#include #include #include #include #include #include #include #include #include #include #include #include #include #include #include #include #include namespace DB { AggregatedDataVariants::~AggregatedDataVariants() { if (aggregator && !aggregator->all_aggregates_has_trivial_destructor) { try { aggregator->destroyAllAggregateStates(*this); } catch (...) { tryLogCurrentException(__PRETTY_FUNCTION__); } } } void AggregatedDataVariants::convertToTwoLevel() { if (aggregator) LOG_TRACE(aggregator->log, "Converting aggregation data to two-level."); switch (type) { #define M(NAME) \ case Type::NAME: \ NAME ## _two_level.reset(new decltype(NAME ## _two_level)::element_type(*NAME)); \ NAME.reset(); \ type = Type::NAME ## _two_level; \ break; APPLY_FOR_VARIANTS_CONVERTIBLE_TO_TWO_LEVEL(M) #undef M default: throw Exception("Wrong data variant passed.", ErrorCodes::LOGICAL_ERROR); } } void Aggregator::Params::calculateColumnNumbers(const Block & block) { if (keys.empty() && !key_names.empty()) for (Names::const_iterator it = key_names.begin(); it != key_names.end(); ++it) keys.push_back(block.getPositionByName(*it)); for (AggregateDescriptions::iterator it = aggregates.begin(); it != aggregates.end(); ++it) if (it->arguments.empty() && !it->argument_names.empty()) for (Names::const_iterator jt = it->argument_names.begin(); jt != it->argument_names.end(); ++jt) it->arguments.push_back(block.getPositionByName(*jt)); } void Aggregator::initialize(const Block & block) { if (isCancelled()) return; std::lock_guard lock(mutex); if (initialized) return; initialized = true; if (current_memory_tracker) memory_usage_before_aggregation = current_memory_tracker->get(); aggregate_functions.resize(params.aggregates_size); for (size_t i = 0; i < params.aggregates_size; ++i) aggregate_functions[i] = params.aggregates[i].function.get(); /// Инициализируем размеры состояний и смещения для агрегатных функций. offsets_of_aggregate_states.resize(params.aggregates_size); total_size_of_aggregate_states = 0; all_aggregates_has_trivial_destructor = true; for (size_t i = 0; i < params.aggregates_size; ++i) { offsets_of_aggregate_states[i] = total_size_of_aggregate_states; total_size_of_aggregate_states += params.aggregates[i].function->sizeOfData(); if (!params.aggregates[i].function->hasTrivialDestructor()) all_aggregates_has_trivial_destructor = false; } if (isCancelled()) return; /** Всё остальное - только если передан непустой block. * (всё остальное не нужно в методе merge блоков с готовыми состояниями агрегатных функций). */ if (!block) return; /// Преобразуем имена столбцов в номера, если номера не заданы params.calculateColumnNumbers(block); if (isCancelled()) return; /// Создадим пример блока, описывающего результат if (!sample) { for (size_t i = 0; i < params.keys_size; ++i) { sample.insert(block.getByPosition(params.keys[i]).cloneEmpty()); if (auto converted = sample.getByPosition(i).column->convertToFullColumnIfConst()) sample.getByPosition(i).column = converted; } for (size_t i = 0; i < params.aggregates_size; ++i) { ColumnWithTypeAndName col; col.name = params.aggregates[i].column_name; size_t arguments_size = params.aggregates[i].arguments.size(); DataTypes argument_types(arguments_size); for (size_t j = 0; j < arguments_size; ++j) argument_types[j] = block.getByPosition(params.aggregates[i].arguments[j]).type; col.type = new DataTypeAggregateFunction(params.aggregates[i].function, argument_types, params.aggregates[i].parameters); col.column = col.type->createColumn(); sample.insert(col); } } } void Aggregator::setSampleBlock(const Block & block) { std::lock_guard lock(mutex); if (!sample) sample = block.cloneEmpty(); } void Aggregator::compileIfPossible(AggregatedDataVariants::Type type) { std::lock_guard lock(mutex); if (compiled_if_possible) return; compiled_if_possible = true; std::string method_typename; std::string method_typename_two_level; if (false) {} #define M(NAME) \ else if (type == AggregatedDataVariants::Type::NAME) \ { \ method_typename = "decltype(AggregatedDataVariants::" #NAME ")::element_type"; \ method_typename_two_level = "decltype(AggregatedDataVariants::" #NAME "_two_level)::element_type"; \ } APPLY_FOR_VARIANTS_CONVERTIBLE_TO_TWO_LEVEL(M) #undef M #define M(NAME) \ else if (type == AggregatedDataVariants::Type::NAME) \ method_typename = "decltype(AggregatedDataVariants::" #NAME ")::element_type"; APPLY_FOR_VARIANTS_NOT_CONVERTIBLE_TO_TWO_LEVEL(M) #undef M else if (type == AggregatedDataVariants::Type::without_key) {} else throw Exception("Unknown aggregated data variant.", ErrorCodes::UNKNOWN_AGGREGATED_DATA_VARIANT); /// Список типов агрегатных функций. std::stringstream aggregate_functions_typenames_str; for (size_t i = 0; i < params.aggregates_size; ++i) { IAggregateFunction & func = *aggregate_functions[i]; int status = 0; char * type_name_ptr = abi::__cxa_demangle(typeid(func).name(), 0, 0, &status); std::string type_name = type_name_ptr; free(type_name_ptr); if (status) throw Exception("Cannot compile code: cannot demangle name " + String(typeid(func).name()) + ", status: " + toString(status), ErrorCodes::CANNOT_COMPILE_CODE); aggregate_functions_typenames_str << ((i != 0) ? ", " : "") << type_name; } std::string aggregate_functions_typenames = aggregate_functions_typenames_str.str(); std::stringstream key_str; key_str << "Aggregate: "; if (!method_typename.empty()) key_str << method_typename + ", "; key_str << aggregate_functions_typenames; std::string key = key_str.str(); auto get_code = [method_typename, method_typename_two_level, aggregate_functions_typenames] { /// Короткий кусок кода, представляющий собой явное инстанцирование шаблона. std::stringstream code; code << /// Нет явного включения заголовочного файла. Он подключается с помощью опции компилятора -include. "namespace DB\n" "{\n" "\n"; /// Может быть до двух инстанцирований шаблона - для обычного и two_level вариантов. auto append_code_for_specialization = [&code, &aggregate_functions_typenames] (const std::string & method_typename, const std::string & suffix) { code << "template void Aggregator::executeSpecialized<\n" "\t" << method_typename << ", TypeList<" << aggregate_functions_typenames << ">>(\n" "\t" << method_typename << " &, Arena *, size_t, ConstColumnPlainPtrs &,\n" "\tAggregateColumns &, const Sizes &, StringRefs &, bool, AggregateDataPtr) const;\n" "\n" "static void wrapper" << suffix << "(\n" "\tconst Aggregator & aggregator,\n" "\t" << method_typename << " & method,\n" "\tArena * arena,\n" "\tsize_t rows,\n" "\tConstColumnPlainPtrs & key_columns,\n" "\tAggregator::AggregateColumns & aggregate_columns,\n" "\tconst Sizes & key_sizes,\n" "\tStringRefs & keys,\n" "\tbool no_more_keys,\n" "\tAggregateDataPtr overflow_row)\n" "{\n" "\taggregator.executeSpecialized<\n" "\t\t" << method_typename << ", TypeList<" << aggregate_functions_typenames << ">>(\n" "\t\tmethod, arena, rows, key_columns, aggregate_columns, key_sizes, keys, no_more_keys, overflow_row);\n" "}\n" "\n" "void * getPtr" << suffix << "() __attribute__((__visibility__(\"default\")));\n" "void * getPtr" << suffix << "()\n" /// Без этой обёртки непонятно, как достать нужный символ из скомпилированной библиотеки. "{\n" "\treturn reinterpret_cast(&wrapper" << suffix << ");\n" "}\n"; }; if (!method_typename.empty()) append_code_for_specialization(method_typename, ""); else { /// Для метода without_key. code << "template void Aggregator::executeSpecializedWithoutKey<\n" "\t" << "TypeList<" << aggregate_functions_typenames << ">>(\n" "\tAggregatedDataWithoutKey &, size_t, AggregateColumns &) const;\n" "\n" "static void wrapper(\n" "\tconst Aggregator & aggregator,\n" "\tAggregatedDataWithoutKey & method,\n" "\tsize_t rows,\n" "\tAggregator::AggregateColumns & aggregate_columns)\n" "{\n" "\taggregator.executeSpecializedWithoutKey<\n" "\t\tTypeList<" << aggregate_functions_typenames << ">>(\n" "\t\tmethod, rows, aggregate_columns);\n" "}\n" "\n" "void * getPtr() __attribute__((__visibility__(\"default\")));\n" "void * getPtr()\n" "{\n" "\treturn reinterpret_cast(&wrapper);\n" "}\n"; } if (!method_typename_two_level.empty()) append_code_for_specialization(method_typename_two_level, "TwoLevel"); else { /// Заглушка. code << "void * getPtrTwoLevel() __attribute__((__visibility__(\"default\")));\n" "void * getPtrTwoLevel()\n" "{\n" "\treturn nullptr;\n" "}\n"; } code << "}\n"; return code.str(); }; auto compiled_data_owned_by_callback = compiled_data; auto on_ready = [compiled_data_owned_by_callback] (SharedLibraryPtr & lib) { if (compiled_data_owned_by_callback.unique()) /// Aggregator уже уничтожен. return; compiled_data_owned_by_callback->compiled_aggregator = lib; compiled_data_owned_by_callback->compiled_method_ptr = lib->get("_ZN2DB6getPtrEv")(); compiled_data_owned_by_callback->compiled_two_level_method_ptr = lib->get("_ZN2DB14getPtrTwoLevelEv")(); }; /** Если библиотека уже была скомпилирована, то возвращается ненулевой SharedLibraryPtr. * Если библиотека не была скомпилирована, то увеличивается счётчик, и возвращается nullptr. * Если счётчик достигнул значения min_count_to_compile, то асинхронно (в отдельном потоке) запускается компиляция, * по окончании которой вызывается колбэк on_ready. */ SharedLibraryPtr lib = params.compiler->getOrCount(key, params.min_count_to_compile, "-include /usr/share/clickhouse/headers/dbms/include/DB/Interpreters/SpecializedAggregator.h", get_code, on_ready); /// Если результат уже готов. if (lib) on_ready(lib); } AggregatedDataVariants::Type Aggregator::chooseAggregationMethod(const ConstColumnPlainPtrs & key_columns, Sizes & key_sizes) { /** Возвращает обычные (не two-level) методы, так как обработка начинается с них. * Затем, в процессе работы, данные могут быть переконвертированы в two-level структуру, если их становится много. */ bool all_fixed = true; size_t keys_bytes = 0; size_t num_array_keys = 0; bool has_arrays_of_non_fixed_elems = false; bool all_non_array_keys_are_fixed = true; key_sizes.resize(params.keys_size); for (size_t j = 0; j < params.keys_size; ++j) { if (key_columns[j]->isFixed()) { key_sizes[j] = key_columns[j]->sizeOfField(); keys_bytes += key_sizes[j]; } else { all_fixed = false; if (const ColumnArray * arr = typeid_cast(key_columns[j])) { ++num_array_keys; if (!arr->getData().isFixed()) has_arrays_of_non_fixed_elems = true; } else all_non_array_keys_are_fixed = false; } } /// Если ключей нет if (params.keys_size == 0) return AggregatedDataVariants::Type::without_key; /// Если есть один числовой ключ, который помещается в 64 бита if (params.keys_size == 1 && key_columns[0]->isNumeric()) { size_t size_of_field = key_columns[0]->sizeOfField(); if (size_of_field == 1) return AggregatedDataVariants::Type::key8; if (size_of_field == 2) return AggregatedDataVariants::Type::key16; if (size_of_field == 4) return AggregatedDataVariants::Type::key32; if (size_of_field == 8) return AggregatedDataVariants::Type::key64; throw Exception("Logical error: numeric column has sizeOfField not in 1, 2, 4, 8.", ErrorCodes::LOGICAL_ERROR); } /// Если ключи помещаются в N бит, будем использовать хэш-таблицу по упакованным в N-бит ключам if (all_fixed && keys_bytes <= 16) return AggregatedDataVariants::Type::keys128; if (all_fixed && keys_bytes <= 32) return AggregatedDataVariants::Type::keys256; /// Если есть один строковый ключ, то используем хэш-таблицу с ним if (params.keys_size == 1 && typeid_cast(key_columns[0])) return AggregatedDataVariants::Type::key_string; if (params.keys_size == 1 && typeid_cast(key_columns[0])) return AggregatedDataVariants::Type::key_fixed_string; /** Если есть массивы. * Если есть не более одного массива из элементов фиксированной длины, и остальные ключи фиксированной длины, * то всё ещё можно использовать метод concat. Иначе - serialized. */ if (num_array_keys > 1 || has_arrays_of_non_fixed_elems || (num_array_keys == 1 && !all_non_array_keys_are_fixed)) return AggregatedDataVariants::Type::serialized; /// Иначе будем агрегировать по конкатенации ключей. return AggregatedDataVariants::Type::concat; /// NOTE AggregatedDataVariants::Type::hashed не используется. } void Aggregator::createAggregateStates(AggregateDataPtr & aggregate_data) const { for (size_t j = 0; j < params.aggregates_size; ++j) { try { /** Может возникнуть исключение при нехватке памяти. * Для того, чтобы потом всё правильно уничтожилось, "откатываем" часть созданных состояний. * Код не очень удобный. */ aggregate_functions[j]->create(aggregate_data + offsets_of_aggregate_states[j]); } catch (...) { for (size_t rollback_j = 0; rollback_j < j; ++rollback_j) aggregate_functions[rollback_j]->destroy(aggregate_data + offsets_of_aggregate_states[rollback_j]); throw; } } } /** Интересно - если убрать noinline, то gcc зачем-то инлайнит эту функцию, и производительность уменьшается (~10%). * (Возможно из-за того, что после инлайна этой функции, перестают инлайниться более внутренние функции.) * Инлайнить не имеет смысла, так как внутренний цикл находится целиком внутри этой функции. */ template void NO_INLINE Aggregator::executeImpl( Method & method, Arena * aggregates_pool, size_t rows, ConstColumnPlainPtrs & key_columns, AggregateFunctionInstruction * aggregate_instructions, const Sizes & key_sizes, StringRefs & keys, bool no_more_keys, AggregateDataPtr overflow_row) const { typename Method::State state; state.init(key_columns); if (!no_more_keys) executeImplCase(method, state, aggregates_pool, rows, key_columns, aggregate_instructions, key_sizes, keys, overflow_row); else executeImplCase(method, state, aggregates_pool, rows, key_columns, aggregate_instructions, key_sizes, keys, overflow_row); } #ifndef __clang__ #pragma GCC diagnostic push #pragma GCC diagnostic ignored "-Wmaybe-uninitialized" #endif template void NO_INLINE Aggregator::executeImplCase( Method & method, typename Method::State & state, Arena * aggregates_pool, size_t rows, ConstColumnPlainPtrs & key_columns, AggregateFunctionInstruction * aggregate_instructions, const Sizes & key_sizes, StringRefs & keys, AggregateDataPtr overflow_row) const { /// NOTE При редактировании этого кода, обратите также внимание на SpecializedAggregator.h. /// Для всех строчек. typename Method::iterator it; typename Method::Key prev_key; for (size_t i = 0; i < rows; ++i) { bool inserted; /// Вставили новый ключ, или такой ключ уже был? bool overflow = false; /// Новый ключ не поместился в хэш-таблицу из-за no_more_keys. /// Получаем ключ для вставки в хэш-таблицу. typename Method::Key key = state.getKey(key_columns, params.keys_size, i, key_sizes, keys, *aggregates_pool); if (!no_more_keys) /// Вставляем. { /// Оптимизация для часто повторяющихся ключей. if (!Method::no_consecutive_keys_optimization) { if (i != 0 && key == prev_key) { /// Добавляем значения в агрегатные функции. AggregateDataPtr value = Method::getAggregateData(it->second); for (AggregateFunctionInstruction * inst = aggregate_instructions; inst->that; ++inst) (*inst->func)(inst->that, value + inst->state_offset, inst->arguments, i); method.onExistingKey(key, keys, *aggregates_pool); continue; } else prev_key = key; } method.data.emplace(key, it, inserted); } else { /// Будем добавлять только если ключ уже есть. inserted = false; it = method.data.find(key); if (method.data.end() == it) overflow = true; } /// Если ключ не поместился, и данные не надо агрегировать в отдельную строку, то делать нечего. if (no_more_keys && overflow && !overflow_row) { method.onExistingKey(key, keys, *aggregates_pool); continue; } /// Если вставили новый ключ - инициализируем состояния агрегатных функций, и возможно, что-нибудь связанное с ключом. if (inserted) { AggregateDataPtr & aggregate_data = Method::getAggregateData(it->second); /// exception-safety - если не удалось выделить память или создать состояния, то