据时会把索引加载到内存中，所以主键模型对内存的要求更高，所以不适合主键模型的场景还是比较多的。

目前比较适合使用主键模型的场景有这两种：

1. 数据冷热特征，比如最近几天的数据才需要修改，老的冷数据很少需要修改，比如订单数据，老的订单完成后就不在更新，并且分区是按天进行分区的，那么在导入数据时历史分区的数据的主键就不会被加载，也就不会占用内存了，内存中仅会加载近几天的索引。
2. 大宽表（数百列数千列），主键只占整个数据的很小一部分，内存开销比较低。比如用户状态/画像表，虽然列非常多，但总的用户数量不大（千万-亿级别），主键索引内存占用相对可控。

原理：由于更新模型采用Merge策略，使得谓词无法下推和索引无法使用，严重影响

查询性能。所以主键模型通过主键约束，保证同一个主键仅存一条数据的记录，这样就规避了Merge操作。

StarRocks收到对某记录的更新操作时，会通过主键索引找到该条数据的位置，并对其标记为删除，再插入一条数据，相当于把update改写为delete+insert

使用：

（1）建表，指定主键模型

CREATE TABLE users (
    user_id BIGINT NOT NULL,
    NAME STRING NOT NULL,
    email STRING NULL,
    address STRING NULL,
    age TINYINT NULL,
    sex TINYINT NULL
) PRIMARY KEY (user_id)
DISTRIBUTED BY HASH(user_id) BUCKETS 4

（2）插入测试数据，和更新模型类似，当user_id相同发送冲突时会进行覆盖

INSERT INTO users VALUES(1001,'张三','[email protected]','AAA',17,'0');
INSERT INTO users VALUES(1001,'李四','[email protected]','BBB',18,'1');
INSERT INTO users VALUES(1002,'aaa','[email protected]','aaa',18,'0');
INSERT INTO users VALUES(1002,'bbb','[email protected]','bbb',18,'1');

（3）查询数据

mysql> select * from users;

 3.4.5 排序键

StarRocks中为加速查询，在内部组织并存储数据时，会把表中数据按照指定的列进行排序，这部分用于排序的列（可以是一个或多个列），可以称之为Sort Key。明细模型中Sort Key就是指定的用于排序的列（即 DUPLICATE KEY 指定的列），聚合模型中Sort Key列就是用于聚合的列（即 AGGREGATE KEY 指定的列），更新模型中Sort Key就是指定的满足唯一性约束的列（即 UNIQUE KEY 指定的列）。下图中的建表语句中Sort Key都为 (site_id、city_code)。

CREATE TABLE site_access_duplicate(
site_id INT DEFAULT '10',
city_code SMALLINT,
user_name VARCHAR(32) DEFAULT '',
pv BIGINT DEFAULT '0')
DUPLICATE KEY(site_id, city_code)
DISTRIBUTED BY HASH(site_id) BUCKETS 10;

CREATE TABLE site_access_aggregate(
site_id INT DEFAULT '10',
city_code SMALLINT,
pv BIGINT SUM DEFAULT '0')
AGGREGATE KEY(site_id, city_code)
DISTRIBUTED BY HASH(site_id) BUCKETS 10;

CREATE TABLE site_access_unique(
site_id INT DEFAULT '10',
city_code SMALLINT,
user_name VARCHAR(32) DEFAULT '',
pv BIGINT DEFAULT '0')
UNIQUE KEY(site_id, city_code)
DISTRIBUTED BY HASH(site_id) BUCKETS 10;

三种表对应的sort key都为site_id,city_code。创建排序列需要注意以下两点：

（1）排序列的定义必须出现在建表语句中其他列的定义之前。以图5.1中的建表语句为例，三个表的排序列可以是site_id、city_code，或者site_id、city_code、user_name，但不能是city_code、user_name，或者site_id、city_code、pv。

（2）排序列的顺序是由create table语句中的列顺序决定的。DUPLICATE/UNIQUE/AGGREGATE KEY中顺序需要和create table语句保持一致。以site_access_duplicate表为例，也就是说下面的建表语句会报错。

-- 错误的建表语句
CREATE TABLE site_access_duplicate(
site_id INT DEFAULT '10',
city_code SMALLINT,
user_name VARCHAR(32) DEFAULT '',
pv BIGINT DEFAULT '0')
DUPLICATE KEY(city_code, site_id)
DISTRIBUTED BY HASH(site_id) BUCKETS 10;

-- 正确的建表语句
CREATE TABLE site_access_duplicate(
    site_id INT DEFAULT '10',
    city_code SMALLINT,
    user_name VARCHAR(32) DEFAULT '',
pv BIGINT DEFAULT '0')
DUPLICATE KEY(site_id, city_code)
DISTRIBUTED BY HASH(site_id) BUCKETS 10;

使用时注意事项：

（1）用户查询时如果条件包含上述两列，则可以大幅地降低扫描数据行，如：
select sum(pv) from site_access_duplicate where site_id = 123 and city_code = 2;

（2）如果查询只包含site_id一列，也能定位到只包含site_id的数据行，如：
select sum(pv) from site_access_duplicate where site_id = 123;

（3）如果查询只包含city_code一列，那么需要扫描所有的数据行，排序的效果相当于大打折扣，如：
select sum(pv) from site_access_duplicate where city_code = 2; //使用时和mysql索引规则一样，缺少最佳左前缀原则，索引会失效

