thevar1able/ClickHouse
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2024-11-18 02:58:58 +00:00
---
slug: /ja/tutorial
sidebar_label: 高度なチュートリアル
sidebar_position: 0.5
keywords: [clickhouse, install, tutorial, dictionary, dictionaries]
---
import SQLConsoleDetail from '@site/docs/ja/_snippets/_launch_sql_console.md';
# 高度なチュートリアル
## このチュートリアルから何を期待できますか？
このチュートリアルでは、テーブルを作成し、大規模なデータセット（二百万行の[ニューヨークのタクシーデータ](/docs/ja/getting-started/example-datasets/nyc-taxi.md)）を挿入します。その後、データセットに対してクエリを実行し、Dictionaryを作成してJOINを実行する例を含めます。
:::note
このチュートリアルは、稼働中のClickHouseサービスにアクセスできることを前提としています。もしない場合は、[クイックスタート](./quick-start.mdx)をご覧ください。
:::
## 1. 新しいテーブルを作成する
ニューヨーク市のタクシーデータには、数百万のタクシー乗車の詳細が含まれており、乗車と降車の時間と場所、料金、チップの金額、通行料、支払い方法などがカラムとして含まれています。このデータを保存するテーブルを作成しましょう...
1. SQLコンソールに接続する
<SQLConsoleDetail />
セルフマネージドのClickHouseを使用している場合は、https://_hostname_:8443/playでSQLコンソールに接続できます（詳細はClickHouse管理者にお問い合わせください）。
1. `default` データベースに次の `trips` テーブルを作成します:
```sql
CREATE TABLE trips
(
`trip_id` UInt32,
`vendor_id` Enum8('1' = 1, '2' = 2, '3' = 3, '4' = 4, 'CMT' = 5, 'VTS' = 6, 'DDS' = 7, 'B02512' = 10, 'B02598' = 11, 'B02617' = 12, 'B02682' = 13, 'B02764' = 14, '' = 15),
`pickup_date` Date,
`pickup_datetime` DateTime,
`dropoff_date` Date,
`dropoff_datetime` DateTime,
`store_and_fwd_flag` UInt8,
`rate_code_id` UInt8,
`pickup_longitude` Float64,
`pickup_latitude` Float64,
`dropoff_longitude` Float64,
`dropoff_latitude` Float64,
`passenger_count` UInt8,
`trip_distance` Float64,
`fare_amount` Float32,
`extra` Float32,
`mta_tax` Float32,
`tip_amount` Float32,
`tolls_amount` Float32,
`ehail_fee` Float32,
`improvement_surcharge` Float32,
`total_amount` Float32,
`payment_type` Enum8('UNK' = 0, 'CSH' = 1, 'CRE' = 2, 'NOC' = 3, 'DIS' = 4),
`trip_type` UInt8,
`pickup` FixedString(25),
`dropoff` FixedString(25),
`cab_type` Enum8('yellow' = 1, 'green' = 2, 'uber' = 3),
`pickup_nyct2010_gid` Int8,
`pickup_ctlabel` Float32,
`pickup_borocode` Int8,
`pickup_ct2010` String,
`pickup_boroct2010` String,
`pickup_cdeligibil` String,
`pickup_ntacode` FixedString(4),
`pickup_ntaname` String,
`pickup_puma` UInt16,
`dropoff_nyct2010_gid` UInt8,
`dropoff_ctlabel` Float32,
`dropoff_borocode` UInt8,
`dropoff_ct2010` String,
`dropoff_boroct2010` String,
`dropoff_cdeligibil` String,
`dropoff_ntacode` FixedString(4),
`dropoff_ntaname` String,
`dropoff_puma` UInt16
)
ENGINE = MergeTree
PARTITION BY toYYYYMM(pickup_date)
ORDER BY pickup_datetime;
```
