数仓场景:即席查询

本文通过示例为您介绍如何基于StarRocks的视图能力构建数仓场景-即席查询解决方案。

前提条件

  • 已创建DataFlow或自定义集群,具体操作请参见创建集群

  • 已创建StarRocks集群,具体操作请参见创建StarRocks集群

  • 已创建RDS MySQL,具体操作请参见快速创建RDS MySQL实例

    说明

    本文示例中DataFlow集群为EMR-3.42.0版本、StarRocks集群为EMR-5.8.0版本,MySQL为5.7版本。

使用限制

  • DataFlow集群、StarRocks集群和RDS MySQL实例需要在同一个VPC下,并且在同一个可用区下。

  • DataFlow集群和StarRocks集群均须开启公网访问。

  • RDS MySQL为5.7及以上版本。

注意事项

本文档仅供测试使用,生产级别的Flink作业请使用阿里云实时计算Flink版产品进行配置,或者使用YARN或者Kubernetes提交作业。

详情请参见Apache Hadoop YARNNative Kubernetes

场景介绍

随着向量化、CBO(Cost Based Optimizer,基于代价的优化器)、单机多核调度等技术的应用,StarRocks的计算能力逐步提升。很多时候您在使用StarRocks进行数仓分层建模时,大部分将数据建模到DWD层(基础整合层)或DWS层(维度宽度)。在实际业务中,运用StarRocks的计算能力,可以直接查询DWD或DWS层数据,还可以灵活地交互式即席查询。

方案架构

使用StarRocks实现数仓场景即席查询的基本架构如下图所示。架构图

整体数据流如下:

  1. Flink清洗导入Kafka的日志或者通过Flink-CDC-StarRocks工具读取MySQL Binlog导入StarRocks。根据需要选用明细、聚合、更新或主键各种模型,只物理落地ODS层(格式整理层)。

  2. 向上采用StarRocks View视图能力,利用StarRocks向量化极速查询和CBO优化器满足多表关联、嵌套子查询等复杂SQL,查询时现场计算指标结果,保证指标上卷和下钻高度同源一致。

方案特点

该方案主要特点是,计算逻辑在StarRocks侧(现场查询),适用于业务库高频数据更新的场景,实体数据只在ODS或DWD层存储。

  • 方案优势

    • 灵活性强,可随时根据业务逻辑调整View。

    • 指标修改简单,上层都是View逻辑封装,只需要更新底表数据。

  • 方案缺点

    当View的逻辑较为复杂,数据量较多时,查询性能较低。

  • 适用场景

    • 数据来源于数据库和埋点系统,适合对QPS要求不高,对灵活性要求比较高,且计算资源较为充足的场景。

    • 实时要求非常高,要求写入即可查,更新即反馈。适合有即席查询需求,且资源较为充足,查询复杂度较低的场景。

操作流程

示例操作如下:

  1. 步骤一:创建MySQL源数据表

  2. 步骤二:创建StarRocks表

  3. 步骤三:执行Flink任务,启动数据流

  4. 步骤四:场景演示

步骤一:创建MySQL源数据表

  1. 创建测试的数据库和账号,具体操作请参见创建数据库和账号

    创建完数据库和账号后,需要授权测试账号的读写权限。

    说明

    本文示例中创建的数据库名称为flink_cdc,账号为emr_test。

  2. 使用创建的测试账号连接MySQL实例,具体操作请参见通过DMS登录RDS MySQL

  3. 执行以下命令,创建数据表orders。

    CREATE TABLE flink_cdc.orders (
        order_id INT NOT NULL AUTO_INCREMENT,
        order_revenue FLOAT NOT NULL,
        order_region VARCHAR(40) NOT NULL,
        customer_id INT NOT NULL,
        PRIMARY KEY (order_id)
    );
  4. 执行以下命令,创建数据表customers。

    CREATE TABLE flink_cdc.customers (
        customer_id INT NOT NULL,
        customer_age INT NOT NULL,
        customer_name VARCHAR(40) NOT NULL,
        PRIMARY KEY (customer_id)
    );