使用排序键本质就是在进行二分查找，所以排序列指定的越多，那么消耗的内存也会越大，StarRocks为了避免这种情况发生也对排序键做了限制：

shortkey 的列只能是排序键的前缀;

shortkey 列数不超过3;

字节数不超过36字节;

不包含FLOAT/DOUBLE类型的列;

VARCHAR类型列只能出现一次, 并且是末尾位置;

当shortkey index的末尾列为CHAR或者VARCHAR类型时, shortkey的长度会超过36字节;

当用户在建表语句中指定PROPERTIES {short_key = "integer"}时, 可突破上述限制;

3.4.6 物化视图

     Materialized Views 表：简称 MVs，物化视图

     使用场景：

在实际的业务场景中，通常存在两种场景并存的分析需求：对固定维度的聚合分析 和 对原始明细数据任意维度的分析。

例如，在销售场景中，每条订单数据包含这几个维度信息（item_id, sold_time, customer_id, price）。在这种场景下，有两种分析需求并存：

1. 业务方需要获取某个商品在某天的销售额是多少，那么仅需要在维度（item_id, sold_time）维度上对 price 进行聚合即可。
2. 分析某个人在某天对某个商品的购买明细数据。

在现有的 StarRocks 数据模型中，如果仅建立一个聚合模型的表，比如（item_id, sold_time, customer_id, sum(price)）。由于聚合损失了数据的部分信息，无法满足用户对明细数据的分析需求。如果仅建立一个 Duplicate 模型，虽可以满足任意维度的分析需求，但由于不支持 Rollup，分析性能不佳，无法快速完成分析。如果同时建立一个聚合模型和一个 Duplicate 模型，虽可以满足性能和任意维度分析，但两表之间本身无关联，需要业务方自行选择分析表。不灵活也不易用。

     如何使用：

使用聚合函数（如sum和count）的查询，在已经包含聚合数据的表中可以更高效地执行。这种改进的效率对于查询大量数据尤其适用。表中的数据被物化在存储节点中，并且在增量更新中能和 Base 表保持一致。用户创建 MVs 表后，查询优化器支持选择一个最高效的 MVs 映射，并直接对 MVs 表进行查询而不是 Base 表。由于 MVs 表数据通常比 Base 表数据小很多，因此命中 MVs 表的查询速度会快很多。

（1）基于文档上述明细模型表，创建测试物化视图

CREATE MATERIALIZED VIEW test_detail_view
AS SELECT user_id,MAX(event_type),COUNT(device_code),SUM(channel) FROM detail GROUP BY user_id;

（2）创建完视图后，用户并不感知创建成功，可以通过explain来分析是否命中视图。可以看到上面物化视图对event_type字段使用max函数，那么rollup命中的数据源为创建的物化视图。

mysql> explain select max(event_type) from detail;

 （3）那么如果使用对event_type字段使用count函数，又可以看到rollup命中的是detail表。

explain select count(event_type) from detail;

 （4）那么建立物化视图，就可以帮助用户对于不同场景都起到加速查询的作用。目前物化视图支持的函数如下有：count、max、min、sum、percentile_approx、hill_union、bitmap_union

3.4.7 Bitmap索引

   StarRocks支持基于BitMap索引，对于Filter的查询有明显的加速效果。

原理：

Bitmap是元素为bit的， 取值为0、1两种情形的, 可对某一位bit进行置位(set)和清零(clear)操作的数组。Bitmap的使用场景有：

用一个long型表示32位学生的性别，0表示女生，1表示男生。

用Bitmap表示一组数据中是否存在null值，0表示元素不为null，1表示为null。

一组数据的取值为(Q1, Q2, Q3, Q4)，表示季度，用Bitmap表示这组数据中取值为Q4的元素，1表示取值为Q4的元素, 0表示其他取值的元素。

什么是Bitmap索引：

注意：这里使用的是向量，向量是从右向左的，所以是0111，而不是1110.

Bitmap只能表示取值为两种情形的列数组, 当列的取值为多种取值情形枚举类型时, 例如季度(Q1, Q2, Q3, Q4),  系统平台(Linux, Windows, FreeBSD, MacOS), 则无法用一个Bitmap编码; 此时可以为每个取值各自建立一个Bitmap的来表示这组数据; 同时为实际枚举取值建立词典.

如上图所示，Platform列有4行数据，可能的取值有Android、Ios。StarRocks中会首先针对Platform列构建一个字典，将Android和Ios映射为int，然后就可以对Android和Ios分别构建Bitmap。具体来说，我们分别将Android、Ios 编码为0和1，因为Android出现在第1，2，3行，所以Bitmap是0111，因为Ios出现在第4行，所以Bitmap是1000。

假如有一个针对包含该Platform列的表的SQL查询，select xxx from table where Platform = iOS，StarRocks会首先查找字典，找出iOS对于的编码值是1，然后再去查找 Bitmap Index，知道1对应的Bitmap是1000，我们就知道只有第4行数据符合查询条件，StarRocks就会只读取第4行数据，不会读取所有数据。

适用场景：

  使用Bitmap可以大大减少判断过滤时间，提高查询效率

1. 当需要对表数据进行非前置列（排序键）进行过滤时，可以创建bitmap索引加速效率。
2. 对表数据进行多列过滤，也可以考虑对多列分别创建bitmap索引加速效率

