快速上手StarRocks

StarRocks简介

1. StarRocks（前身为Doris）是新一代极速全场景MPP数据库
2. StarRocks高效支持实时数据分析
3. 用户可使用StarRocks构建大宽表、星型模型、雪花模型等多种模型
4. 快速上手，兼容MySQL Protocol，对现有研发人员非常友好

注：MPP数据库：Massively Parallel Processing 大规模并行处理数据库。通俗来讲：MPP是将任务并行分散到多个服务器和节点上，在每个节点计算完成后，将各自部分的结果汇总在一起得到最终结果

系统架构

：StarRocks系统架构非常简洁，仅有FE（Frontend）与BE（Backend）两类进程。并且这两类模块都可以在线水平扩容

系统架构图

FE（Frontend）

：FE是StarRocks的前端节点，负责管理元数据，管理客户端连接，进行查询规划与查询调度等工作。FE有三种角色：Leader FE，Follower FE，Observer FE。

其中只有Leader FE拥有元数据写操作

BE（Backend）

：BE是StarRocks的后端节点，主要负责数据存储、SQL执行等操作

数据管理

：StarRocks采用列式存储，利用分区分桶机制来进行数据管理。表可按照时间来进行分区，粒度可分为一天或一周。分区内可根据列进行分桶，将数据切割成多个Tablet。下图为数据存储概念图

快速开始

理解数据模型

：建表时，需要指定数据模型（Data Model），这样数据导入至数据模型时，StarRocks会按照排序键对数据进行排序、处理和存储。

注：在明细模型、聚和模型和更新模型中，排序列就是通过各自模型关键字指定的列。从StarRocks 3.0版本起，主键模型解耦了主键列和排序列，排序列通过ORDER BY关键字指定，主键列通过PRIMARY KEY关键字指定

排序键

：数据导入至使用某个数据模型的表时，会按照建表时指定的一列或者多列排序后存储，这部分用于排序的列就称为排序键。

明细模型

：明细模型是默认的建表模型。明细模型适用于日志数据分析等场景，支持追加数据，不支持修改数据，同时数据按照排序键 DUPLICATE KEY 排序，同时排序键不受唯一性约束

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 code",
    channel INT COMMENT ""
)
DUPLICATE KEY(event_time, event_type)
DISTRIBUTED BY HASH(user_id)
PROPERTIES (
"replication_num" = "3"
);

使用说明

1. 在建表语句中，排序键必须要定义在其他列之前

2. 排序键可以通过 DUPLICATE KEY 显式定义，本文中的排序键为event_time 和 event_type

   注：如果未指定排序键，则默认选择表的前三列作为排序键

3. 明细模型中排序键可以为部分或者全部维度列

聚和模型

：聚和模型支持定义排序键与指标列，同时为指标列指定聚和函数。当多条数据有相同的排序键时，聚和模型会对指标列使用指定聚和函数进行聚和。通常适用于分析统计与汇总数据

CREATE TABLE IF NOT EXISTS example_db.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"
)
AGGREGATE KEY(site_id, date, city_code)
DISTRIBUTED BY HASH(site_id)
PROPERTIES (
"replication_num" = "3"
);

使用说明

1. 在建表语句中，排序键必须定义在其他列之前
2. 排序键可以通过 AGGREGATE KEY显式定义
   1. 如果 AGGREGATE KEY，未包含全部维度列，即：除指标列之外的列。则会建表失败
   2. 如果不通过 AGGREGATE KEY 显式定义，则会默认除指标列之外的列均为排序键
   3. 排序键必须满足唯一性约束，通过列值不会更新
3. 通过在列名后指定聚和函数，定义该列为指标列。

更新模型

：更新模型支持定义主键与指标列，查询时返回主键相同数据中的最新数据。更新模型可以视为聚和模型的特殊情况，指标列指定的聚和函数为REPLACE。更新模型适用于支持实时和频繁更新的场景

CREATE TABLE IF NOT EXISTS orders (
    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)
PROPERTIES (
"replication_num" = "3"
); 