## 2. データセットを挿入する
テーブルを作成したので、NYCタクシーデータを追加しましょう。このデータはS3内のCSVファイルにあり、そこからデータをロードできます。
1. 次のコマンドにより、2つの異なるS3ファイル `trips_1.tsv.gz` と `trips_2.tsv.gz` から `trips` テーブルに約2,000,000行を挿入します:
```sql
INSERT INTO trips
SELECT * FROM s3(
'https://datasets-documentation.s3.eu-west-3.amazonaws.com/nyc-taxi/trips_{1..2}.gz',
'TabSeparatedWithNames', "
`trip_id` UInt32,
`vendor_id` Enum8('1' = 1, '2' = 2, '3' = 3, '4' = 4, 'CMT' = 5, 'VTS' = 6, 'DDS' = 7, 'B02512' = 10, 'B02598' = 11, 'B02617' = 12, 'B02682' = 13, 'B02764' = 14, '' = 15),
`pickup_date` Date,
`pickup_datetime` DateTime,
`dropoff_date` Date,
`dropoff_datetime` DateTime,
`store_and_fwd_flag` UInt8,
`rate_code_id` UInt8,
`pickup_longitude` Float64,
`pickup_latitude` Float64,
`dropoff_longitude` Float64,
`dropoff_latitude` Float64,
`passenger_count` UInt8,
`trip_distance` Float64,
`fare_amount` Float32,
`extra` Float32,
`mta_tax` Float32,
`tip_amount` Float32,
`tolls_amount` Float32,
`ehail_fee` Float32,
`improvement_surcharge` Float32,
`total_amount` Float32,
`payment_type` Enum8('UNK' = 0, 'CSH' = 1, 'CRE' = 2, 'NOC' = 3, 'DIS' = 4),
`trip_type` UInt8,
`pickup` FixedString(25),
`dropoff` FixedString(25),
`cab_type` Enum8('yellow' = 1, 'green' = 2, 'uber' = 3),
`pickup_nyct2010_gid` Int8,
`pickup_ctlabel` Float32,
`pickup_borocode` Int8,
`pickup_ct2010` String,
`pickup_boroct2010` String,
`pickup_cdeligibil` String,
`pickup_ntacode` FixedString(4),
`pickup_ntaname` String,
`pickup_puma` UInt16,
`dropoff_nyct2010_gid` UInt8,
`dropoff_ctlabel` Float32,
`dropoff_borocode` UInt8,
`dropoff_ct2010` String,
`dropoff_boroct2010` String,
`dropoff_cdeligibil` String,
`dropoff_ntacode` FixedString(4),
`dropoff_ntaname` String,
`dropoff_puma` UInt16
") SETTINGS input_format_try_infer_datetimes = 0
```
2. `INSERT` が完了するのを待ちます。150 MBのデータがダウンロードされるのに少し時間がかかるかもしれません。
:::note
`s3` 関数はデータを自動的に解凍する方法を知っており、`TabSeparatedWithNames` フォーマットはデータがタブ区切りであり、各ファイルのヘッダー行をスキップするようClickHouseに指示します。
:::
3. 挿入が終了したら、それが正常に動作したか確認してください:
```sql
SELECT count() FROM trips
```
約2M行（厳密には1,999,657行）を見ることができるはずです。
:::note
ClickHouseがカウントを決定するために処理しなければならなかった行数と、どれほど迅速であるか注意してください。わずか0.001秒で6行だけ処理してカウントを取得できます。（その6は、`trips` テーブルが現在持つ **パーツ** の数であり、パーツは自身の行数を知っています。）
:::
4. すべての行をクロールする必要があるクエリを実行すると、処理する行数が大幅に増加することに気付くでしょうが、実行時間は依然として非常に速いままです:
```sql
SELECT DISTINCT(pickup_ntaname) FROM trips
```
このクエリは2M行を処理し、190の値を返す必要がありますが、約1秒でそれを行います。`pickup_ntaname` カラムは、タクシー乗車が始まったニューヨーク市の地域の名前を表します。
## 3. データを分析する
2M行のデータを分析するクエリをいくつか実行してみましょう...