не будут вызываться деструкторы. aggregate_data = nullptr; method.onNewKey(*it, params.keys_size, i, keys, *aggregates_pool); AggregateDataPtr place = aggregates_pool->alloc(total_size_of_aggregate_states); createAggregateStates(place); aggregate_data = place; } else method.onExistingKey(key, keys, *aggregates_pool); AggregateDataPtr value = (!no_more_keys || !overflow) ? Method::getAggregateData(it->second) : overflow_row; /// Добавляем значения в агрегатные функции. for (AggregateFunctionInstruction * inst = aggregate_instructions; inst->that; ++inst) (*inst->func)(inst->that, value + inst->state_offset, inst->arguments, i); } } #ifndef __clang__ #pragma GCC diagnostic pop #endif void NO_INLINE Aggregator::executeWithoutKeyImpl( AggregatedDataWithoutKey & res, size_t rows, AggregateFunctionInstruction * aggregate_instructions) const { /// Оптимизация в случае единственной агрегатной функции count. AggregateFunctionCount * agg_count = params.aggregates_size == 1 ? typeid_cast(aggregate_functions[0]) : NULL; if (agg_count) agg_count->addDelta(res, rows); else { for (size_t i = 0; i < rows; ++i) { /// Добавляем значения for (AggregateFunctionInstruction * inst = aggregate_instructions; inst->that; ++inst) (*inst->func)(inst->that, res + inst->state_offset, inst->arguments, i); } } } bool Aggregator::executeOnBlock(Block & block, AggregatedDataVariants & result, ConstColumnPlainPtrs & key_columns, AggregateColumns & aggregate_columns, Sizes & key_sizes, StringRefs & key, bool & no_more_keys) { initialize(block); if (isCancelled()) return true; /// result будет уничтожать состояния агрегатных функций в деструкторе result.aggregator = this; for (size_t i = 0; i < params.aggregates_size; ++i) aggregate_columns[i].resize(params.aggregates[i].arguments.size()); /** Константные столбцы не поддерживаются напрямую при агрегации. * Чтобы они всё-равно работали, материализуем их. */ Columns materialized_columns; /// Запоминаем столбцы, с которыми будем работать for (size_t i = 0; i < params.keys_size; ++i) { key_columns[i] = block.getByPosition(params.keys[i]).column; if (auto converted = key_columns[i]->convertToFullColumnIfConst()) { materialized_columns.push_back(converted); key_columns[i] = materialized_columns.back().get(); } } AggregateFunctionInstructions aggregate_functions_instructions(params.aggregates_size + 1); aggregate_functions_instructions[params.aggregates_size].that = nullptr; for (size_t i = 0; i < params.aggregates_size; ++i) { for (size_t j = 0; j < aggregate_columns[i].size(); ++j) { aggregate_columns[i][j] = block.getByPosition(params.aggregates[i].arguments[j]).column; if (auto converted = aggregate_columns[i][j]->convertToFullColumnIfConst()) { materialized_columns.push_back(converted); aggregate_columns[i][j] = materialized_columns.back().get(); } } aggregate_functions_instructions[i].that = aggregate_functions[i]; aggregate_functions_instructions[i].func = aggregate_functions[i]->getAddressOfAddFunction(); aggregate_functions_instructions[i].state_offset = offsets_of_aggregate_states[i]; aggregate_functions_instructions[i].arguments = &aggregate_columns[i][0]; } if (isCancelled()) return true; size_t rows = block.rows(); /// Каким способом выполнять агрегацию? if (result.empty()) { result.init(chooseAggregationMethod(key_columns, key_sizes)); result.keys_size = params.keys_size; result.key_sizes = key_sizes; LOG_TRACE(log, "Aggregation method: " << result.getMethodName()); if (params.compiler) compileIfPossible(result.type); } if (isCancelled()) return true; if ((params.overflow_row || result.type == AggregatedDataVariants::Type::without_key) && !result.without_key) { AggregateDataPtr place = result.aggregates_pool->alloc(total_size_of_aggregate_states); createAggregateStates(place); result.without_key = place; } /// Выбираем один из методов агрегации и вызываем его. /// Для случая, когда нет ключей (всё агегировать в одну строку). if (result.type == AggregatedDataVariants::Type::without_key) { /// Если есть динамически скомпилированный код. if (compiled_data->compiled_method_ptr) { reinterpret_cast< void (*)(const Aggregator &, AggregatedDataWithoutKey &, size_t, AggregateColumns &)> (compiled_data->compiled_method_ptr)(*this, result.without_key, rows, aggregate_columns); } else executeWithoutKeyImpl(result.without_key, rows, &aggregate_functions_instructions[0]); } else { /// Сюда пишутся данные, не поместившиеся в max_rows_to_group_by при group_by_overflow_mode = any. AggregateDataPtr overflow_row_ptr = params.overflow_row ? result.without_key : nullptr; bool is_two_level = result.isTwoLevel(); /// Скомпилированный код, для обычной структуры. if (!is_two_level && compiled_data->compiled_method_ptr) { #define M(NAME, IS_TWO_LEVEL) \ else if (result.type == AggregatedDataVariants::Type::NAME) \ reinterpret_cast(compiled_data->compiled_method_ptr) \ (*this, *result.NAME, result.aggregates_pool, rows, key_columns, aggregate_columns, \ result.key_sizes, key, no_more_keys, overflow_row_ptr); if (false) {} APPLY_FOR_AGGREGATED_VARIANTS(M) #undef M } /// Скомпилированный код, для two-level структуры. else if (is_two_level && compiled_data->compiled_two_level_method_ptr) { #define M(NAME) \ else if (result.type == AggregatedDataVariants::Type::NAME) \ reinterpret_cast(compiled_data->compiled_two_level_method_ptr) \ (*this, *result.NAME, result.aggregates_pool, rows, key_columns, aggregate_columns, \ result.key_sizes, key, no_more_keys, overflow_row_ptr); if (false) {} APPLY_FOR_VARIANTS_TWO_LEVEL(M) #undef M } /// Когда нет динамически скомпилированного кода. else { #define M(NAME, IS_TWO_LEVEL) \ else if (result.type == AggregatedDataVariants::Type::NAME) \ executeImpl(*result.NAME, result.aggregates_pool, rows, key_columns, &aggregate_functions_instructions[0], \ result.key_sizes, key, no_more_keys, overflow_row_ptr); if (false) {} APPLY_FOR_AGGREGATED_VARIANTS(M) #undef M } } size_t result_size = result.sizeWithoutOverflowRow(); Int64 current_memory_usage = 0; if (current_memory_tracker) current_memory_usage = current_memory_tracker->get(); auto result_size_bytes = current_memory_usage - memory_usage_before_aggregation; /// Здесь учитываются все результаты в сумме, из разных потоков. bool worth_convert_to_two_level = (params.group_by_two_level_threshold && result_size >= params.group_by_two_level_threshold) || (params.group_by_two_level_threshold_bytes && result_size_bytes >= static_cast(params.group_by_two_level_threshold_bytes)); /** Преобразование в двухуровневую структуру данных. * Она позволяет делать, в последующем, эффективный мердж - либо экономный по памяти, либо распараллеленный. */ if (result.isConvertibleToTwoLevel() && worth_convert_to_two_level) result.convertToTwoLevel(); /// Проверка ограничений. if (!checkLimits(result_size, no_more_keys)) return false; /** Сброс данных на диск, если потребляется слишком много оперативки. * Данные можно сбросить на диск только если используется двухуровневая структура агрегации. */ if (params.max_bytes_before_external_group_by && result.isTwoLevel() && current_memory_usage > static_cast(params.max_bytes_before_external_group_by) && worth_convert_to_two_level) { writeToTemporaryFile(result, result_size); } return true; } void Aggregator::writeToTemporaryFile(AggregatedDataVariants & data_variants, size_t rows) { Stopwatch watch; auto file = std::make_unique(params.tmp_path); const std::string & path = file->path(); WriteBufferFromFile file_buf(path); CompressedWriteBuffer compressed_buf(file_buf); NativeBlockOutputStream block_out(compressed_buf, Revision::get()); LOG_DEBUG(log, "Writing part of aggregation data into temporary file " << path << "."); ProfileEvents::increment(ProfileEvents::ExternalAggregationWritePart); /// Сбрасываем только двухуровневые данные. #define M(NAME) \ else if (data_variants.type == AggregatedDataVariants::Type::NAME) \ writeToTemporaryFileImpl(data_variants, *data_variants.NAME, block_out, path); if (false) {} APPLY_FOR_VARIANTS_TWO_LEVEL(M) #undef M else throw Exception("Unknown aggregated data variant.", ErrorCodes::UNKNOWN_AGGREGATED_DATA_VARIANT); /// NOTE Вместо освобождения памяти и создания новых хэш-таблиц и арены, можно переиспользовать старые. data_variants.init(data_variants.type); data_variants.aggregates_pools = Arenas(1, new Arena); data_variants.aggregates_pool = data_variants.aggregates_pools.back().get(); block_out.flush(); compressed_buf.next(); file_buf.next(); double elapsed_seconds = watch.elapsedSeconds(); double compressed_bytes = file_buf.count(); double uncompressed_bytes = compressed_buf.count(); { std::lock_guard lock(temporary_files.mutex); temporary_files.files.emplace_back(std::move(file)); temporary_files.sum_size_uncompressed += uncompressed_bytes; temporary_files.sum_size_compressed += compressed_bytes; } ProfileEvents::increment(ProfileEvents::ExternalAggregationCompressedBytes, compressed_bytes); ProfileEvents::increment(ProfileEvents::ExternalAggregationUncompressedBytes, uncompressed_bytes); LOG_TRACE(log, std::fixed << std::setprecision(3) << "Written part in " << elapsed_seconds << " sec., " << rows << " rows, " << (uncompressed_bytes / 1048576.0) << " MiB uncompressed, " << (compressed_bytes / 1048576.0) << " MiB compressed, " << (uncompressed_bytes / rows) << " uncompressed bytes per row, " << (compressed_bytes / rows) << " compressed bytes per row, " << "compression rate: " << (uncompressed_bytes / compressed_bytes) << " (" << (rows / elapsed_seconds) << " rows/sec., " << (uncompressed_bytes / elapsed_seconds / 1048576.0) << " MiB/sec. uncompressed, " << (compressed_bytes / elapsed_seconds / 1048576.0) << " MiB/sec. compressed)"); } template Block Aggregator::convertOneBucketToBlock( AggregatedDataVariants & data_variants, Method & method, bool final, size_t bucket) const { Block block = prepareBlockAndFill(data_variants, final, method.data.impls[bucket].size(), [bucket, &method, this] ( ColumnPlainPtrs & key_columns, AggregateColumnsData & aggregate_columns, ColumnPlainPtrs & final_aggregate_columns, const Sizes & key_sizes, bool final) { convertToBlockImpl(method, method.data.impls[bucket], key_columns, aggregate_columns, final_aggregate_columns, key_sizes, final); }); block.info.bucket_num = bucket; return block; } template void Aggregator::writeToTemporaryFileImpl( AggregatedDataVariants & data_variants, Method & method, IBlockOutputStream & out, const String & path) { size_t max_temporary_block_size_rows = 0; size_t max_temporary_block_size_bytes = 0; for (size_t bucket = 0; bucket < Method::Data::NUM_BUCKETS; ++bucket) { Block block = convertOneBucketToBlock(data_variants, method, false, bucket); out.write(block); size_t block_size_rows = block.rowsInFirstColumn(); size_t block_size_bytes = block.bytes(); if (block_size_rows > max_temporary_block_size_rows) max_temporary_block_size_rows = block.rowsInFirstColumn(); if (block_size_bytes > max_temporary_block_size_bytes) max_temporary_block_size_bytes = block_size_bytes; } /// data_variants не будет уничтожать состояния агрегатных функций в деструкторе. Теперь состояниями владеют ColumnAggregateFunction. data_variants.aggregator = nullptr; LOG_TRACE(log, std::fixed << std::setprecision(3) << "Max size of temporary block: " << max_temporary_block_size_rows << " rows, " << (max_temporary_block_size_bytes / 1048576.0) << " MiB."); } bool Aggregator::checkLimits(size_t result_size, bool & no_more_keys) const { if (!no_more_keys && params.max_rows_to_group_by && result_size > params.max_rows_to_group_by) { if (params.group_by_overflow_mode == OverflowMode::THROW) throw Exception("Limit for rows to GROUP BY exceeded: has " + toString(result_size) + " rows, maximum: " + toString(params.max_rows_to_group_by), ErrorCodes::TOO_MUCH_ROWS); else if (params.group_by_overflow_mode == OverflowMode::BREAK) return false; else if (params.group_by_overflow_mode == OverflowMode::ANY) no_more_keys = true; else throw Exception("Logical error: unknown overflow mode", ErrorCodes::LOGICAL_ERROR); } return true; } void Aggregator::execute(BlockInputStreamPtr stream, AggregatedDataVariants & result) { if (isCancelled()) return; StringRefs key(params.keys_size); ConstColumnPlainPtrs key_columns(params.keys_size); AggregateColumns aggregate_columns(params.aggregates_size); Sizes key_sizes; /** Используется, если есть ограничение на максимальное количество строк при агрегации, * и если group_by_overflow_mode == ANY. * В этом случае, новые ключи не добавляются в набор, а производится агрегация только по * ключам, которые уже успели попасть в набор. */ bool no_more_keys = false; LOG_TRACE(log, "Aggregating"); Stopwatch watch; size_t src_rows = 0; size_t src_bytes = 0; /// Читаем все данные while (Block block = stream->read()) { if (isCancelled()) return; src_rows += block.rows(); src_bytes += block.bytes(); if (!executeOnBlock(block, result, key_columns, aggregate_columns, key_sizes, key, no_more_keys)) break; } double elapsed_seconds = watch.elapsedSeconds(); size_t rows = result.size(); LOG_TRACE(log, std::fixed << std::setprecision(3) << "Aggregated. " << src_rows << " to " << rows << " rows (from " << src_bytes / 1048576.0 << " MiB)" << " in " << elapsed_seconds << " sec." << " (" << src_rows / elapsed_seconds << " rows/sec., " << src_bytes / elapsed_seconds / 1048576.0 << " MiB/sec.)"); } template void Aggregator::convertToBlockImpl( Method & method, Table & data, ColumnPlainPtrs & key_columns, AggregateColumnsData & aggregate_columns, ColumnPlainPtrs & final_aggregate_columns, const Sizes & key_sizes, bool final) const { if (data.empty()) return; if (final) convertToBlockImplFinal(method, data, key_columns, final_aggregate_columns, key_sizes); else convertToBlockImplNotFinal(method, data, key_columns, aggregate_columns, key_sizes); /// Для того, чтобы пораньше освободить память. data.clearAndShrink(); } template void NO_INLINE Aggregator::convertToBlockImplFinal( Method & method, Table & data, ColumnPlainPtrs & key_columns, ColumnPlainPtrs & final_aggregate_columns, const Sizes & key_sizes) const { for (typename Table::const_iterator it = data.begin(); it != data.end(); ++it) { method.insertKeyIntoColumns(*it, key_columns, params.keys_size, key_sizes); for (size_t i = 0; i < params.aggregates_size; ++i) aggregate_functions[i]->insertResultInto( Method::getAggregateData(it->second) + offsets_of_aggregate_states[i], *final_aggregate_columns[i]); } destroyImpl(method, data); /// NOTE Можно сделать лучше. } template void NO_INLINE Aggregator::convertToBlockImplNotFinal( Method & method, Table & data, ColumnPlainPtrs & key_columns, AggregateColumnsData & aggregate_columns, const Sizes & key_sizes) const { size_t j = 0; for (typename Table::const_iterator it = data.begin(); it != data.end(); ++it, ++j) { method.insertKeyIntoColumns(*it, key_columns, params.keys_size, key_sizes); for (size_t i = 0; i < params.aggregates_size; ++i) (*aggregate_columns[i])[j] = Method::getAggregateData(it->second) + offsets_of_aggregate_states[i]; } } template Block Aggregator::prepareBlockAndFill( AggregatedDataVariants & data_variants, bool final, size_t rows, Filler && filler) const { Block res = sample.cloneEmpty(); ColumnPlainPtrs key_columns(params.keys_size); AggregateColumnsData aggregate_columns(params.aggregates_size); ColumnPlainPtrs final_aggregate_columns(params.aggregates_size); for (size_t i = 0; i < params.keys_size; ++i) { key_columns[i] = res.getByPosition(i).column; key_columns[i]->reserve(rows); } try { for (size_t i = 0; i < params.aggregates_size; ++i) { if (!final) { /// Столбец ColumnAggregateFunction захватывает разделяемое владение ареной с состояниями агрегатных функций. ColumnAggregateFunction & column_aggregate_func = static_cast(*res.getByPosition(i + params.keys_size).column); for (size_t j = 0; j < data_variants.aggregates_pools.size(); ++j) column_aggregate_func.addArena(data_variants.aggregates_pools[j]); aggregate_columns[i] = &column_aggregate_func.getData(); aggregate_columns[i]->resize(rows); } else { ColumnWithTypeAndName & column = res.getByPosition(i + params.keys_size); column.type = aggregate_functions[i]->getReturnType(); column.column = column.type->createColumn(); column.column->reserve(rows); if (aggregate_functions[i]->isState()) { /// Столбец ColumnAggregateFunction захватывает разделяемое владение ареной с состояниями агрегатных функций. ColumnAggregateFunction & column_aggregate_func = static_cast(*column.column); for (size_t j = 0; j < data_variants.aggregates_pools.size(); ++j) column_aggregate_func.addArena(data_variants.aggregates_pools[j]); } final_aggregate_columns[i] = column.column; } } filler(key_columns, aggregate_columns, final_aggregate_columns, data_variants.key_sizes, final); /// Изменяем размер столбцов-констант в блоке. size_t columns = res.columns(); for (size_t i = 0; i < columns; ++i) if (res.getByPosition(i).column->isConst()) res.getByPosition(i).column = res.getByPosition(i).column->cut(0, rows); } catch (...) { /** Работа с состояниями агрегатных функций недостаточно exception-safe. * Если часть столбцов aggregate_columns была resize-на, но значения не были вставлены, * то эти столбцы будут в некорректном состоянии * (ColumnAggregateFunction попытаются в деструкторе вызвать деструкторы у элементов, которых нет), * а также деструкторы будут вызываться у AggregatedDataVariants. * Поэтому, вручную "откатываем" их. */ for (size_t i = 0; i < params.aggregates_size; ++i) if (aggregate_columns[i]) aggregate_columns[i]->clear(); throw; } return res; } BlocksList Aggregator::prepareBlocksAndFillWithoutKey(AggregatedDataVariants & data_variants, bool final, bool is_overflows) const { size_t rows = 1; auto filler = [&data_variants, this]( ColumnPlainPtrs & key_columns, AggregateColumnsData & aggregate_columns, ColumnPlainPtrs & final_aggregate_columns, const Sizes & key_sizes, bool final) { if (data_variants.type == AggregatedDataVariants::Type::without_key || params.overflow_row) { AggregatedDataWithoutKey & data = data_variants.without_key; for (size_t i = 0; i < params.aggregates_size; ++i) if (!final) (*aggregate_columns[i])[0] = data + offsets_of_aggregate_states[i]; else aggregate_functions[i]->insertResultInto(data + offsets_of_aggregate_states[i], *final_aggregate_columns[i]); if (params.overflow_row) for (size_t i = 0; i < params.keys_size; ++i) key_columns[i]->insertDefault(); } }; Block block = prepareBlockAndFill(data_variants, final, rows, filler); if (is_overflows) block.info.is_overflows = true; if (final) destroyWithoutKey(data_variants); else data_variants.without_key = nullptr; BlocksList blocks; blocks.emplace_back(std::move(block)); return blocks; } BlocksList Aggregator::prepareBlocksAndFillSingleLevel(AggregatedDataVariants & data_variants, bool final) const { size_t rows = data_variants.sizeWithoutOverflowRow(); auto filler = [&data_variants, this]( ColumnPlainPtrs & key_columns, AggregateColumnsData & aggregate_columns, ColumnPlainPtrs & final_aggregate_columns, const Sizes & key_sizes, bool final) { #define M(NAME) \ else if (data_variants.type == AggregatedDataVariants::Type::NAME) \ convertToBlockImpl(*data_variants.NAME, data_variants.NAME->data, \ key_columns, aggregate_columns, final_aggregate_columns, data_variants.key_sizes, final); if (false) {} APPLY_FOR_VARIANTS_SINGLE_LEVEL(M) #undef M else throw Exception("Unknown aggregated data variant.", ErrorCodes::UNKNOWN_AGGREGATED_DATA_VARIANT); }; BlocksList blocks; blocks.emplace_back(prepareBlockAndFill(data_variants, final, rows, filler)); return blocks; } BlocksList Aggregator::prepareBlocksAndFillTwoLevel(AggregatedDataVariants & data_variants, bool final, boost::threadpool::pool * thread_pool) const { #define M(NAME) \ else if (data_variants.type == AggregatedDataVariants::Type::NAME) \ return prepareBlocksAndFillTwoLevelImpl(data_variants, *data_variants.NAME, final, thread_pool); if (false) {} APPLY_FOR_VARIANTS_TWO_LEVEL(M) #undef M else throw Exception("Unknown aggregated data variant.", ErrorCodes::UNKNOWN_AGGREGATED_DATA_VARIANT); } template BlocksList Aggregator::prepareBlocksAndFillTwoLevelImpl( AggregatedDataVariants & data_variants, Method & method, bool final, boost::threadpool::pool * thread_pool) const { auto converter = [&](size_t bucket, MemoryTracker * memory_tracker) { current_memory_tracker = memory_tracker; return convertOneBucketToBlock(data_variants, method, final, bucket); }; /// packaged_task используются, чтобы исключения автоматически прокидывались в основной поток. std::vector> tasks(Method::Data::NUM_BUCKETS); try { for (size_t bucket = 0; bucket < Method::Data::NUM_BUCKETS; ++bucket) { if (method.data.impls[bucket].empty()) continue; tasks[bucket] = std::packaged_task(std::bind(converter, bucket, current_memory_tracker)); if (thread_pool) thread_pool->schedule([bucket, &tasks] { tasks[bucket](); }); else tasks[bucket](); } } catch (...) { /// Если этого не делать, то в случае исключения, tasks уничтожится раньше завершения потоков, и будет плохо. if (thread_pool) thread_pool->wait(); throw; } if (thread_pool) thread_pool->wait(); BlocksList blocks; /** Если был хотя бы один эксепшен, то следует "откатить" владение состояниями агрегатных функций в ColumnAggregateFunction-ах * - то есть, очистить их (см. комментарий в функции prepareBlockAndFill.) */ std::exception_ptr first_exception; for (auto & task : tasks) { if (!task.valid()) continue; try { blocks.emplace_back(task.get_future().get()); } catch (...) { if (!first_exception) first_exception = std::current_exception(); } } if (first_exception) { for (auto & block : blocks) { for (size_t column_num = params.keys_size; column_num < params.keys_size + params.aggregates_size; ++column_num) { IColumn & col = *block.getByPosition(column_num).column; if (ColumnAggregateFunction * col_aggregate = typeid_cast(&col)) col_aggregate->getData().clear(); } } std::rethrow_exception(first_exception); } return blocks; } BlocksList Aggregator::convertToBlocks(AggregatedDataVariants & data_variants, bool final, size_t max_threads) const { if (isCancelled()) return BlocksList(); LOG_TRACE(log, "Converting aggregated data to blocks"); Stopwatch watch; BlocksList blocks; /// В какой структуре данных агрегированы данные? if (data_variants.empty()) return blocks; std::unique_ptr thread_pool; if (max_threads > 1 && data_variants.sizeWithoutOverflowRow() > 100000 /// TODO Сделать настраиваемый порог. && data_variants.isTwoLevel()) /// TODO Использовать общий тред-пул с функцией merge. thread_pool.reset(new boost::threadpool::pool(max_threads)); try { if (isCancelled()) return BlocksList(); if (data_variants.type == AggregatedDataVariants::Type::without_key || params.overflow_row) blocks.splice(blocks.end(), prepareBlocksAndFillWithoutKey( data_variants, final, data_variants.type != AggregatedDataVariants::Type::without_key)); if (isCancelled()) return BlocksList(); if (data_variants.type != AggregatedDataVariants::Type::without_key) { if (!data_variants.isTwoLevel()) blocks.splice(blocks.end(), prepareBlocksAndFillSingleLevel(data_variants, final)); else blocks.splice(blocks.end(), prepareBlocksAndFillTwoLevel(data_variants, final, thread_pool.get())); } } catch (...) { /** Если был хотя бы один эксепшен, то следует "откатить" владение состояниями агрегатных функций в ColumnAggregateFunction-ах * - то есть, очистить их (см. комментарий в функции prepareBlockAndFill.) */ for (auto & block : blocks) { for (size_t column_num = params.keys_size; column_num < params.keys_size + params.aggregates_size; ++column_num) { IColumn & col = *block.getByPosition(column_num).column; if (ColumnAggregateFunction * col_aggregate = typeid_cast(&col)) col_aggregate->getData().clear(); } } throw; } if (!final) { /// data_variants не будет уничтожать состояния агрегатных функций в деструкторе. Теперь состояниями владеют ColumnAggregateFunction. data_variants.aggregator = nullptr; } if (isCancelled()) return BlocksList(); size_t rows = 0; size_t bytes = 0; for (const auto & block : blocks) { rows += block.rowsInFirstColumn(); bytes += block.bytes(); } double elapsed_seconds = watch.elapsedSeconds(); LOG_TRACE(log, std::fixed << std::setprecision(3) << "Converted aggregated data to blocks. " << rows << " rows, " << bytes / 1048576.0 << " MiB" << " in " << elapsed_seconds << " sec." << " (" << rows / elapsed_seconds << " rows/sec., " << bytes / elapsed_seconds / 1048576.0 << " MiB/sec.)"); return blocks; } template void NO_INLINE Aggregator::mergeDataImpl( Table & table_dst, Table & table_src) const { for (auto it = table_src.begin(); it != table_src.end(); ++it) { decltype(it) res_it; bool inserted; table_dst.emplace(it->first, res_it, inserted, it.getHash()); if (!inserted) { for (size_t i = 0; i < params.aggregates_size; ++i) aggregate_functions[i]->merge( Method::getAggregateData(res_it->second) + offsets_of_aggregate_states[i], Method::getAggregateData(it->second) + offsets_of_aggregate_states[i]); for (size_t i = 0; i < params.aggregates_size; ++i) aggregate_functions[i]->destroy( Method::getAggregateData(it->second) + offsets_of_aggregate_states[i]); } else { res_it->second = it->second; } Method::getAggregateData(it->second) = nullptr; } } template void NO_INLINE Aggregator::mergeDataNoMoreKeysImpl( Table & table_dst, AggregatedDataWithoutKey & overflows, Table & table_src) const { for (auto it = table_src.begin(); it != table_src.end(); ++it) { decltype(it) res_it = table_dst.find(it->first, it.getHash()); AggregateDataPtr res_data = table_dst.end() == res_it ? overflows : Method::getAggregateData(res_it->second); for (size_t i = 0; i < params.aggregates_size; ++i) aggregate_functions[i]->merge( res_data + offsets_of_aggregate_states[i], Method::getAggregateData(it->second) + offsets_of_aggregate_states[i]); for (size_t i = 0; i < params.aggregates_size; ++i) aggregate_functions[i]->destroy( Method::getAggregateData(it->second) + offsets_of_aggregate_states[i]); Method::getAggregateData(it->second) = nullptr; } } template void NO_INLINE Aggregator::mergeDataOnlyExistingKeysImpl( Table & table_dst, Table & table_src) const { for (auto it = table_src.begin(); it != table_src.end(); ++it) { decltype(it) res_it = table_dst.find(it->first, it.getHash()); if (table_dst.end() == res_it) continue; AggregateDataPtr res_data = Method::getAggregateData(res_it->second); for (size_t i = 0; i < params.aggregates_size; ++i) aggregate_functions[i]->merge( res_data + offsets_of_aggregate_states[i], Method::getAggregateData(it->second) + offsets_of_aggregate_states[i]); for (size_t i = 0; i < params.aggregates_size; ++i) aggregate_functions[i]->destroy( Method::getAggregateData(it->second) + offsets_of_aggregate_states[i]); Method::getAggregateData(it->second) = nullptr; } } void NO_INLINE Aggregator::mergeWithoutKeyDataImpl( ManyAggregatedDataVariants & non_empty_data) const { AggregatedDataVariantsPtr & res = non_empty_data[0]; /// Все результаты агрегации соединяем с первым. for (size_t i = 1, size = non_empty_data.size(); i < size; ++i) { AggregatedDataWithoutKey & res_data = res->without_key; AggregatedDataWithoutKey & current_data = non_empty_data[i]->without_key; for (size_t i = 0; i < params.aggregates_size; ++i) aggregate_functions[i]->merge(res_data + offsets_of_aggregate_states[i], current_data + offsets_of_aggregate_states[i]); for (size_t i = 0; i < params.aggregates_size; ++i) aggregate_functions[i]->destroy(current_data + offsets_of_aggregate_states[i]); current_data = nullptr; } } template void NO_INLINE Aggregator::mergeSingleLevelDataImpl( ManyAggregatedDataVariants & non_empty_data) const { AggregatedDataVariantsPtr & res = non_empty_data[0]; bool no_more_keys = false; /// Все результаты агрегации соединяем с первым. for (size_t i = 1, size = non_empty_data.size(); i < size; ++i) { if (!checkLimits(res->sizeWithoutOverflowRow(), no_more_keys)) break; AggregatedDataVariants & current = *non_empty_data[i]; if (!no_more_keys) mergeDataImpl( getDataVariant(*res).data, getDataVariant(current).data); else if (res->without_key) mergeDataNoMoreKeysImpl( getDataVariant(*res).data, res->without_key, getDataVariant(current).data); else mergeDataOnlyExistingKeysImpl( getDataVariant(*res).data, getDataVariant(current).data); /// current не будет уничтожать состояния агрегатных функций в деструкторе current.aggregator = nullptr; getDataVariant(current).data.clearAndShrink(); } } template void NO_INLINE Aggregator::mergeBucketImpl( ManyAggregatedDataVariants & data, Int32 bucket) const { /// Все результаты агрегации соединяем с первым. AggregatedDataVariantsPtr & res = data[0]; for (size_t i = 1, size = data.size(); i < size; ++i) { AggregatedDataVariants & current = *data[i]; mergeDataImpl( getDataVariant(*res).data.impls[bucket], getDataVariant(current).data.impls[bucket]); } } /** Объединят вместе состояния агрегации, превращает их в блоки и выдаёт потоково. * Если состояния агрегации двухуровневые, то выдаёт блоки строго по порядку bucket_num. * (Это важно при распределённой обработке.) * При этом, может обрабатывать разные bucket-ы параллельно, используя до threads потоков. */ class MergingAndConvertingBlockInputStream : public IProfilingBlockInputStream { public: /** На вход подаётся набор непустых множеств частично агрегированных данных, * которые все либо являются одноуровневыми, либо являются двухуровневыми. */ MergingAndConvertingBlockInputStream(const Aggregator & aggregator_, ManyAggregatedDataVariants & data_, bool final_, size_t threads_) : aggregator(aggregator_), data(data_), final(final_), threads(threads_) {} String getName() const override { return "MergingAndConverting"; } String getID() const override { std::stringstream res; res << this; return res.str(); } ~MergingAndConvertingBlockInputStream() { if (parallel_merge_data) { LOG_TRACE(&Logger::get(__PRETTY_FUNCTION__), "Waiting for threads to finish"); parallel_merge_data->pool.wait(); } } protected: Block readImpl() override { if (data.empty()) return {}; if (current_bucket_num >= NUM_BUCKETS) return {}; AggregatedDataVariantsPtr & first = data[0]; if (current_bucket_num == -1) { ++current_bucket_num; if (first->type == AggregatedDataVariants::Type::without_key || aggregator.params.overflow_row) { aggregator.mergeWithoutKeyDataImpl(data); return aggregator.prepareBlocksAndFillWithoutKey( *first, final, first->type != AggregatedDataVariants::Type::without_key).front(); } } if (!first->isTwoLevel()) { if (current_bucket_num > 0) return {}; if (first->type == AggregatedDataVariants::Type::without_key) return {}; ++current_bucket_num; #define M(NAME) \ else if (first->type == AggregatedDataVariants::Type::NAME) \ aggregator.mergeSingleLevelDataImplNAME)::element_type>(data); if (false) {} APPLY_FOR_VARIANTS_SINGLE_LEVEL(M) #undef M else throw Exception("Unknown aggregated data variant.", ErrorCodes::UNKNOWN_AGGREGATED_DATA_VARIANT); return aggregator.prepareBlocksAndFillSingleLevel(*first, final).front(); } else { if (!parallel_merge_data) { parallel_merge_data.reset(new ParallelMergeData(threads)); for (size_t i = 0; i < threads; ++i) scheduleThreadForNextBucket(); } Block res; while (true) { std::unique_lock lock(parallel_merge_data->mutex); if (parallel_merge_data->exception) std::rethrow_exception(parallel_merge_data->exception); auto it = parallel_merge_data->ready_blocks.find(current_bucket_num); if (it != parallel_merge_data->ready_blocks.end()) { ++current_bucket_num; scheduleThreadForNextBucket(); if (it->second) { res.swap(it->second); break; } else if (current_bucket_num >= NUM_BUCKETS) break; } parallel_merge_data->condvar.wait(lock); } return