Presto查询流程系列——Coordinator 查询流程④
2023-10-02 02:41:29
Presto 中 Exchange Operator 的构建：数据交换的基石
在数据处理的世界中，高效可靠的数据交换至关重要。Presto，一个强大的分布式 SQL 引擎，通过其 Exchange Operator 实现了这一点，这是一块用于数据交换的基石。在本文中，我们将深入了解 Exchange Operator 的构建过程，了解它的类型、分布方式和并行度。
什么是 Exchange Operator？
Exchange Operator 是 Presto 中一种独特的运算符，它扮演着多个角色，包括：
- Shuffle 实现： 在不同阶段之间传输数据。
- Broadcast 实现： 将数据从一个阶段传输到多个阶段。
- Merge 实现： 将多个阶段的数据合并成一个有序结果集。
通过提供这些功能，Exchange Operator 成为 Presto 中数据交换和处理的关键组件。
Exchange Operator 的构建过程
构建 Exchange Operator 涉及以下步骤：
1. 确定类型
Exchange Operator 的类型由查询类型决定。对于 DML（数据操作语言）操作，需要构建一个写阶段，因此需要一个 Exchange Operator 将数据从上游阶段传输到写阶段。对于 DDL（数据定义语言）操作，则不需要构建 Exchange Operator。
2. 输入和输出
Exchange Operator 的输入和输出取决于上游和下游阶段。对于 Shuffle 操作，输入是上游阶段的输出，而输出是下游阶段的输入。对于 Broadcast 操作，输入是上游阶段的输出，而输出是多个下游阶段的输入。对于 Merge 操作，输入是多个上游阶段的输出，而输出是下游阶段的输入。
3. 分布方式
Exchange Operator 的分布方式由查询的分布方式决定。对于 Shuffle 操作，分布方式可以是哈希分布、范围分布或循环分布。对于 Broadcast 操作，分布方式只能是循环分布。对于 Merge 操作，分布方式必须是有序分布。
4. 并行度
Exchange Operator 的并行度由查询的并行度决定。对于 Shuffle 操作，并行度可以与上游阶段的并行度相同，也可以与下游阶段的并行度相同，或者与上游和下游阶段并行度的最小公倍数相同。对于 Broadcast 操作，并行度必须与上游阶段的并行度相同。对于 Merge 操作，并行度必须与上游阶段并行度的最小公倍数相同。
5. 创建 Exchange Operator
确定上述参数后，就可以使用 Presto API 创建 Exchange Operator 了。
代码示例
以下代码示例展示了如何使用 Presto API 创建 Exchange Operator：
ExchangeOperator exchangeOperator = new ExchangeOperator(
exchangeOperatorId,
exchangeOperatorType,
exchangeOperatorInputs,
exchangeOperatorOutputs,
exchangeOperatorDistributionType,
exchangeOperatorParallelism
);
Exchange Operator 在 Presto 中的重要性
Exchange Operator 是 Presto 中数据处理和查询执行的支柱。通过提供各种数据交换机制，它使 Presto 能够有效地处理大数据集，同时保持高性能和可扩展性。
常见问题解答
- Exchange Operator 如何影响查询性能？
并行度、分布方式和网络带宽等因素会影响 Exchange Operator 的性能。 - Broadcast 操作如何工作？
在 Broadcast 操作中，数据从一个上游阶段复制到多个下游阶段，从而实现并行处理。 - Merge 操作的排序要求是什么？
Merge 操作要求上游阶段的数据按排序键有序，以便能够高效地合并。 - Exchange Operator 可以用于哪些用例？
Exchange Operator 用于各种用例，包括数据分区、聚合和连接。 - Presto 中还有其他用于数据交换的运算符吗？
除了 Exchange Operator 之外，Presto 还使用 LocalExchange Operator 和 PartitionedExchange Operator 进行数据交换。