1. まず、平均チップ額を計算するような簡単な計算から始めます:
```sql
SELECT round(avg(tip_amount), 2) FROM trips
```
応答は以下のとおりです:
```response
┌─round(avg(tip_amount), 2)─┐
│ 1.68 │
└───────────────────────────┘
```
2. 次のクエリは、乗客数に基づいた平均費用を計算します:
```sql
SELECT
passenger_count,
ceil(avg(total_amount),2) AS average_total_amount
FROM trips
GROUP BY passenger_count
```
`passenger_count` の範囲は0から9までです:
```response
┌─passenger_count─┬─average_total_amount─┐
│ 0 │ 22.69 │
│ 1 │ 15.97 │
│ 2 │ 17.15 │
│ 3 │ 16.76 │
│ 4 │ 17.33 │
│ 5 │ 16.35 │
│ 6 │ 16.04 │
│ 7 │ 59.8 │
│ 8 │ 36.41 │
│ 9 │ 9.81 │
└─────────────────┴──────────────────────┘
```
3. ここでは、地域ごとの日次乗車数を計算するクエリがあります:
```sql
SELECT
pickup_date,
pickup_ntaname,
SUM(1) AS number_of_trips
FROM trips
GROUP BY pickup_date, pickup_ntaname
ORDER BY pickup_date ASC
```
結果は以下のようになります:
```response
┌─pickup_date─┬─pickup_ntaname───────────────────────────────────────────┬─number_of_trips─┐
│ 2015-07-01 │ Brooklyn Heights-Cobble Hill │ 13 │
│ 2015-07-01 │ Old Astoria │ 5 │
│ 2015-07-01 │ Flushing │ 1 │
│ 2015-07-01 │ Yorkville │ 378 │
│ 2015-07-01 │ Gramercy │ 344 │
│ 2015-07-01 │ Fordham South │ 2 │
│ 2015-07-01 │ SoHo-TriBeCa-Civic Center-Little Italy │ 621 │
│ 2015-07-01 │ Park Slope-Gowanus │ 29 │
│ 2015-07-01 │ Bushwick South │ 5 │
```
4. このクエリは、旅行時間を計算し、その値で結果をグループ化します:
```sql
SELECT
avg(tip_amount) AS avg_tip,
avg(fare_amount) AS avg_fare,
avg(passenger_count) AS avg_passenger,
count() AS count,
truncate(date_diff('second', pickup_datetime, dropoff_datetime)/60) as trip_minutes
FROM trips
WHERE trip_minutes > 0
GROUP BY trip_minutes
ORDER BY trip_minutes DESC
```
結果は以下のようになります:
```response
┌──────────────avg_tip─┬───────────avg_fare─┬──────avg_passenger─┬──count─┬─trip_minutes─┐
│ 1.9600000381469727 │ 8 │ 1 │ 1 │ 27511 │
│ 0 │ 12 │ 2 │ 1 │ 27500 │
│ 0.542166673981895 │ 19.716666666666665 │ 1.9166666666666667 │ 60 │ 1439 │
│ 0.902499997522682 │ 11.270625001192093 │ 1.95625 │ 160 │ 1438 │
│ 0.9715789457909146 │ 13.646616541353383 │ 2.0526315789473686 │ 133 │ 1437 │
│ 0.9682692398245518 │ 14.134615384615385 │ 2.076923076923077 │ 104 │ 1436 │
│ 1.1022105210705808 │ 13.778947368421052 │ 2.042105263157895 │ 95 │ 1435 │
```
5. このクエリは各時間帯の地域ごとの乗車数を表示します:
```sql
SELECT
pickup_ntaname,
toHour(pickup_datetime) as pickup_hour,
SUM(1) AS pickups
FROM trips
WHERE pickup_ntaname != ''
GROUP BY pickup_ntaname, pickup_hour
ORDER BY pickup_ntaname, pickup_hour