使用：

（1）创建测试表

CREATE TABLE IF NOT EXISTS user_dup (
    user_id INT,
    sex INT ,
    age INT 
   )DUPLICATE KEY(user_id)DISTRIBUTED BY HASH(user_id) BUCKETS 8

（2）插入测试数据

   INSERT INTO user_dup VALUES(1001,0,18);
   INSERT INTO user_dup VALUES(1002,1,18);
   INSERT INTO user_dup VALUES(1003,0,18);
   INSERT INTO user_dup VALUES(1004,1,18);
   INSERT INTO user_dup VALUES(1005,0,18);
   INSERT INTO user_dup VALUES(1006,1,18);
   INSERT INTO user_dup VALUES(1007,0,18);
   INSERT INTO user_dup VALUES(1008,1,18);

（3）创建位图索引

CREATE INDEX user_sex_index ON user_dup(sex) USING bitmap;

（4）创建完后查看表中索引

SHOW INDEX FROM user_dup;

注意事项：

（1）对于明细模型，所有列都可以建Bitmap 索引；对于聚合模型，只有Key列可以建Bitmap 索引。

（2）Bitmap索引, 应该在取值为枚举型, 取值大量重复, 较低基数, 并且用作等值条件查询或者可转化为等值条件查询的列上创建.

（3）不支持对Float、Double、Decimal 类型的列建Bitmap 索引。

（4）如果要查看某个查询是否命中了Bitmap索引，可以通过查询的Profile信息查看。

3.4.8 Bloom Filter 索引

什么是Bloom Filter:

Bloom Filter（布隆过滤器）是用于判断某个元素是否在一个集合中的数据结构，优点是空间效率和时间效率都比较高，缺点是有一定的误判率。

布隆过滤器是由一个Bit数组和n个哈希函数构成。Bit数组初始全部为0，当插入一个元素时，n个Hash函数对元素进行计算, 得到n个slot，然后将Bit数组中n个slot的Bit置1。

当我们要判断一个元素是否在集合中时，还是通过相同的n个Hash函数计算Hash值，如果所有Hash值在布隆过滤器里对应的Bit不全为1，则该元素不存在。当对应Bit全1时, 则元素的存在与否, 无法确定.  这是因为布隆过滤器的位数有限,  由该元素计算出的slot, 恰好全部和其他元素的slot冲突.  所以全1情形, 需要回源查找才能判断元素的存在性。

什么是Bloom Filter 索引:

StarRocks的建表时, 可通过PROPERTIES{"bloom_filter_columns"="c1,c2,c3"}指定需要建BloomFilter索引的列，查询时, BloomFilter可快速判断某个列中是否存在某个值。如果Bloom Filter判定该列中不存在指定的值，就不需要读取数据文件；如果是全1情形，此时需要读取数据块确认目标值是否存在。另外，Bloom Filter索引无法确定具体是哪一行数据具有该指定的值。

使用：

（1）建表时指定需要加Bloom Filter索引的列，创建一张测试表

CREATE TABLE test_bf(
id INT,
event_type INT,
email INT,
sex INT,
age INT
)DUPLICATE KEY(id) DISTRIBUTED BY HASH(id) BUCKETS 8
PROPERTIES("bloom_filter_columns"="event_type,sex");

（2）查看Bloom Filter索引。使用show index查看不到Bloom Filter索引，得用show create table 命令

SHOW CREATE TABLE test_bf

 （3）删除索引

alter table test_bf set("bloom_filter_columns"="");

注意事项：

（1）不支持对Tinyint、Float、Double 类型的列建Bloom Filter索引。

（2）Bloom Filter索引只对in和=过滤查询有加速效果。

（3）如果要查看某个查询是否命中了Bloom Filter索引，可以通过查询的Profile信息查看（TODO：加上查看Profile的链接）。

第4章 数据导入与查询

4.1 Stream Load

StarRocks支持从本地直接导入数据，支持CSV格式。数据量在10G以下，可以使用Stream Load导入，这种导入方式是通过用户发送HTTP请求将本地文件或数据流导入到StarRocks中。Stream Load同步执行导入并返回结果。用户可以直接通过返回结果判断是否导入成功。

基本原理：Steam Load中，用户通过HTTP协议提交导入命令，提交到FE节点，FE节点则会通过HTTP 重定向指令请求转发给某一个BE节点，用户也可以直接提交导入命令指定BE节点。

 使用：

（1）以user表为例，创建对应的CSV文件

[root@hadoop101 ~]# vim test.csv
1001,'test1',[email protected],'测试地址1',18,1
1002,'test2',[email protected],'测试地址2',18,1
1003,'test3',[email protected],'测试地址3',20,0
1004,'test4',[email protected],'测试地址4',21,1
1005,'test5',[email protected],'测试地址5',23,0
1006,'test6',[email protected],'测试地址6',22,1
1007,'test7',[email protected],'测试地址7',18,0
1008,'test8',[email protected],'测试地址8',25,1
1009,'test9',[email protected],'测试地址9',19,0
1010,'test10',[email protected],'测试地址10',10,1
1011,'test11',[email protected],'测试地址11',18,1

（2）根据官网语法将CSV数据导入对应user表中，官网语法：curl --location-trusted -u user:passwd [-H ""...] -T data.file -XPUT  http://fe_host:http_port/api/{db}/{table}/_stream_load

