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如何查询 Parquet 文件

全球有大量数据存储在亚马逊 S3 存储桶中。 本指南将介绍如何使用 chDB 查询这些数据。

设置

首先,创建一个虚拟环境:

python -m venv .venv
source .venv/bin/activate

现在我们来安装 chDB。 请确保版本为 2.0.2 或更高:

pip install "chdb>=2.0.2"

现在我们来安装 IPython:

pip install ipython

我们将使用 ipython 运行本指南其余部分中的命令,你可以通过运行以下命令启动它:

ipython

你也可以在 Python 脚本或常用的 Notebook 中使用这段代码。

探索 Parquet 元数据

我们将查看来自亚马逊评论数据集的一个 Parquet 文件。 不过,先安装 chDB

import chdb

查询 Parquet 文件时,我们可以使用 ParquetMetadata 输入格式,让它返回 Parquet 元数据,而不是文件内容。 我们使用 DESCRIBE 子句来查看使用这种格式时会返回哪些字段:

query = """
DESCRIBE s3(
  'https://datasets-documentation.s3.eu-west-3.amazonaws.com/amazon_reviews/amazon_reviews_2015.snappy.parquet', 
  ParquetMetadata
)
SETTINGS describe_compact_output=1
"""

chdb.query(query, 'TabSeparated')
num_columns     UInt64
num_rows        UInt64
num_row_groups  UInt64
format_version  String
metadata_size   UInt64
total_uncompressed_size UInt64
total_compressed_size   UInt64
columns Array(Tuple(name String, path String, max_definition_level UInt64, max_repetition_level UInt64, physical_type String, logical_type String, compression String, total_uncompressed_size UInt64, total_compressed_size UInt64, space_saved String, encodings Array(String)))
row_groups      Array(Tuple(num_columns UInt64, num_rows UInt64, total_uncompressed_size UInt64, total_compressed_size UInt64, columns Array(Tuple(name String, path String, total_compressed_size UInt64, total_uncompressed_size UInt64, have_statistics Bool, statistics Tuple(num_values Nullable(UInt64), null_count Nullable(UInt64), distinct_count Nullable(UInt64), min Nullable(String), max Nullable(String))))))

现在我们来看看这个文件的元数据。 columnsrow_groups 都是包含许多属性的元组数组,因此暂时先不看它们。

query = """
SELECT * EXCEPT(columns, row_groups)
FROM s3(
  'https://datasets-documentation.s3.eu-west-3.amazonaws.com/amazon_reviews/amazon_reviews_2015.snappy.parquet', 
  ParquetMetadata
)
"""

chdb.query(query, 'Vertical')
Row 1:
──────
num_columns:             15
num_rows:                41905631
num_row_groups:          42
format_version:          2.6
metadata_size:           79730
total_uncompressed_size: 14615827169
total_compressed_size:   9272262304

从这段输出中,我们可以看出,这个 Parquet 文件包含超过 4000 万行数据,分布在 42 个行组中,每行有 15 列数据。 行组是按行对数据进行逻辑上的水平分区。 每个行组都带有关联的元数据,查询工具可以利用这些元数据高效查询该文件。

让我们来看其中一个行组:

query = """
WITH rowGroups AS (
    SELECT rg
    FROM s3(
    'https://datasets-documentation.s3.eu-west-3.amazonaws.com/amazon_reviews/amazon_reviews_2015.snappy.parquet',
    ParquetMetadata
    )
    ARRAY JOIN row_groups AS rg
    LIMIT 1
)
SELECT tupleElement(c, 'name') AS name, tupleElement(c, 'total_compressed_size') AS total_compressed_size, 
       tupleElement(c, 'total_uncompressed_size') AS total_uncompressed_size,
       tupleElement(tupleElement(c, 'statistics'), 'min') AS min,
       tupleElement(tupleElement(c, 'statistics'), 'max') AS max
FROM rowGroups
ARRAY JOIN tupleElement(rg, 'columns') AS c
"""

chdb.query(query, 'DataFrame')
                 name  total_compressed_size  total_uncompressed_size                                                min                                                max
0         review_date                    493                      646                                              16455                                              16472
1         marketplace                     66                       64                                                 US                                                 US
2         customer_id                5207967                  7997207                                              10049                                           53096413
3           review_id               14748425                 17991290                                     R10004U8OQDOGE                                      RZZZUTBAV1RYI
4          product_id                8003456                 13969668                                         0000032050                                         BT00DDVMVQ
5      product_parent                5758251                  7974737                                                645                                          999999730
6       product_title               41068525                 63355320  ! Small S 1pc Black 1pc Navy (Blue) Replacemen...                            🌴 Vacation On The Beach
7    product_category                   1726                     1815                                            Apparel                                       Pet Products
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12  verified_purchase                 102634                   125999                                                  0                                                  1
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查询 Parquet 文件

接下来,我们来查询该文件的内容。 为此,我们可以在上面的查询基础上去掉 ParquetMetadata,然后例如统计所有评论中最常见的 star_rating

query = """
SELECT star_rating, count() AS count, formatReadableQuantity(count)
FROM s3(
  'https://datasets-documentation.s3.eu-west-3.amazonaws.com/amazon_reviews/amazon_reviews_2015.snappy.parquet'
)
GROUP BY ALL
ORDER BY star_rating
"""

chdb.query(query, 'DataFrame')
   star_rating     count formatReadableQuantity(count())
0            1   3253070                    3.25 million
1            2   1865322                    1.87 million
2            3   3130345                    3.13 million
3            4   6578230                    6.58 million
4            5  27078664                   27.08 million

有趣的是,5 星评价竟然比其他所有评分加起来还多! 看起来大家都挺喜欢亚马逊上的产品;就算不喜欢,往往也不会提交评分。

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