```
結果は以下のようになります:
```response
┌─pickup_ntaname───────────────────────────────────────────┬─pickup_hour─┬─pickups─┐
│ Airport │ 0 │ 3509 │
│ Airport │ 1 │ 1184 │
│ Airport │ 2 │ 401 │
│ Airport │ 3 │ 152 │
│ Airport │ 4 │ 213 │
│ Airport │ 5 │ 955 │
│ Airport │ 6 │ 2161 │
│ Airport │ 7 │ 3013 │
│ Airport │ 8 │ 3601 │
│ Airport │ 9 │ 3792 │
│ Airport │ 10 │ 4546 │
│ Airport │ 11 │ 4659 │
│ Airport │ 12 │ 4621 │
│ Airport │ 13 │ 5348 │
│ Airport │ 14 │ 5889 │
│ Airport │ 15 │ 6505 │
│ Airport │ 16 │ 6119 │
│ Airport │ 17 │ 6341 │
│ Airport │ 18 │ 6173 │
│ Airport │ 19 │ 6329 │
│ Airport │ 20 │ 6271 │
│ Airport │ 21 │ 6649 │
│ Airport │ 22 │ 6356 │
│ Airport │ 23 │ 6016 │
│ Allerton-Pelham Gardens │ 4 │ 1 │
│ Allerton-Pelham Gardens │ 6 │ 1 │
│ Allerton-Pelham Gardens │ 7 │ 1 │
│ Allerton-Pelham Gardens │ 9 │ 5 │
│ Allerton-Pelham Gardens │ 10 │ 3 │
│ Allerton-Pelham Gardens │ 15 │ 1 │
│ Allerton-Pelham Gardens │ 20 │ 2 │
│ Allerton-Pelham Gardens │ 23 │ 1 │
│ Annadale-Huguenot-Prince's Bay-Eltingville │ 23 │ 1 │
│ Arden Heights │ 11 │ 1 │
```
6. ラガーディア(LGA)またはJFK空港への移動を見てみましょう:
```sql
SELECT
pickup_datetime,
dropoff_datetime,
total_amount,
pickup_nyct2010_gid,
dropoff_nyct2010_gid,
CASE
WHEN dropoff_nyct2010_gid = 138 THEN 'LGA'
WHEN dropoff_nyct2010_gid = 132 THEN 'JFK'
END AS airport_code,
EXTRACT(YEAR FROM pickup_datetime) AS year,
EXTRACT(DAY FROM pickup_datetime) AS day,
EXTRACT(HOUR FROM pickup_datetime) AS hour
FROM trips
WHERE dropoff_nyct2010_gid IN (132, 138)
ORDER BY pickup_datetime
```
応答は以下のとおりです:
```response
┌─────pickup_datetime─┬────dropoff_datetime─┬─total_amount─┬─pickup_nyct2010_gid─┬─dropoff_nyct2010_gid─┬─airport_code─┬─year─┬─day─┬─hour─┐
│ 2015-07-01 00:04:14 │ 2015-07-01 00:15:29 │ 13.3 │ -34 │ 132 │ JFK │ 2015 │ 1 │ 0 │
│ 2015-07-01 00:09:42 │ 2015-07-01 00:12:55 │ 6.8 │ 50 │ 138 │ LGA │ 2015 │ 1 │ 0 │
│ 2015-07-01 00:23:04 │ 2015-07-01 00:24:39 │ 4.8 │ -125 │ 132 │ JFK │ 2015 │ 1 │ 0 │
│ 2015-07-01 00:27:51 │ 2015-07-01 00:39:02 │ 14.72 │ -101 │ 138 │ LGA │ 2015 │ 1 │ 0 │
│ 2015-07-01 00:32:03 │ 2015-07-01 00:55:39 │ 39.34 │ 48 │ 138 │ LGA │ 2015 │ 1 │ 0 │
│ 2015-07-01 00:34:12 │ 2015-07-01 00:40:48 │ 9.95 │ -93 │ 132 │ JFK │ 2015 │ 1 │ 0 │
│ 2015-07-01 00:38:26 │ 2015-07-01 00:49:00 │ 13.3 │ -11 │ 138 │ LGA │ 2015 │ 1 │ 0 │
│ 2015-07-01 00:41:48 │ 2015-07-01 00:44:45 │ 6.3 │ -94 │ 132 │ JFK │ 2015 │ 1 │ 0 │