注意：命令-H 为头部信息 column_separator为测试文件中字段间隔符，虽然官网写着支持csv但默认是\t，默认支持tsv所以这把这个参数改成逗号

[root@hadoop101 ~]# curl --location-trusted -u root -T test.csv -H "column_separator:," http://hadoop101:8030/api/test/users/_stream_load

（3）因为Stream load是同步导入，所以可以立马看到是否导入成功

 （4）导入成功后，查看对应的users表

mysql> select *from users;

4.2 Broker Load

   StarRocks支持从Apache HDFS、Amazon S3等外部存储系导入数据，支持CSV、ORCFile、Parquet等文件格式。数据量在几十GB到上百GB 级别。

在Broker Load模式下，通过部署的Broker程序，StarRocks可读取对应数据源（如HDFS, S3）上的数据，利用自身的计算资源对数据进行预处理和导入。这是一种异步的导入方式，用户需要通过MySQL协议创建导入，并通过查看导入命令检查导入结果。

基本原理：

使用：

（1）先保证启动broker进程

[root@hadoop101 ~]# /opt/module/StarRocks-1.19.1/apache_hdfs_broker/bin/start_broker.sh --daemon
[root@hadoop102 ~]# /opt/module/StarRocks-1.19.1/apache_hdfs_broker/bin/start_broker.sh --daemon 
[root@hadoop103 ~]# /opt/module/StarRocks-1.19.1/apache_hdfs_broker/bin/start_broker.sh --daemon

（2）这里演示Apache HDFS导入StarRocks,将Hadoop集群的hdfs-site.xml文件复制到对应broker conf 目录下

[root@hadoop101 ~]# cp /opt/module/hadoop-3.1.3/etc/hadoop/hdfs-site.xml /opt/module/StarRocks-1.19.1/apache_hdfs_broker/conf/
[root@hadoop102 ~]# cp /opt/module/hadoop-3.1.3/etc/hadoop/hdfs-site.xml /opt/module/StarRocks-1.19.1/apache_hdfs_broker/conf/
[root@hadoop103 ~]# cp /opt/module/hadoop-3.1.3/etc/hadoop/hdfs-site.xml /opt/module/StarRocks-1.19.1/apache_hdfs_broker/conf/

（3）Broker Load任务语法如下图：

 （4）启动hadoop集群，进入到hive中创建一张测试表,采用parquet列式存储，snappy压缩

create external table test_member(
   uid int,
   ad_id int,
   birthday string,
   email string,
   fullname string) 
partitioned by(
    dt string,
    dn string)  
   ROW FORMAT DELIMITED
STORED AS PARQUET TBLPROPERTIES('parquet.compression'='SNAPPY');

（5）插入几条测试数据

insert into test_member values
(1001,1,'1990-01-01','[email protected]','test1','2021-11-20','A'),
(1002,2,'1990-01-01','[email protected]','test1','2021-11-20','A'),
(1003,3,'1990-01-01','[email protected]','test1','2021-11-20','A'),
(1004,4,'1990-01-01','[email protected]','test1','2021-11-20','A'),
(1005,5,'1990-01-01','[email protected]','test1','2021-11-20','A');

（6）创建对应StartRocks表

CREATE TABLE test_bl( uid INT, ad_id INT, birthday varchar(20), email varchar(20), fullname varchar(20), dt varchar(20), dn varchar(20) )DUPLICATE KEY(uid) DISTRIBUTED BY HASH(uid) BUCKETS 8;

（7）据官方语法创建Broker Load将数据导入到StartRocks

LOAD LABEL test.label1
(
    DATA INFILE("hdfs://mycluster/user/hive/warehouse/test_member/dt=2021-11-20/dn=A/*")
    INTO TABLE test_bl
    FORMAT AS "parquet"
    (uid,ad_id,birthday,email,fullname)
    SET
    (
        uid=uid,
        ad_id=ad_id,
        birthday=birthday,
        email=email,
        fullname=fullname,
        dt='2021-11-20',
        dn='A'
    )
)
WITH BROKER "broker1"
(
 "dfs.nameservices"="mycluster",
  "dfs.ha.namenodes.mycluster"="nn1,nn2,nn3",
  "dfs.namenode.rpc-address.mycluster.nn1"= "hadoop101:8020",
  "dfs.namenode.rpc-address.mycluster.nn2"= "hadoop102:8020",
  "dfs.namenode.rpc-address.mycluster.nn3"="hadoop103:8020",
 "dfs.client.failover.proxy.provider.mycluster"="org.apache.hadoop.hdfs.server.namenode.ha.ConfiguredFailoverProxyProvider"          
)
PROPERTIES
(
    "timeout" = "3600"
);

备注：因为Hadoop集群是HA的，所以这么写，如果集群不是HA的，不必这么写。 在SQL里面执行。

（8）查看load计划

show load where label='label1';

 （9）查看StarRock表数据

select *from test_bl;

4.3 Rountine Load

     Routine Load 是一种例行导入方式，StarRocks通过这种方式支持从Kafka持续不断的导入数据，并且支持通过SQL控制导入任务的暂停、重启、停止。本节主要介绍该功能的基本原理和使用方式。

