ClickHouse 的存储数据结构主要基于列式存储(Columnar Storage),这种存储方式与传统的行式存储(Row Storage)有所不同。在列式存储中,数据按列而不是按行进行存储,每个列都以单独的数据结构存储,这样做有助于优化查询性能和压缩比率。以下是 ClickHouse 存储数据结构的一些关键特点:
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列族(Column Family):
- ClickHouse 将每个表的数据按列族进行组织,每个列族包含一组相关联的列。
- 列族可以根据需要进行水平扩展和分区,以提高并行处理和负载均衡能力。
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列(Column):
- 每个列以独立的数据结构存储,数据按列而不是按行存储。
- 列中的数据通常是同一类型的,这有助于提高压缩率和查询性能。
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数据块(Data Block):
- ClickHouse 将每个列划分为数据块,每个数据块包含一定数量的行数据。
- 数据块通常是不可变的,一旦写入就不会再更改,这有助于提高并发性和查询性能。
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索引(Index):
- ClickHouse 使用稀疏索引和 Bloom Filter 来加速数据查找和过滤操作。
- 索引通常是在内存中维护的,以提高查询性能和响应速度。
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分区和排序键(Partition and Sorting Key):
- ClickHouse 支持按照分区键和排序键对数据进行分区和排序,以优化查询性能。
- 分区键用于将数据划分为不同的逻辑分区,排序键用于按特定顺序存储数据,这有助于减少数据的读取和过滤操作。
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压缩(Compression):
- ClickHouse 使用多种压缩算法(如 LZ4, ZSTD)对数据进行压缩,以减少存储空间和提高查询性能。
- 压缩通常是在列级别进行的,每个列可以选择不同的压缩算法和参数。
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分布式存储(Distributed Storage):
- ClickHouse 支持分布式存储和计算,数据可以分布在多个节点上,并且可以在节点之间进行复制和分片。
- 分布式存储能够提高系统的容错性和可用性,同时支持大规模数据集的并行处理和查询。
总的来说,ClickHouse 的存储数据结构是经过优化和设计的,以支持高性能的列式存储和分析,适用于大规模数据集的实时查询和分析。