使用说明

1. 在建表语句中，主键必须定义在其他列之前
2. 主键通过 UNIQUE KEY定义
3. 主键必须满足唯一性约束，同时列值不支持修改

主键模型

：主键模型支持分别定义主键和排序键。数据导入后先按照排序键排序后存储。查询时返回主键相同的一组数据中的最新数据。主键模型主要支持实时和频繁等场景的同时，提供高效查询。

原理与区别

：主键模型与更新模型的区别主要在于，主键模型查询时不需要做聚合REPLACE操作。其原理主要是由于主键模型采取的Delete + Insert策略。

该策略主要实现方式

1. StarRocks收到更新指令时，会通过主键找到该条记录的位置，并对其标记为删除，再插入
2. StarRocks收到删除指令时，同样通过主键找到该条记录位置，对其标记为删除

create table orders (
    dt date NOT NULL,
    order_id bigint NOT NULL,
    user_id int NOT NULL,
    merchant_id int NOT NULL,
    good_id int NOT NULL,
    good_name string NOT NULL,
    price int NOT NULL,
    cnt int NOT NULL,
    revenue int NOT NULL,
    state tinyint NOT NULL
) PRIMARY KEY (dt, order_id)
PARTITION BY RANGE(`dt`) (
    PARTITION p20210820 VALUES [('2021-08-20'), ('2021-08-21')),
    PARTITION p20210821 VALUES [('2021-08-21'), ('2021-08-22')),
    PARTITION p20210929 VALUES [('2021-09-29'), ('2021-09-30')),
    PARTITION p20210930 VALUES [('2021-09-30'), ('2021-10-01'))
) DISTRIBUTED BY HASH(order_id)
PROPERTIES (
    "replication_num" = "3",
    "enable_persistent_index" = "true"
);

使用说明

1. 建表语句中，主键必须定义在其他列之前
2. 主键要通过 PRIMARY KEY定义
3. 主键必须满足唯一性约束，同时不会被修改
4. 分区列、分区桶必须在主键中

数据分布

：建表时，需要通过PARITION BY & DISTRIBUTED BY来设置分区和分桶。

常见的数据分布方式

• Round-Robin：以轮询的方式把数据逐个放置在相邻节点
• Range：按规定区间进行数据分布
• List；基于离散数值进行数据分布
• Hash：通过哈希函数进行数据分布

StarRocks的数据分布方式

• Hash数据分布方式：一张表为一个分区，分桶根据Hash函数进行数据划分
• Range+Hash数据分布方式：一张表通过RANGE规定区间后拆分为多个分区，每个分区中的分桶按照Hash函数进行划分

上手使用

：StarRocks前端交互采用了MySql协议，因此研发人员无需再学习SQL语法。同时只需通过配置多数据源即可使用

配置多数据源

spring.datasource.dynamic.datasource.#{多数据源名称}.url=jdbc:mysql:loadbalance://#{数据库链接地址，可连接多个地址，用逗号隔开}/#{数据库名}?useUnicode=true&characterEncoding=UTF8&useSSL=true&serverTimezone=Asia/Shanghai
spring.datasource.dynamic.datasource.#{多数据源名称}.username=#{数据库名}
spring.datasource.dynamic.datasource.#{多数据源名称}.password=#{密文}
spring.datasource.dynamic.datasource.#{多数据源名称}.public-key=#{解密私钥}

注意：由于要定义多个数据源，所以在SpringBoot数据源自动配置类中无法确定导入哪个数据源来进行初始化，因此我们需要禁掉Spring Boot的数据源自动配置类

注解方式

@SpringBootApplication(exclude = {DataSourceAutoConfiguration.class})

配置文件方式

spring.autoconfigure.exclude=com.alibaba.druid.spring.boot.autoconfigure.DruidDataSourceAutoConfigure

使用多数据源

注解方式

// 在使用多数据源的类或者方法上，使用该注解
// package com.baomidou.dynamic.datasource.annotation 包下注解
@DS(value = #{多数据源名称})
例：@DS(value = "StarRocks")

硬编码方式

参考：https://blog.csdn.net/qq_45515182/article/details/126330084

注：推荐使用注解方式