     基本原理：

（1）用户通过支持MySQL协议的客户端向 FE 提交一个Kafka导入任务。

（2）FE将一个导入任务拆分成若干个Task，每个Task负责导入指定的一部分数据。

（3）每个Task被分配到指定的 BE 上执行。在 BE 上，一个 Task 被视为一个普通的导入任务， 通过 Stream Load 的导入机制进行导入。

（4）BE导入完成后，向 FE 汇报。

（5）FE 根据汇报结果，继续生成后续新的 Task，或者对失败的 Task 进行重试。

（6）FE 会不断的产生新的 Task，来完成数据不间断的导入。

  环境要求：

（1）支持访问无认证或使用 SSL 方式认证的 Kafka 集群。

（2）支持的消息格式为 CSV 文本格式，每一个 message 为一行，且行尾不包含换行符。

（3）仅支持 Kafka 0.10.0.0(含) 以上版本。

  使用：

（1）语法如下图

 （2）启动kafka集群，创建一个测试用的topic，编写代码往测试topic发送测试数据

package starrocks.test;

import org.apache.kafka.clients.producer.KafkaProducer;
import org.apache.kafka.clients.producer.ProducerRecord;

import java.util.Properties;

public class TestKafkaProducer {
    public static void main(String[] args) {
        Properties props = new Properties();
        props.put("bootstrap.servers", "hadoop101:9092,hadoop102:9092,hadoop103:9092");
        props.put("acks", "-1");
        props.put("batch.size", "1048576");
        props.put("linger.ms", "5");
        props.put("compression.type", "snappy");
        props.put("buffer.memory", "33554432");
        props.put("key.serializer",
                "org.apache.kafka.common.serialization.StringSerializer");
        props.put("value.serializer",
                "org.apache.kafka.common.serialization.StringSerializer");
        KafkaProducer producer = new KafkaProducer(props);
        for (int i = 0; i < 10000; i++) {
            producer.send(new ProducerRecord("test", "kafaktest-" + i + ",1,2000-01-01,[email protected],test2,2021-11-20,A"));
        }
        producer.flush();
        producer.close();
    }
}

（3）创建load将kafka中的数据导入到test_bl中

CREATE ROUTINE LOAD  rl_test on test_bl
COLUMNS TERMINATED BY ","
PROPERTIES
(
    "desired_concurrent_number"="3",
    "max_error_number"="1000"
)
FROM KAFKA
(
    "kafka_broker_list"= "hadoop101:9092,hadoop102:9092,hadoop103:9092",
"kafka_topic" = "test",
"property.group.id" = "start-rocks-test",
"property.kafka_default_offsets" = "OFFSET_BEGINNING"
);

（4）查看load任务，可以看到接收到了数据，并且任务一直是running正在运行状态

SHOW ROUTINE LOAD\G;

 （5）查看test_bl表数据,已有数据，由于uid是int类型和kafka数据类型不匹配所以为null

mysql> select *from test_bl limit 100;

 （6）因为load是常驻的，所以可以再往kafka里继续发送测试数据，测试数据是否会实时同步到StartRocks中

package starrocks.test;

import org.apache.kafka.clients.producer.KafkaProducer;
import org.apache.kafka.clients.producer.ProducerRecord;

import java.util.Properties;

public class TestKafkaProducer {
    public static void main(String[] args) {
        Properties props = new Properties();
        props.put("bootstrap.servers", "hadoop101:9092,hadoop102:9092,hadoop103:9092");
        props.put("acks", "-1");
        props.put("batch.size", "1048576");
        props.put("linger.ms", "5");
        props.put("compression.type", "snappy");
        props.put("buffer.memory", "33554432");
        props.put("key.serializer",
                "org.apache.kafka.common.serialization.StringSerializer");
        props.put("value.serializer",
                "org.apache.kafka.common.serialization.StringSerializer");
        KafkaProducer producer = new KafkaProducer(props);
        for (int i = 10000; i < 20000; i++) {
            producer.send(new ProducerRecord("test",  i + ",1,2000-01-01,[email protected],test2,2021-11-20,A"));
        }
        producer.flush();
        producer.close();
    }
}

（7）发送完毕后，查询test_bl uid大于10000的数据,可以看到数据实时同步到StarRocks中

select *from test_bl where uid>10000 limit 100;

4.4 Insert into导入

Insert Into 语句的使用方式和 MySQL 等数据库中 Insert Into 语句的使用方式类似。 但在 StarRocks 中，所有的数据写入都是 一个独立的导入作业 。

语法：

INSERT INTO table_name[ PARTITION (p1, ...) ][ WITH LABEL label][ (column [, ...]) ][ [ hint [, ...] ] ]

{ VALUES ( { expression | DEFAULT } [, ...] ) [, ...] | query }

4.5 Flink Connector

flink的用户想要将数据sink到StarRocks当中，但是flink官方只提供了flink-connector-jdbc, 不足以满足导入性能要求，为此StarRocks新增了一个flink-connector-starrocks，内部实现是通过缓存并批量由stream load导入。

使用：

（1）创建maven工程，导入flink所需依赖

    1.13.0
    2.12.10
    2.12
    1.2.17
    1.7.22
    0.11.1




    
        org.apache.flink
        flink-java
        ${flink.version}
        
            
                log4j
                *
            
            
                org.slf4j
                slf4j-log4j12
            
        
    
    
        org.apache.flink
        flink-streaming-java_${scala.binary.version}
        ${flink.version}
        
            
                log4j
                *
            
            
                org.slf4j
                slf4j-log4j12
            
        
    
    
        org.scala-lang
        scala-library
        ${scala.version}
    

    

    
    
        org.apache.flink
        flink-table-common
        ${flink.version}
    
    
    
        org.apache.flink
        flink-table-api-java
        ${flink.version}
    
    
    
        org.apache.flink
        flink-table-api-java-bridge_${scala.binary.version}
        ${flink.version}
    
