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SummingMergeTree テーブルエンジン

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このエンジンは MergeTree を継承しています。違いは、SummingMergeTree テーブルのデータパーツをマージする際、ClickHouse が同じ主キー (より正確には、同じソートキー) を持つすべての行を、数値データ型のカラムの値を合計した 1 行に置き換える点です。ソートキーが、1 つのキー値に対して多数の行が対応するように構成されている場合、これによりストレージ容量が大幅に削減され、データの抽出も高速化されます。

このエンジンは MergeTree と組み合わせて使用することを推奨します。完全なデータは MergeTree テーブルに保存し、SummingMergeTree は、たとえばレポート作成時の集計データの保存に使用します。このような構成にすることで、不適切に構成された主キーによって貴重なデータが失われるのを防げます。

テーブルの作成

CREATE TABLE [IF NOT EXISTS] [db.]table_name [ON CLUSTER cluster]
(
    name1 [type1] [DEFAULT|MATERIALIZED|ALIAS expr1],
    name2 [type2] [DEFAULT|MATERIALIZED|ALIAS expr2],
    ...
) ENGINE = SummingMergeTree([columns])
[PARTITION BY expr]
[ORDER BY expr]
[SAMPLE BY expr]
[SETTINGS name=value, ...]

リクエストパラメータの説明については、リクエストの説明を参照してください。

SummingMergeTree のパラメータ

カラム

columns - 値を合計する対象のカラム名を格納したタプルです。オプションのパラメータです。 カラムは数値型である必要があり、パーティションキーまたはソートキーに含まれていてはなりません。

columns が指定されていない場合、ClickHouse はソートキーに含まれていない、数値データ型のすべてのカラムの値を合計します。

クエリ句

SummingMergeTree テーブルの作成時には、MergeTree テーブルの作成時と同じ 句 が必要です。

テーブル作成の非推奨の方法
CREATE TABLE [IF NOT EXISTS] [db.]table_name [ON CLUSTER cluster]
(
    name1 [type1] [DEFAULT|MATERIALIZED|ALIAS expr1],
    name2 [type2] [DEFAULT|MATERIALIZED|ALIAS expr2],
    ...
) ENGINE [=] SummingMergeTree(date-column [, sampling_expression], (primary, key), index_granularity, [columns])

columns を除くすべてのパラメータの意味は、MergeTree の場合と同じです。

  • columns — 合計対象となるカラム名のタプル。省略可能なパラメータです。説明については、上記の本文を参照してください。

使用例

次のテーブルについて考えます。

CREATE TABLE summtt
(
    key UInt32,
    value UInt32
)
ENGINE = SummingMergeTree()
ORDER BY key

そこにデータを挿入します:

INSERT INTO summtt VALUES(1,1),(1,2),(2,1)

ClickHouse ではすべての行が完全には合算されないことがあるため (以下を参照) 、クエリでは集約関数 sum と GROUP BY 句を使用します。

SELECT key, sum(value) FROM summtt GROUP BY key
┌─key─┬─sum(value)─┐
│   2 │          1 │
│   1 │          3 │
└─────┴────────────┘

データ処理

データがテーブルに挿入されると、そのまま保存されます。ClickHouse は挿入されたデータパーツを定期的にマージし、その過程で同じ主キーを持つ行を合算して、マージ後の各データパーツでは 1 行にまとめます。

ただし、ClickHouse によるデータパーツのマージ後も、異なる結果データパーツに同じ主キーを持つ行が含まれることがあり、つまり合計が不完全になる可能性があります。したがって、上記の例で説明したとおり、クエリでは集約関数 sum() と GROUP BY 句を使用する必要があります。

合計に関する共通ルール

数値データ型のカラムの値は合計されます。カラムのセットは、パラメータ columns で定義されます。

合計対象のすべてのカラムの値が 0 の場合、その行は削除されます。

カラムが主キーに含まれず、かつ合計対象でない場合は、既存の値の中から任意の値が選択されます。

主キーに含まれるカラムの値は合計されません。

AggregateFunction カラムでの合計

AggregateFunction type 型のカラムでは、ClickHouse は関数に従って集約を行う AggregatingMergeTree エンジンのように動作します。

ネストされた構造

テーブルは、特別な方法で処理されるネストされたデータ構造を持つことができます。

ネストされたテーブルの名前が Map で終わり、さらに次の条件を満たすカラムを少なくとも 2 つ含んでいる場合:

  • 1 つ目のカラムが数値型 (*Int*, Date, DateTime) または文字列型 (String, FixedString) で、これを key とします。
  • それ以外のカラムが算術型 (*Int*, Float32/64) で、これを (values...) とします。

このネストされたテーブルは key => (values...) のマッピングとして解釈され、行のマージ時には、2 つのデータセットの要素が key ごとにマージされ、対応する (values...) は合計されます。

例:

DROP TABLE IF EXISTS nested_sum;
CREATE TABLE nested_sum
(
    date Date,
    site UInt32,
    hitsMap Nested(
        browser String,
        imps UInt32,
        clicks UInt32
    )
) ENGINE = SummingMergeTree
PRIMARY KEY (date, site);

INSERT INTO nested_sum VALUES ('2020-01-01', 12, ['Firefox', 'Opera'], [10, 5], [2, 1]);
INSERT INTO nested_sum VALUES ('2020-01-01', 12, ['Chrome', 'Firefox'], [20, 1], [1, 1]);
INSERT INTO nested_sum VALUES ('2020-01-01', 12, ['IE'], [22], [0]);
INSERT INTO nested_sum VALUES ('2020-01-01', 10, ['Chrome'], [4], [3]);

OPTIMIZE TABLE nested_sum FINAL; -- emulate merge

SELECT * FROM nested_sum;
┌───────date─┬─site─┬─hitsMap.browser───────────────────┬─hitsMap.imps─┬─hitsMap.clicks─┐
│ 2020-01-01 │   10 │ ['Chrome']                        │ [4]          │ [3]            │
│ 2020-01-01 │   12 │ ['Chrome','Firefox','IE','Opera'] │ [20,11,22,5] │ [1,3,0,1]      │
└────────────┴──────┴───────────────────────────────────┴──────────────┴────────────────┘

SELECT
    site,
    browser,
    impressions,
    clicks
FROM
(
    SELECT
        site,
        sumMap(hitsMap.browser, hitsMap.imps, hitsMap.clicks) AS imps_map
    FROM nested_sum
    GROUP BY site
)
ARRAY JOIN
    imps_map.1 AS browser,
    imps_map.2 AS impressions,
    imps_map.3 AS clicks;

┌─site─┬─browser─┬─impressions─┬─clicks─┐
│   12 │ Chrome  │          20 │      1 │
│   12 │ Firefox │          11 │      3 │
│   12 │ IE      │          22 │      0 │
│   12 │ Opera   │           5 │      1 │
│   10 │ Chrome  │           4 │      3 │
└──────┴─────────┴─────────────┴────────┘

データを取得する際は、Map の集計に sumMap(key, value) 関数を使用します。

ネストされたデータ構造では、集計用のカラムタプルにそのカラムを指定する必要はありません。

タプル 要素の集約

allow_tuple_element_aggregation 設定が有効な場合、Tuple カラムは再帰的にフラット化され、各末端要素が個別に合計対象となります。これにより、複数のメトリクスを 1 つの Tuple カラムに格納し、マージ時に要素ごとに合計できるようになります。

フラット化されたサブカラムにも、通常のカラムと同じルールが適用されます。

  • 合計されるのは数値サブカラムのみです。
  • ソートキーまたはパーティションキー内の Tuple に属するサブカラムは、合計の対象から除外されます。
  • columns が指定されている場合、列挙された Tuple カラムのサブカラムのみが合計されます。
  • 合計後に行内のすべての数値サブカラムが 0 になった場合、その行は削除されます。
CREATE TABLE summing_tuples
(
    key UInt32,
    metrics Tuple(
        impressions UInt64,
        clicks UInt64,
        nested Tuple(
            conversions UInt64
        )
    )
) ENGINE = SummingMergeTree()
ORDER BY key
SETTINGS allow_tuple_element_aggregation = 1;

INSERT INTO summing_tuples VALUES (1, (100, 10, (1)));
INSERT INTO summing_tuples VALUES (1, (200, 20, (3)));

OPTIMIZE TABLE summing_tuples FINAL;

SELECT key, metrics.impressions, metrics.clicks, metrics.nested.conversions FROM summing_tuples;
┌─key─┬─metrics.impressions─┬─metrics.clicks─┬─metrics.nested.conversions─┐
│   1 │                 300 │             30 │                          4 │
└─────┴─────────────────────┴────────────────┴────────────────────────────┘

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