步骤二:创建StarRocks表

  1. 使用SSH方式登录StarRocks集群,详情请参见登录集群

  2. 执行以下,连接StarRocks集群。

    mysql -h127.0.0.1 -P 9030 -uroot
  3. 执行以下命令,创建数据库。

    CREATE DATABASE IF NOT EXISTS `flink_cdc`;
  4. 执行以下命令,创建数据表customers。

    CREATE TABLE IF NOT EXISTS `flink_cdc`.`customers` (
      `customer_id` INT NOT NULL  COMMENT "",
      `customer_age` FLOAT NOT NULL  COMMENT "",
      `customer_name` STRING NOT NULL  COMMENT ""
    ) ENGINE=olap
    PRIMARY KEY(`customer_id`)
    COMMENT ""
    DISTRIBUTED BY HASH(`customer_id`) BUCKETS 1
    PROPERTIES (
      "replication_num" = "1"
    );
  5. 执行以下命令,创建数据表orders。

    CREATE TABLE IF NOT EXISTS `flink_cdc`.`orders` (
      `order_id` INT NOT NULL  COMMENT "",
      `order_revenue` FLOAT NOT NULL  COMMENT "",
      `order_region` STRING NOT NULL  COMMENT "",
      `customer_id` INT NOT NULL  COMMENT ""
    ) ENGINE=olap
    PRIMARY KEY(`order_id`)
    COMMENT ""
    DISTRIBUTED BY HASH(`order_id`) BUCKETS 1
    PROPERTIES (
      "replication_num" = "1"
    );
  6. 执行以下命令,基于ODS表创建DWD视图。

    CREATE VIEW flink_cdc.dwd_order_customer_valid (
      order_id,
      order_revenue,
      order_region,
      customer_id,
      customer_age,
      customer_name
    )
    AS
    SELECT o.order_id, o.order_revenue, o.order_region, c.customer_id, c.customer_age, c.customer_name
    FROM flink_cdc.customers c JOIN flink_cdc.orders o
    ON c.customer_id=o.customer_id
    WHERE c.customer_id != -1;
  7. 执行以下命令,基于DWD表创建DWS视图。

    CREATE VIEW flink_cdc.dws_agg_by_region (
      order_region,
      order_cnt,
      order_total_revenue)
    AS
    SELECT order_region, count(order_region), sum(order_revenue)
    FROM flink_cdc.dwd_order_customer_valid
    GROUP BY order_region;

步骤三:执行Flink任务,启动数据流

  1. 下载Flink CDC connectorFlink StarRocks Connector,并上传到DataFlow集群的/opt/apps/FLINK/flink-current/lib目录下。

  2. 使用SSH方式登录DataFlow集群,详情请参见登录集群

  3. 添加端口配置,并修改并行执行的任务槽数量。

    1. 执行以下命令,编辑文件flink-conf.yaml

      vim /etc/taihao-apps/flink-conf/flink-conf.yaml
    2. 添加以下内容至文件最后一行。

      rest.port: 8083
    3. 在同一个配置文件中,修改参数taskmanager.numberOfTaskSlots的值为3。

      说明

      默认情况下,taskmanager.numberOfTaskSlots配置项的值为1,这意味着TaskManager只能并行执行一个作业。鉴于后续demo.sql中包含了两个作业,为了确保所有作业能并行运行,建议增加taskmanager.numberOfTaskSlots的值至少为2。

  4. 执行以下命令,启动集群。

    重要

    本文示例仅供测试,如果是生产级别的Flink作业请使用YARN或Kubernetes方式提交,详情请参见Apache Hadoop YARNNative Kubernetes

    /opt/apps/FLINK/flink-current/bin/start-cluster.sh
  5. 编写Flink SQL作业,并保存为demo.sql

    执行以下命令,编辑demo.sql文件。

    vim demo.sql

    文件内容如下所示。

    CREATE DATABASE IF NOT EXISTS `default_catalog`.`flink_cdc`;
    