    
    
        org.apache.flink
        flink-table-planner_${scala.binary.version}
        ${flink.version}
    

    
    
        org.apache.flink
        flink-table-planner-blink_${scala.binary.version}
        ${flink.version}
    
    
        org.apache.flink
        flink-clients_${scala.binary.version}
        ${flink.version}
    
    
        com.starrocks
        flink-connector-starrocks
        1.1.10_flink-1.13
    
    
        com.google.code.gson
        gson
        2.8.9
    

（2）访问StarRocks，创建测试表

CREATE TABLE IF NOT EXISTS flink_student (
    uid INT,
    name VARCHAR(20),
    age INT,
    email VARCHAR(20),
    sex VARCHAR(10)
     )DUPLICATE KEY(uid)DISTRIBUTED BY HASH(uid) BUCKETS 8

（3）编写代码将数据插入到对应测试表中，那么插入方式也有两种用stream或者sql。先使用stream方式插入表中

package starrocks.test;

import com.google.gson.Gson;
import com.starrocks.connector.flink.StarRocksSink;
import com.starrocks.connector.flink.table.StarRocksSinkOptions;
import org.apache.flink.streaming.api.datastream.DataStreamSource;
import org.apache.flink.streaming.api.environment.StreamExecutionEnvironment;

import java.util.Arrays;

public class FlinkToStarRocksTest {
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        StreamExecutionEnvironment env = StreamExecutionEnvironment.getExecutionEnvironment();
        FlinkToStarRocksTest ft = new FlinkToStarRocksTest();
        ft.useStream(env);
        env.execute();
    }

    void useStream(StreamExecutionEnvironment env) {
        Gson gson = new Gson();
        DataStreamSource studentDataStreamSource = env.fromCollection(Arrays.asList(gson.toJson(new Student(1001, "张三", 18, "[email protected]", "男")),
                gson.toJson(new Student(1002, "李四", 19, "[email protected]", "女")),
                gson.toJson(new Student(1003, "王五", 20, "[email protected]", "男"))));
        studentDataStreamSource.addSink(StarRocksSink.sink(
                StarRocksSinkOptions.builder()
                        .withProperty("jdbc-url", "jdbc:mysql://hadoop101:9030")
                        .withProperty("load-url", "hadoop101:8030;hadoop102:8030;hadoop103:8030")
                        .withProperty("username", "root")
                        .withProperty("password", "")
                        .withProperty("table-name", "flink_student")
                        .withProperty("database-name", "test")
                        .withProperty("sink.properties.format", "json")
                        .withProperty("sink.properties.strip_outer_array", "true")
                        .build()
                )
        );
    }

}

class Student {
    private int uid;
    private String name;
    private int age;
    private String email;
    private String sex;

    public Student(int uid, String name, int age, String email, String sex) {
        this.uid = uid;
        this.name = name;
        this.age = age;
        this.email = email;
        this.sex = sex;
    }
}

（4）因为当前StarRocks集群安装阿里云环境上，并且使用的是阿里云私有ip，那么如果使用local模式使用用户本机主机直接写数据会出现私有ip访问不通的错，所以搭建flink客户端采用on yarn模式写入StarRocks。

[root@hadoop103 software]# wget https://downloads.apache.org/flink/flink-1.13.3/flink-1.13.3-bin-scala_2.12.tgz
[root@hadoop103 software]# tar -zxvf flink-1.13.3-bin-scala_2.12.tgz -C /opt/module/
[root@hadoop103 software]# cd /opt/module/flink-1.13.3/
[root@hadoop103 flink-1.13.3]# cd lib/
[root@hadoop103 lib]# wget https://repo1.maven.org/maven2/com/starrocks/flink-connector-starrocks/1.1.10_flink-1.13/flink-connector-starrocks-1.1.10_flink-1.13.jar
[root@hadoop103 lib]# cd ..
[root@hadoop103 bin]# vim /etc/profile
export HADOOP_CLASSPATH=`hadoop classpath`
[root@hadoop103 bin]# source /etc/profile

（5）将代码打成jar包，上传运行yarn模式任务

[root@hadoop103 flink-1.13.3]# bin/flink run -m yarn-cluster -ynm teststarrocks -p 12 -ys 4 -yjm 1024 -ytm 2048m -d -c com.atguigu.starrocks.test.FlinkToStarRocksTest  -yqu flink /opt/software/starrocks_demo-1.0-SNAPSHOT-jar-with-dependencies.jar 

（6）yarn模式运行完毕后查看startrocks表

mysql> select *from flink_student;

 （7）可以看到已经有数据了，尝试第二种方式使用sql的方式导入。先删除表数据。

truncate table flink_student;