│ 2015-07-01 01:06:18 │ 2015-07-01 01:14:43 │ 11.76 │ 37 │ 132 │ JFK │ 2015 │ 1 │ 1 │
```
## 4. Dictionaryを作成する
ClickHouse初心者の方は、***Dictionary***の動作を理解することが重要です。Dictionaryを考えるシンプルな方法は、メモリ内に格納されたキー->値のペアのマッピングです。詳細やDictionaryのすべてのオプションはチュートリアルの最後にリンクされています。
1. ClickHouseサービス内のテーブルに関連付けられたDictionaryを作成する方法を見てみましょう。表とそのDictionaryは、NYCの各地域を示す265行のCSVファイルに基づきます。これらの地域はニューヨーク市の各行政区の名前にマッピングされており（ニューヨーク市には5つの行政区があります：ブロンクス、ブルックリン、マンハッタン、クイーンズ、スタテンアイランド）、このファイルはニューアーク空港（EWR）も1つの行政区として数えます。
これはCSVファイルの一部です（明確にするために表として表示されています）。ファイル内の`LocationID` カラムは、`trips` テーブル内の`pickup_nyct2010_gid` と `dropoff_nyct2010_gid` カラムにマッピングされます:
| LocationID | Borough | Zone | service_zone |
| ----------- | -------------- | ------------------------ | ----------- |
| 1 | EWR | Newark Airport | EWR |
| 2 | Queens | Jamaica Bay | Boro Zone |
| 3 | Bronx | Allerton/Pelham Gardens | Boro Zone |
| 4 | Manhattan | Alphabet City | Yellow Zone |
| 5 | Staten Island | Arden Heights | Boro Zone |
2. ファイルのURLは `https://datasets-documentation.s3.eu-west-3.amazonaws.com/nyc-taxi/taxi_zone_lookup.csv` です。次のSQLを実行してください、これは`taxi_zone_dictionary`という名のDictionaryを作成し、S3のCSVファイルからDictionaryを読み込みます:
```sql
CREATE DICTIONARY taxi_zone_dictionary
(
`LocationID` UInt16 DEFAULT 0,
`Borough` String,
`Zone` String,
`service_zone` String
)
PRIMARY KEY LocationID
SOURCE(HTTP(URL 'https://datasets-documentation.s3.eu-west-3.amazonaws.com/nyc-taxi/taxi_zone_lookup.csv' FORMAT 'CSVWithNames'))
LIFETIME(MIN 0 MAX 0)
LAYOUT(HASHED_ARRAY())
```
:::note
`LIFETIME`を0に設定することで、Dictionaryはソースとともに更新されることはありません。ここでは不要なトラフィックをS3バケットに送らないように使用されていますが、一般的には任意のLifetime値を指定できます。
例えば:
```sql
LIFETIME(MIN 1 MAX 10)
```
と設定すると、辞書は1秒から10秒の間のランダムな時間後に更新されます。（ランダムな時間は、多数のサーバーでの更新時に辞書ソースへの負荷を分散するために必要です。）
:::
3. 正常に動作した事を確認してください - あなたは265行（各地域ごとに1行）を取得します:
```sql
SELECT * FROM taxi_zone_dictionary
```
4. `dictGet`関数（およびその[バリエーション](./sql-reference/functions/ext-dict-functions.md)）を使用してDictionaryから値を取得します。辞書の名前、取得したい値、およびキー（この例では`taxi_zone_dictionary`の`LocationID`カラム）を渡します。
例えば、以下のクエリは、`LocationID`が132である`Borough`を返します（これは上で見たようにJFK空港です）:
```sql
SELECT dictGet('taxi_zone_dictionary', 'Borough', 132)
```
JFKはクイーンズにあり、値を取得する時間は本質的に0であることに注意してください:
```response
┌─dictGet('taxi_zone_dictionary', 'Borough', 132)─┐
│ Queens │
└─────────────────────────────────────────────────┘
1 rows in set. Elapsed: 0.004 sec.