    CREATE TABLE IF NOT EXISTS `default_catalog`.`flink_cdc`.`customers_src` (
      `customer_id` INT NOT NULL,
      `customer_age` FLOAT NOT NULL,
      `customer_name` STRING NOT NULL,
      PRIMARY KEY(`customer_id`)
     NOT ENFORCED
    ) with (
      'connector' = 'mysql-cdc',
      'hostname' = 'rm-2ze8398257383****.mysql.rds.aliyuncs.com',
      'port' = '3306',
      'username' = 'emr_test',
      'password' = 'Yz12****',
      'database-name' = 'flink_cdc',
      'table-name' = 'customers'
    );
    
    CREATE TABLE IF NOT EXISTS `default_catalog`.`flink_cdc`.`customers_sink` (
      `customer_id` INT NOT NULL,
      `customer_age` FLOAT NOT NULL,
      `customer_name` STRING NOT NULL,
      PRIMARY KEY(`customer_id`)
     NOT ENFORCED
    ) with (
      'load-url' = '10.0.**.**:8030',
      'database-name' = 'flink_cdc',
      'jdbc-url' = 'jdbc:mysql://10.0.**.**:9030',
      'sink.buffer-flush.interval-ms' = '15000',
      'sink.properties.format' = 'json',
      'username' = 'root',
      'table-name' = 'customers',
      'sink.properties.strip_outer_array' = 'true',
      'password' = '',
      'sink.max-retries' = '10',
      'connector' = 'starrocks'
    );
    INSERT INTO `default_catalog`.`flink_cdc`.`customers_sink` SELECT * FROM `default_catalog`.`flink_cdc`.`customers_src`;
    
    CREATE TABLE IF NOT EXISTS `default_catalog`.`flink_cdc`.`orders_src` (
      `order_id` INT NOT NULL,
      `order_revenue` FLOAT NOT NULL,
      `order_region` STRING NOT NULL,
      `customer_id` INT NOT NULL,
      PRIMARY KEY(`order_id`)
     NOT ENFORCED
    ) with (
      'database-name' = 'flink_cdc',
      'table-name' = 'orders',
      'connector' = 'mysql-cdc',
      'hostname' = 'rm-2ze8398257383****.mysql.rds.aliyuncs.com',
      'port' = '3306',
      'username' = 'emr_test',
      'password' = 'Yz12****'
    );
    
    CREATE TABLE IF NOT EXISTS `default_catalog`.`flink_cdc`.`orders_sink` (
      `order_id` INT NOT NULL,
      `order_revenue` FLOAT NOT NULL,
      `order_region` STRING NOT NULL,
      `customer_id` INT NOT NULL,
      PRIMARY KEY(`order_id`)
     NOT ENFORCED
    ) with (
      'sink.properties.strip_outer_array' = 'true',
      'password' = '',
      'sink.max-retries' = '10',
      'connector' = 'starrocks',
      'table-name' = 'orders',
      'jdbc-url' = 'jdbc:mysql://10.0.**.**:9030',
      'sink.buffer-flush.interval-ms' = '15000',
      'sink.properties.format' = 'json',
      'username' = 'root',
      'load-url' = '10.0.**.**:8030',
      'database-name' = 'flink_cdc'
    );
    
    INSERT INTO `default_catalog`.`flink_cdc`.`orders_sink` SELECT * FROM `default_catalog`.`flink_cdc`.`orders_src`;

    涉及参数如下所示:

    • 创建数据表customers_src。

      参数

      描述

      connector

      固定值为mysql-cdc。

      hostname

      RDS的内网地址。

      您可以在RDS的数据库连接页面,单击内网地址进行复制。例如,rm-2ze8398257383****.mysql.rds.aliyuncs.com。

      port

      固定值为3306。

      username

      步骤一:创建MySQL源数据表中创建的账号名。本示例为emr_test。

      password

      步骤一:创建MySQL源数据表中创建的账号的密码。本示例为Yz12****。

      database-name

      步骤一:创建MySQL源数据表中创建的数据库名。本示例为flink_cdc。

      table-name

      步骤一:创建MySQL源数据表中创建的数据表。本示例为customers。

    • 创建数据表customers_sink和orders_sink。

      参数

      描述

      load-url

      指定FE的IP地址和HTTP端口,格式为StarRocks集群的内网IP地址:端口。本文以8030端口为例,实际请根据您的集群版本选择访问的端口:

      • 18030:EMR-5.9.0及以上版本、EMR-3.43.0及以上版本。

      • 8030:EMR-5.8.0及以下版本、EMR-3.42.0及以下版本。

      说明

      访问端口详情,请参见UI和端口

      database-name

      步骤一:创建MySQL源数据表中创建的数据库名。本示例为flink_cdc。

      jdbc-url

      用于在StarRocks中执行查询操作。

      例如,jdbc:mysql://10.0.**.**:9030。其中,10.0.**.**为StarRocks集群的内网IP地址。

      username

      StarRocks连接用户名。固定为root。

      table-name

      本示例固定值为customers。

      connector

      固定值为starrocks。

  6. 执行以下命令,启动Flink任务。

     /opt/apps/FLINK/flink-current/bin/sql-client.sh -f demo.sql

步骤四:场景演示

  1. 使用步骤一:创建MySQL源数据表中创建的测试账号连接MySQL实例,具体操作请参见通过DMS登录RDS MySQL

  2. 在RDS数据库窗口执行以下命令,向表orders和customers中插入数据。

    INSERT INTO flink_cdc.orders(order_id,order_revenue,order_region,customer_id) VALUES(1,10,"beijing",1);
    INSERT INTO flink_cdc.orders(order_id,order_revenue,order_region,customer_id) VALUES(2,10,"beijing",1);
    INSERT INTO flink_cdc.customers(customer_id,customer_age,customer_name) VALUES(1, 22, "emr_test");
  3. 使用SSH方式登录StarRocks集群,详情请参见登录集群

  4. 执行以下,连接StarRocks集群。

    mysql -h127.0.0.1 -P 9030 -uroot
  5. 执行以下命令,查询ODS层数据。

    1. 执行以下命令,查看orders表信息。

      SELECT * FROM flink_cdc.orders;

      返回信息如下所示。

      +----------+---------------+--------------+-------------+
      | order_id | order_revenue | order_region | customer_id |
      +----------+---------------+--------------+-------------+
      |        1 |            10 | beijing      |           1 |
      |        2 |            10 | beijing      |           1 |
      +----------+---------------+--------------+-------------+
    2. 执行以下命令,查看customers表信息。

      SELECT * FROM flink_cdc.customers;

      返回信息如下所示。

      +-------------+--------------+---------------+
      | customer_id | customer_age | customer_name |
      +-------------+--------------+---------------+
      |           1 |           22 | emr_test      |
      +-------------+--------------+---------------+
  6. 执行以下命令,查询DWD层数据。

    SELECT * FROM flink_cdc.dwd_order_customer_valid;

    返回信息如下所示。

    +----------+---------------+--------------+-------------+--------------+---------------+
    | order_id | order_revenue | order_region | customer_id | customer_age | customer_name |
    +----------+---------------+--------------+-------------+--------------+---------------+
    |        1 |            10 | beijing      |           1 |           22 | emr_test      |
    |        2 |            10 | beijing      |           1 |           22 | emr_test      |
    +----------+---------------+--------------+-------------+--------------+---------------+
    2 rows in set (0.00 sec)
  7. 执行以下命令,查询DWS层数据。

    SELECT * FROM flink_cdc.dws_agg_by_region;

    返回信息如下所示。

    +--------------+-----------+---------------------+
    | order_region | order_cnt | order_total_revenue |
    +--------------+-----------+---------------------+
    | beijing      |         2 |                  20 |
    +--------------+-----------+---------------------+
    1 row in set (0.01 sec)