（8）删除表数据之后，再编写代码

public class FlinkToStarRocksTest {
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        StreamExecutionEnvironment env = StreamExecutionEnvironment.getExecutionEnvironment();
        StreamTableEnvironment tableEnv = StreamTableEnvironment.create(env);
        FlinkToStarRocksTest ft = new FlinkToStarRocksTest();
        ft.useSql(tableEnv);
    }
 void useSql(StreamTableEnvironment env) {
    env.executeSql("CREATE TABLE flink_student(\n" +
            "                uid INT,\n" +
            "                name VARCHAR(20),\n" +
            "                age INT,\n" +
            "                email VARCHAR(20),\n" +
            "                sex VARCHAR(10)\n" +
            "                )WITH(\n" +
            "                'connector' = 'starrocks',\n" +
            "                'jdbc-url'='jdbc:mysql://hadoop101:9030',\n" +
            "                'load-url'='hadoop101:8030;hadoop102:8030;hadoop103:8030',\n" +
            "                'username'='root',\n" +
            "                'password'='',\n" +
            "                'table-name'='flink_student', \n" +
            "                'database-name'='test',\n" +
            "                'sink.properties.format'='json',\n" +
            "                'sink.properties.strip_outer_array'='true' \n" +
            "                )");
    StatementSet statementSet = env.createStatementSet();
    statementSet.addInsertSql("insert into flink_student values(1001,'李四',19,'111.qq.com','女')," +
            "(1002,'张三',20,'[email protected]','男')");
    statementSet.execute();
    }
}

（9）运行yarn模式进行测试。并查询对flink_student表

mysql> select *from flink_student;

4.6 Datax Writer

StarRocksWriter 插件实现了写入数据到 StarRocks 的目的表的功能。在底层实现上，StarRocksWriter 通过Stream load以csv或 json 格式导入数据至StarRocks。内部将reader读取的数据进行缓存后批量导入至StarRocks，以提高写入性能。总体数据流是 source -> Reader -> DataX channel -> Writer -> StarRocks

使用：

（1）下载datax,并解压。下载starrockswriter并解压，剪切到datax插件目录

[root@hadoop103 software]# wget http://datax-opensource.oss-cn-hangzhou.aliyuncs.com/datax.tar.gz
[root@hadoop103 software]# tar -zxvf datax.tar.gz -C /opt/module/
[root@hadoop103 software]# wget https://github.com/StarRocks/DataX/releases/download/v1.1.3/starrockswriter.tar.gz
[root@hadoop103 software]# tar -zxvf starrockswriter.tar.gz -C /opt/module/
[root@hadoop103 module]# mv starrockswriter/ datax/plugin/writer/

（2）在这里就模拟使用datax读取mysql再导入starrocks，如果是其他方式读取可以参考datax官网。连接mysql，创建一张mysql的测试表，并插入测试数据。

[root@hadoop101 ~]# mysql -uroot -p000000

mysql> use test_db;
CREATE TABLE datax_test(
id INT,
NAME VARCHAR(20),
k1 VARCHAR(20),
k2 VARCHAR(20)
);
INSERT INTO datax_test VALUES(1,'张三','kkkk1','kkkk2'),(2,'李四','kkk1','kkk2');

（3）同样，访问starrocks创建对应结构的测试表

[root@hadoop101 ~]# mysql -uroot -P 9030 -hhadoop101

CREATE TABLE datax_test(
id INT,
NAME VARCHAR(20),
k1 VARCHAR(20),
k2 VARCHAR(20)
)DUPLICATE KEY(id)DISTRIBUTED BY HASH(id) BUCKETS 4;

（4）使用datax将mysql数据读出并写入到StarRocks中。编写json文件，并执行相应python

{
    "job": {
        "setting": {
            "speed": {
                 "channel": 3
            }
        },
        "content": [
            {
                "reader": {
                    "name": "mysqlreader",
                    "parameter": {
                        "username": "root",
                        "password": "123456",
                        "column": [ "id", "name", "k1", "k2" ],
                        "connection": [
                            {
                                "table": [ "datax_test" ],
                                "jdbcUrl": [
                                     "jdbc:mysql://hadoop101:3306/test_db"
                                ]
                            }
                        ]
                    }
                },
               "writer": {
                    "name": "starrockswriter",
                    "parameter": {
                        "username": "root",
                        "password": "",
                        "database": "test",
                        "table": "datax_test",
                        "column": ["id", "name", "k1", "k2"],
                        "preSql": ["truncate  table test.datax_test"],
                        "postSql": [], 
                        "jdbcUrl": "jdbc:mysql://hadoop101:9030/",
                        "loadUrl": ["hadoop101:8030", "hadoop102:8030","hadoop103:8030"],
                        "loadProps": {}
                    }
                }
            }
        ]
    }
}

（5）运行datax命令

[root@hadoop103 module]# python datax/bin/datax.py datax-test.json

第5章 使用StarRocks

5.1 Colocate join

     colocation join 可以避免数据网络传输开销，核心思想是将同一个 Colocation Group 中表，采用一致的分桶键、一致的副本数量和一致副本放置方式，因此如果 join 列为分桶键，则计算节点只需做本地 join 即可，无须从其他节点获取数据，从而规避网络shuffle的过程。

使用：

（1）创建两张测试表，并标记同一个group属性,让表与表join可以得到优化。并且两张表桶的个数保持一致。

CREATE TABLE `tbl1` (
    `k1` date NOT NULL COMMENT "",
    `k2` int(11) NOT NULL COMMENT "",
    `v1` int(11) SUM NOT NULL COMMENT ""
) ENGINE=OLAP
AGGREGATE KEY(`k1`, `k2`)
DISTRIBUTED BY HASH(`k2`) BUCKETS 8
PROPERTIES (
    "colocate_with" = "group1"
);