```
5. `dictHas`関数を使用してDictionaryにキーが存在するかどうかを確認します。たとえば、次のクエリは1を返します（これはClickHouseでの"true"に相当します）:
```sql
SELECT dictHas('taxi_zone_dictionary', 132)
```
6. 次のクエリは、辞書に`LocationID`の値4567がないため、0を返します:
```sql
SELECT dictHas('taxi_zone_dictionary', 4567)
```
7. クエリで辞書の名称を取得するために`dictGet`関数を使用します。例えば:
```sql
SELECT
count(1) AS total,
dictGetOrDefault('taxi_zone_dictionary','Borough', toUInt64(pickup_nyct2010_gid), 'Unknown') AS borough_name
FROM trips
WHERE dropoff_nyct2010_gid = 132 OR dropoff_nyct2010_gid = 138
GROUP BY borough_name
ORDER BY total DESC
```
このクエリは、ラガーディアまたはJFK空港で終わるタクシー乗車の区分を合計します。結果は以下のようになり、出発地域が不明なトリップがかなりあることに注意してください:
```response
┌─total─┬─borough_name──┐
│ 23683 │ Unknown │
│ 7053 │ Manhattan │
│ 6828 │ Brooklyn │
│ 4458 │ Queens │
│ 2670 │ Bronx │
│ 554 │ Staten Island │
│ 53 │ EWR │
└───────┴───────────────┘
7 rows in set. Elapsed: 0.019 sec. Processed 2.00 million rows, 4.00 MB (105.70 million rows/s., 211.40 MB/s.)
```
## 5. Joinを実行する
それでは、`taxi_zone_dictionary`と`trips`テーブルを結合するクエリを何本か書いてみましょう。
1. 単純な`JOIN`から始めましょう。これは前述の空港クエリと似ています:
```sql
SELECT
count(1) AS total,
Borough
FROM trips
JOIN taxi_zone_dictionary ON toUInt64(trips.pickup_nyct2010_gid) = taxi_zone_dictionary.LocationID
WHERE dropoff_nyct2010_gid = 132 OR dropoff_nyct2010_gid = 138
GROUP BY Borough
ORDER BY total DESC
```
応答はおなじみのものです:
```response
┌─total─┬─Borough───────┐
│ 7053 │ Manhattan │
│ 6828 │ Brooklyn │
│ 4458 │ Queens │
│ 2670 │ Bronx │
│ 554 │ Staten Island │
│ 53 │ EWR │
└───────┴───────────────┘
6 rows in set. Elapsed: 0.034 sec. Processed 2.00 million rows, 4.00 MB (59.14 million rows/s., 118.29 MB/s.)
```
:::note
上記の`JOIN`クエリの出力は、前述の`dictGetOrDefault`を使用したクエリと同じです（`Unknown`値が含まれていないことを除いて）。裏では、ClickHouseは実際に`taxi_zone_dictionary`辞書に対して`dictGet`関数を呼び出していますが、`JOIN`構文はSQL開発者にとってより親しみやすいものです。
:::
2. ClickHouseでは`SELECT *`をあまり使用しません - 必要なカラムのみを取得すべきです！しかし、長時間実行されるクエリを見つけるのは困難なので、このクエリはすべてのカラムを選択し、すべての行を返す（ただしデフォルトで応答には最大10,000行の制限があります）、さらにすべての行を辞書と右結合することを意図的に行います:
```sql
SELECT *
FROM trips
JOIN taxi_zone_dictionary
ON trips.dropoff_nyct2010_gid = taxi_zone_dictionary.LocationID
WHERE tip_amount > 0
ORDER BY tip_amount DESC
LIMIT 1000
```
#### おめでとうございます！
お疲れ様でした！チュートリアルを無事に完了し、ClickHouseの使い方についての理解が深まったことを願っています。次に何をするかのオプションはこちらです：
- [ClickHouseの主キーの動作について](./guides/best-practices/sparse-primary-indexes.md)読む - これはClickHouseのエキスパートになる旅に大いに役立ちます
- ファイル、Kafka、PostgreSQL、データパイプライン、その他多くのデータソースといった[外部データソースを統合する](/docs/ja/integrations/index.mdx)
- [お気に入りのUI/BIツール](./integrations/data-visualization.md)をClickHouseに接続する
- [SQLリファレンス](./sql-reference/index.md)を確認し、さまざまな関数を参照すること。ClickHouseには、データの変換、処理、分析のための素晴らしいコレクションがあります
- [Dictionaries](/docs/ja/sql-reference/dictionaries/index.md)についてさらに学ぶ
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