数据平台:SuperSQL算子下推
数据平台:SuperSQL算子下推

数据平台:SuperSQL算子下推

1.SuperSQL的算子下推

SuperSQL的算子下推可以通俗理解为:让计算任务尽量贴近数据存储的位置执行,而不是把所有数据都“搬”到计算引擎处理后再操作。就像“让厨师直接在菜市场处理食材,而不是把菜全运到厨房再切菜”。这样做的好处是减少数据搬运量,从而提升效率。

具体来说,假设你需要对分散在不同数据库(比如MySQL和Hive)的数据做联合分析,传统做法可能需要将两个数据库的数据全部拉取到计算引擎(比如Spark)的内存中,再进行过滤、聚合等操作。这会导致大量数据传输和资源消耗。而SuperSQL的算子下推则是:

“就地处理”

例如,如果查询需要先对MySQL中的数据进行过滤(WHERE条件),SuperSQL会直接让MySQL自己完成过滤,只把过滤后的少量结果传给计算引擎,而不是拉取全部原始数据。这就像让MySQL自己先筛掉不需要的“杂质”。

“能干的活让本地干”

不同数据库擅长不同的操作(比如ClickHouse擅长聚合,MySQL擅长事务处理)。SuperSQL会检查数据源是否支持当前操作(如函数、聚合等),如果支持就直接让数据源执行。例如,一个包含SUM计算的查询,可能让ClickHouse先完成聚合,再传结果给SuperSQL汇总。

“避免无效搬运”

假设一个查询需要对Hive中的100GB数据做筛选,传统方式可能需要将这100GB全拉到计算引擎,而算子下推后,Hive自己完成筛选,可能只返回1GB的有效数据,传输量减少99%

2.基础SQL算子

投影(Project)

支持列筛选和下推,例如SELECT语句中的字段选择。

过滤(Filter)

WHERE条件过滤操作,下推到数据源执行以减少数据传输量。

聚合函数(Aggregate)

如SUM、COUNT、AVG等,若数据源支持则直接下推。

排序(Sort)

ORDER BY语句的排序操作,部分数据源(如MySQL)支持排序下推。

Limit/Offset(Top N)

分页查询中的LIMIT和OFFSET,例如SELECT … LIMIT 10。

3.集合操作&复杂操作与函数

Union/Intersect/Except

支持集合的并集、交集、差集操作,可下推到兼容的数据源执行。

连接(Join)

包括内连接、外连接等,部分场景下支持跨数据源的Join下推。

系统标量函数

如字符串函数(CONCAT)、数学函数(ROUND)等,根据数据源兼容性下推。

用户自定义函数(UDF)

支持UDF下推,需校验数据源是否支持对应函数逻辑。

嵌套查询(Nested Query)

子查询(如IN (SELECT …))可下推,减少中间结果集。

4.数据源专有函数&非JDBC数据源支持&其他扩展功能

数据源特有函数

例如MySQL的CONCAT_WS、ClickHouse的特定聚合函数等,需校验后下推。

SuperSQL通过扩展适配器支持多种非JDBC数据源,例如:

HBase

通过Phoenix驱动对接,支持HBase表查询。

ElasticSearch

支持全文检索和聚合操作下推。

HDFS/ORC格式表

通过Hive元数据管理实现查询优化。

跨数据中心(DC)计算

结合网络传输成本优化,拆分查询到不同DC执行。

分布式Shuffle任务

支持大规模数据混洗任务的自适应优化

5.场景举例

场景描述

某电商公司需要分析“高价值用户”的购买行为,数据分散在多个系统中:

MySQL:存储用户基本信息(用户ID、手机号、注册时间),需脱敏手机号。

Hive:存储订单数据(订单ID、用户ID、商品ID、金额、时间)。

ElasticSearch:存储用户行为日志(用户ID、搜索关键词、点击时间)。

需求:查询最近1个月购买金额超过5000元,且搜索过“手机”关键词的用户,按总消费金额降序Top 10,并隐藏手机号中间四位

-- 启用安全脱敏规则手机号掩码
SET sql.security.mask_phone = TRUE;

-- 联邦查询跨MySQLHiveElasticSearch联合分析
SELECT 
  u.user_id,
  MASK_PHONE(u.phone) AS masked_phone,  -- 脱敏手机号算子下推到MySQL执行
  SUM(o.amount) AS total_amount,        -- 聚合下推到Hive完成
  COUNT(e.keyword) AS search_count      -- ElasticSearch统计搜索次数
FROM 
  mysql.user_db.users AS u              -- MySQL用户表含脱敏逻辑
JOIN 
  hive.orders.order_fact AS o           -- Hive订单表
  ON u.user_id = o.user_id
JOIN 
  es.logs.user_behavior AS e            -- ES用户行为日志
  ON u.user_id = e.user_id
WHERE 
  o.order_time >= DATE_SUB(CURRENT_DATE(), 30)  -- Hive过滤最近30天订单下推
  AND e.keyword = '手机'                        -- ES过滤关键词下推全文检索
  AND e.click_time >= DATE_SUB(CURRENT_DATE(), 30) 
GROUP BY 
  u.user_id, u.phone
HAVING 
  SUM(o.amount) > 5000                   -- Hive本地聚合后二次过滤
ORDER BY 
  total_amount DESC
LIMIT 10;                                -- 最终排序取Top 10

算子下推优化:

MySQL:执行MASK_PHONE(phone)脱敏和user_id投影,仅返回脱敏后的用户ID和手机号。

Hive:下推order_time >= 30天前过滤条件,并本地完成SUM(amount)聚合。

ElasticSearch:下推keyword=’手机’和click_time过滤,仅返回匹配日志的user_id和keyword计数。

动态引擎选择:

JOIN引擎:由于涉及跨源JOIN(Hive+ES),SuperSQL选择Spark作为混洗引擎,利用其分布式内存计算优势。

聚合优化:Hive的大规模聚合能力被优先利用,减少Spark内存压力。

安全控制:

脱敏下推:MASK_PHONE函数在MySQL端直接执行,确保原始手机号不离开MySQL。

权限校验:查询前校验用户是否有权访问MySQL的user_db、Hive的order_fact和ES的user_behavior索引。

统计信息辅助优化:

Hive分区裁剪:利用Hive表的分区统计信息(如order_time),自动跳过无关分区。

ES分片路由:根据user_id分布,将查询路由到ES特定分片,减少扫描范围。

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