CREATE TABLE `tbl2` (
    `k1` date NOT NULL COMMENT "",
    `k2` int(11) NOT NULL COMMENT "",
    `v1` int(11) SUM NOT NULL COMMENT ""
) ENGINE=OLAP
AGGREGATE KEY(`k1`, `k2`)
DISTRIBUTED BY HASH(`k2`) BUCKETS 8
PROPERTIES (
    "colocate_with" = "group1"
);

（2）创建表之后再进行两表join,并可以使用explain进行分析。如果优化生效执行计划里可看到colocate为true

mysql> explain SELECT * FROM tbl1 INNER JOIN tbl2 ON (tbl1.k2 = tbl2.k2);

5.2 外部表

StarRocks 支持以外部表的形式，接入其他数据源。外部表指的是保存在其他数据源中的数据表，而 StartRocks 只保存表对应的元数据，并直接向外部表所在数据源发起查询。目前 StarRocks 已支持的第三方数据源包括 MySQL、ElasticSearch、Hive以及StarRocks。对于StarRocks数据源，现阶段只支持Insert写入，不支持读取，对于其他数据源，现阶段只支持读取，还不支持写入。

5.2.1 MySql外部表

星型模型中，数据一般划分为维度表和事实表。维度表数据量少，但会涉及 UPDATE 操作。目前 StarRocks 中还不直接支持 UPDATE 操作（可以通过 Unique 数据模型实现），在一些场景下，可以把维度表存储在 MySQL 中，查询时直接读取维度表。 

使用：

（1）登录mysql，先创建测试表

[root@hadoop101 ~]# mysql -uroot -p123456

mysql> use test_db;
CREATE TABLE test_t1(
id INT,
`name` VARCHAR(20),
age INT);

（2）插入测试数据

INSERT INTO test_t1 VALUES(1001,'张三',14),(1002,'李四',15),(1003,'王五',16);

（3）再登录starrocks，创建mysql外部表

[root@hadoop101 StarRocks-1.19.1]# mysql -uroot -P 9030 -hhadoop101

mysql> use test;
create external table mysql_t1(
id int,
name varchar(20),
age int)
ENGINE=mysql
PROPERTIES
(
    "host" = "hadoop101",
    "port" = "3306",
    "user" = "root",
    "password" = "123456",
    "database" = "test_db",
    "table" = "test_t1"
);

（4）查询mysql外部表，可以直接查询到数据。

mysql> select *from mysql_t1;

 （5）修改mysql表中数据，并查看starrcoks中外部表情况。可以看到已发生变化

mysql> update test_t1 set name='haha' where id=1001;
mysql> select *from mysql_t1;

5.2.2 Hive外部表

（1）启动hadoop集群，启动hive的元数据服务和hiveserver2服务

（2）在default库创建hive测试表

create table test_t1(
id int ,
name string,
age int);

（3）插入测试数据

hive (default)> INSERT INTO test_t1 VALUES(1001,'张三',14),(1002,'李四',15),(1003,'王五',16);

（4）在starrocks中创建hive源,starrocks中可通过show resources命令查看源

CREATE EXTERNAL RESOURCE "hive0"
PROPERTIES (
  "type" = "hive",
  "hive.metastore.uris" = "thrift://172.26.143.117:9083");

（5）创建hive外部表

create external table hive_t1(
id int,
name varchar(20),
age int)
ENGINE=HIVE
PROPERTIES (
  "resource" = "hive0",
  "database" = "default",
  "table" = "test_t1"
);

（6）查询hive_t1表 

select * from hive_t1;

5.3 数组

字段类型，数组。在建表时指定字段类型。

使用：

（1）使用一维数组

create table t0(
  c0 INT,
  c1 ARRAY
)
duplicate key(c0)
distributed by hash(c0) buckets 3;

（2）插入数据

mysql> INSERT INTO t0 VALUES(1, [1,2,3]);

（3）如果要查询数组列的具体某个值，可用下标的方式取值，注意下标从1开始。比如我要查询[1,2,3]中的2，sql语句如下

mysql> select c1[2] from t0;

 （4）使用嵌套数组，创建测试表。

create table t1(
  c0 INT,
  c1 ARRAY>
)
duplicate key(c0)
distributed by hash(c0) buckets 3;

（5）插入数据

mysql> INSERT INTO t1 VALUES(1, [[1,2,3],[1,2,3],[4,5,6]]);

（6）查询数据，同样比如要查询[[1,2,3],[1,2,3],[4,5,6]]要查询其中的5，那就是下标为3中的数组下标为2的数值。

mysql> select c1[3][2] from t1;

（7）数组的使用有以下限制

1.只能在duplicate table中定义数组列

2.数组列不能作为key列(以后可能支持)

3.数组列不能作为distribution列

4.数组列不能作为partition列

第6章 集群管理

6.1 集群端口

端口名称	默认端口	作用
http_port	8030（与resourcemanager端口冲突）	FE在http server上的端口
rpc_port	9020	FE在thrift server上的端口
query_port	9030	FE在mysql server上的端口
edit_log_port	9020	FE Group(master follower observer)之间的通信端口
be_port	9060	BE在thrift server上的端口
webserver_port	8040（与nodemanager冲突）	BE上http server的端口
heartbeat_service_port	9050	BE上心跳服务端口（thrift）,用于接收来自FE的心跳

6.2 参数配置

https://docs.starrocks.com/zh-cn/main/administration/Configuration

遇到的问题

 更多详细内容见官网：StarRocks @ StarRocks_intro @ StarRocks Docs

资料：StarRocks 中的数据模型、索引 (xjx100.cn)