res; } } private: const Aggregator & aggregator; ManyAggregatedDataVariants data; bool final; size_t threads; Int32 current_bucket_num = -1; Int32 max_scheduled_bucket_num = -1; static constexpr Int32 NUM_BUCKETS = 256; struct ParallelMergeData { boost::threadpool::pool pool; std::map ready_blocks; std::exception_ptr exception; std::mutex mutex; std::condition_variable condvar; ParallelMergeData(size_t threads) : pool(threads) {} }; std::unique_ptr parallel_merge_data; void scheduleThreadForNextBucket() { ++max_scheduled_bucket_num; if (max_scheduled_bucket_num >= NUM_BUCKETS) return; parallel_merge_data->pool.schedule(std::bind(&MergingAndConvertingBlockInputStream::thread, this, max_scheduled_bucket_num, current_memory_tracker)); } void thread(Int32 bucket_num, MemoryTracker * memory_tracker) { current_memory_tracker = memory_tracker; setThreadName("MergingAggregtd"); try { /// TODO Возможно, поддержать no_more_keys auto & merged_data = *data[0]; auto method = merged_data.type; Block block; if (false) {} #define M(NAME) \ else if (method == AggregatedDataVariants::Type::NAME) \ { \ aggregator.mergeBucketImpl(data, bucket_num); \ block = aggregator.convertOneBucketToBlock(merged_data, *merged_data.NAME, final, bucket_num); \ } APPLY_FOR_VARIANTS_TWO_LEVEL(M) #undef M std::lock_guard lock(parallel_merge_data->mutex); parallel_merge_data->ready_blocks[bucket_num] = std::move(block); } catch (...) { std::lock_guard lock(parallel_merge_data->mutex); parallel_merge_data->exception = std::current_exception(); } parallel_merge_data->condvar.notify_all(); } }; std::unique_ptr Aggregator::mergeAndConvertToBlocks(ManyAggregatedDataVariants & data_variants, bool final, size_t max_threads) const { if (data_variants.empty()) throw Exception("Empty data passed to Aggregator::mergeAndConvertToBlocks.", ErrorCodes::EMPTY_DATA_PASSED); LOG_TRACE(log, "Merging aggregated data"); ManyAggregatedDataVariants non_empty_data; non_empty_data.reserve(data_variants.size()); for (auto & data : data_variants) if (!data->empty()) non_empty_data.push_back(data); if (non_empty_data.empty()) return std::unique_ptr(new NullBlockInputStream); if (non_empty_data.size() > 1) { /// Отсортируем состояния по убыванию размера, чтобы мердж был более эффективным (так как все состояния мерджатся в первое). std::sort(non_empty_data.begin(), non_empty_data.end(), [](const AggregatedDataVariantsPtr & lhs, const AggregatedDataVariantsPtr & rhs) { return lhs->sizeWithoutOverflowRow() > rhs->sizeWithoutOverflowRow(); }); } /// Если хотя бы один из вариантов двухуровневый, то переконвертируем все варианты в двухуровневые, если есть не такие. /// Замечание - возможно, было бы более оптимально не конвертировать одноуровневые варианты перед мерджем, а мерджить их отдельно, в конце. bool has_at_least_one_two_level = false; for (const auto & variant : non_empty_data) { if (variant->isTwoLevel()) { has_at_least_one_two_level = true; break; } } if (has_at_least_one_two_level) for (auto & variant : non_empty_data) if (!variant->isTwoLevel()) variant->convertToTwoLevel(); AggregatedDataVariantsPtr & first = non_empty_data[0]; for (size_t i = 1, size = non_empty_data.size(); i < size; ++i) if (first->type != non_empty_data[i]->type) throw Exception("Cannot merge different aggregated data variants.", ErrorCodes::CANNOT_MERGE_DIFFERENT_AGGREGATED_DATA_VARIANTS); return std::unique_ptr(new MergingAndConvertingBlockInputStream(*this, non_empty_data, final, max_threads)); } template void NO_INLINE Aggregator::mergeStreamsImplCase( Block & block, const Sizes & key_sizes, Arena * aggregates_pool, Method & method, Table & data, AggregateDataPtr overflow_row) const { ConstColumnPlainPtrs key_columns(params.keys_size); AggregateColumnsData aggregate_columns(params.aggregates_size); /// Запоминаем столбцы, с которыми будем работать for (size_t i = 0; i < params.keys_size; ++i) key_columns[i] = block.getByPosition(i).column; for (size_t i = 0; i < params.aggregates_size; ++i) aggregate_columns[i] = &typeid_cast(*block.getByPosition(params.keys_size + i).column).getData(); typename Method::State state; state.init(key_columns); /// Для всех строчек. StringRefs keys(params.keys_size); size_t rows = block.rowsInFirstColumn(); for (size_t i = 0; i < rows; ++i) { typename Table::iterator it; bool inserted; /// Вставили новый ключ, или такой ключ уже был? bool overflow = false; /// Новый ключ не поместился в хэш-таблицу из-за no_more_keys. /// Получаем ключ для вставки в хэш-таблицу. auto key = state.getKey(key_columns, params.keys_size, i, key_sizes, keys, *aggregates_pool); if (!no_more_keys) { data.emplace(key, it, inserted); } else { inserted = false; it = data.find(key); if (data.end() == it) overflow = true; } /// Если ключ не поместился, и данные не надо агрегировать в отдельную строку, то делать нечего. if (no_more_keys && overflow && !overflow_row) { method.onExistingKey(key, keys, *aggregates_pool); continue; } /// Если вставили новый ключ - инициализируем состояния агрегатных функций, и возможно, что-нибудь связанное с ключом. if (inserted) { AggregateDataPtr & aggregate_data = Method::getAggregateData(it->second); aggregate_data = nullptr; method.onNewKey(*it, params.keys_size, i, keys, *aggregates_pool); AggregateDataPtr place = aggregates_pool->alloc(total_size_of_aggregate_states); createAggregateStates(place); aggregate_data = place; } else method.onExistingKey(key, keys, *aggregates_pool); AggregateDataPtr value = (!no_more_keys || !overflow) ? Method::getAggregateData(it->second) : overflow_row; /// Мерджим состояния агрегатных функций. for (size_t j = 0; j < params.aggregates_size; ++j) aggregate_functions[j]->merge( value + offsets_of_aggregate_states[j], (*aggregate_columns[j])[i]); } /// Пораньше освобождаем память. block.clear(); } template void NO_INLINE Aggregator::mergeStreamsImpl( Block & block, const Sizes & key_sizes, Arena * aggregates_pool, Method & method, Table & data, AggregateDataPtr overflow_row, bool no_more_keys) const { if (!no_more_keys) mergeStreamsImplCase(block, key_sizes, aggregates_pool, method, data, overflow_row); else mergeStreamsImplCase(block, key_sizes, aggregates_pool, method, data, overflow_row); } void NO_INLINE Aggregator::mergeWithoutKeyStreamsImpl( Block & block, AggregatedDataVariants & result) const { AggregateColumnsData aggregate_columns(params.aggregates_size); /// Запоминаем столбцы, с которыми будем работать for (size_t i = 0; i < params.aggregates_size; ++i) aggregate_columns[i] = &typeid_cast(*block.getByPosition(params.keys_size + i).column).getData(); AggregatedDataWithoutKey & res = result.without_key; if (!res) { AggregateDataPtr place = result.aggregates_pool->alloc(total_size_of_aggregate_states); createAggregateStates(place); res = place; } /// Добавляем значения for (size_t i = 0; i < params.aggregates_size; ++i) aggregate_functions[i]->merge(res + offsets_of_aggregate_states[i], (*aggregate_columns[i])[0]); /// Пораньше освобождаем память. block.clear(); } void Aggregator::mergeStream(BlockInputStreamPtr stream, AggregatedDataVariants & result, size_t max_threads) { if (isCancelled()) return; StringRefs key(params.keys_size); ConstColumnPlainPtrs key_columns(params.keys_size); AggregateColumnsData aggregate_columns(params.aggregates_size); initialize({}); if (isCancelled()) return; /** Если на удалённых серверах использовался двухуровневый метод агрегации, * то в блоках будет расположена информация о номере корзины. * Тогда вычисления можно будет распараллелить по корзинам. * Разложим блоки по указанным в них номерам корзин. */ using BucketToBlocks = std::map; BucketToBlocks bucket_to_blocks; /// Читаем все данные. LOG_TRACE(log, "Reading blocks of partially aggregated data."); size_t total_input_rows = 0; size_t total_input_blocks = 0; while (Block block = stream->read()) { if (isCancelled()) return; total_input_rows += block.rowsInFirstColumn(); ++total_input_blocks; bucket_to_blocks[block.info.bucket_num].emplace_back(std::move(block)); } LOG_TRACE(log, "Read " << total_input_blocks << " blocks of partially aggregated data, total " << total_input_rows << " rows."); if (bucket_to_blocks.empty()) return; setSampleBlock(bucket_to_blocks.begin()->second.front()); /// Каким способом выполнять агрегацию? for (size_t i = 0; i < params.keys_size; ++i) key_columns[i] = sample.getByPosition(i).column; Sizes key_sizes; AggregatedDataVariants::Type method = chooseAggregationMethod(key_columns, key_sizes); /** Минус единицей обозначается отсутствие информации о корзине * - в случае одноуровневой агрегации, а также для блоков с "переполнившимися" значениями. * Если есть хотя бы один блок с номером корзины больше нуля, значит была двухуровневая агрегация. */ auto max_bucket = bucket_to_blocks.rbegin()->first; size_t has_two_level = max_bucket > 0; if (has_two_level) { #define M(NAME) \ if (method == AggregatedDataVariants::Type::NAME) \ method = AggregatedDataVariants::Type::NAME ## _two_level; APPLY_FOR_VARIANTS_CONVERTIBLE_TO_TWO_LEVEL(M) #undef M } if (isCancelled()) return; /// result будет уничтожать состояния агрегатных функций в деструкторе result.aggregator = this; result.init(method); result.keys_size = params.keys_size; result.key_sizes = key_sizes; bool has_blocks_with_unknown_bucket = bucket_to_blocks.count(-1); /// Сначала параллельно мерджим для отдельных bucket-ов. Затем домердживаем данные, не распределённые по bucket-ам. if (has_two_level) { /** В этом случае, no_more_keys не поддерживается в связи с тем, что * из разных потоков трудно обновлять общее состояние для "остальных" ключей (overflows). * То есть, ключей в итоге может оказаться существенно больше, чем max_rows_to_group_by. */ LOG_TRACE(log, "Merging partially aggregated two-level data."); auto merge_bucket = [&bucket_to_blocks, &result, &key_sizes, this](Int32 bucket, Arena * aggregates_pool, MemoryTracker * memory_tracker) { current_memory_tracker = memory_tracker; for (Block & block : bucket_to_blocks[bucket]) { if (isCancelled()) return; #define M(NAME) \ else if (result.type == AggregatedDataVariants::Type::NAME) \ mergeStreamsImpl(block, key_sizes, aggregates_pool, *result.NAME, result.NAME->data.impls[bucket], nullptr, false); if (false) {} APPLY_FOR_VARIANTS_TWO_LEVEL(M) #undef M else throw Exception("Unknown aggregated data variant.", ErrorCodes::UNKNOWN_AGGREGATED_DATA_VARIANT); } }; /// packaged_task используются, чтобы исключения автоматически прокидывались в основной поток. std::vector> tasks(max_bucket + 1); std::unique_ptr thread_pool; if (max_threads > 1 && total_input_rows > 100000 /// TODO Сделать настраиваемый порог. && has_two_level) thread_pool.reset(new boost::threadpool::pool(max_threads)); for (const auto & bucket_blocks : bucket_to_blocks) { const auto bucket = bucket_blocks.first; if (bucket == -1) continue; result.aggregates_pools.push_back(new Arena); Arena * aggregates_pool = result.aggregates_pools.back().get(); tasks[bucket] = std::packaged_task(std::bind(merge_bucket, bucket, aggregates_pool, current_memory_tracker)); if (thread_pool) thread_pool->schedule([bucket, &tasks] { tasks[bucket](); }); else tasks[bucket](); } if (thread_pool) thread_pool->wait(); for (auto & task : tasks) if (task.valid()) task.get_future().get(); LOG_TRACE(log, "Merged partially aggregated two-level data."); } if (isCancelled()) { result.invalidate(); return; } if (has_blocks_with_unknown_bucket) { LOG_TRACE(log, "Merging partially aggregated single-level data."); bool no_more_keys = false; BlocksList & blocks = bucket_to_blocks[-1]; for (Block & block : blocks) { if (isCancelled()) { result.invalidate(); return; } if (!checkLimits(result.sizeWithoutOverflowRow(), no_more_keys)) break; if (result.type == AggregatedDataVariants::Type::without_key || block.info.is_overflows) mergeWithoutKeyStreamsImpl(block, result); #define M(NAME, IS_TWO_LEVEL) \ else if (result.type == AggregatedDataVariants::Type::NAME) \ mergeStreamsImpl(block, key_sizes, result.aggregates_pool, *result.NAME, result.NAME->data, result.without_key, no_more_keys); APPLY_FOR_AGGREGATED_VARIANTS(M) #undef M else if (result.type != AggregatedDataVariants::Type::without_key) throw Exception("Unknown aggregated data variant.", ErrorCodes::UNKNOWN_AGGREGATED_DATA_VARIANT); } LOG_TRACE(log, "Merged partially aggregated single-level data."); } } Block Aggregator::mergeBlocks(BlocksList & blocks, bool final) { if (blocks.empty()) return {}; StringRefs key(params.keys_size); ConstColumnPlainPtrs key_columns(params.keys_size); AggregateColumnsData aggregate_columns(params.aggregates_size); initialize({}); setSampleBlock(blocks.front()); /// Каким способом выполнять агрегацию? for (size_t i = 0; i < params.keys_size; ++i) key_columns[i] = sample.getByPosition(i).column; Sizes key_sizes; AggregatedDataVariants::Type method = chooseAggregationMethod(key_columns, key_sizes); /// Временные данные для агрегации. AggregatedDataVariants result; /// result будет уничтожать состояния агрегатных функций в деструкторе result.aggregator = this; result.init(method); result.keys_size = params.keys_size; result.key_sizes = key_sizes; auto bucket_num = blocks.front().info.bucket_num; LOG_TRACE(log, "Merging partially aggregated blocks (bucket = " << bucket_num << ")."); for (Block & block : blocks) { if (result.type == AggregatedDataVariants::Type::without_key || block.info.is_overflows) mergeWithoutKeyStreamsImpl(block, result); #define M(NAME, IS_TWO_LEVEL) \ else if (result.type == AggregatedDataVariants::Type::NAME) \ mergeStreamsImpl(block, key_sizes, result.aggregates_pool, *result.NAME, result.NAME->data, nullptr, false); APPLY_FOR_AGGREGATED_VARIANTS(M) #undef M else if (result.type != AggregatedDataVariants::Type::without_key) throw Exception("Unknown aggregated data variant.", ErrorCodes::UNKNOWN_AGGREGATED_DATA_VARIANT); } BlocksList merged_blocks = convertToBlocks(result, final, 1); if (merged_blocks.size() > 1) { /** Может быть два блока. Один с is_overflows, другой - нет. * Если есть непустой блок не is_overflows, то удаляем блок с is_overflows. * Если есть пустой блок не is_overflows и блок с is_overflows, то удаляем пустой блок. * * Это делаем, потому что исходим из допущения, что в функцию передаются * либо все блоки не is_overflows, либо все блоки is_overflows. */ bool has_nonempty_nonoverflows = false; bool has_overflows = false; for (const auto & block : merged_blocks) { if (block && block.rowsInFirstColumn() && !block.info.is_overflows) has_nonempty_nonoverflows = true; else if (block.info.is_overflows) has_overflows = true; } if (has_nonempty_nonoverflows) { for (auto it = merged_blocks.begin(); it != merged_blocks.end(); ++it) { if (it->info.is_overflows) { merged_blocks.erase(it); break; } } } else if (has_overflows) { for (auto it = merged_blocks.begin(); it != merged_blocks.end(); ++it) { if (!*it || it->rowsInFirstColumn() == 0) { merged_blocks.erase(it); break; } } } if (merged_blocks.size() > 1) throw Exception("Logical error: temporary result is not single-level", ErrorCodes::LOGICAL_ERROR); } LOG_TRACE(log, "Merged partially aggregated blocks."); if (merged_blocks.empty()) return {}; auto res = std::move(merged_blocks.front()); res.info.bucket_num = bucket_num; return res; } template void NO_INLINE Aggregator::convertBlockToTwoLevelImpl( Method & method, Arena * pool, ConstColumnPlainPtrs & key_columns, const Sizes & key_sizes, StringRefs & keys, const Block & source, std::vector & destinations) const { typename Method::State state; state.init(key_columns); size_t rows = source.rowsInFirstColumn(); size_t columns = source.columns(); /// Для каждого номера корзины создадим фильтр, где будут отмечены строки, относящиеся к этой корзине. std::vector filters(destinations.size()); /// Для всех строчек. for (size_t i = 0; i < rows; ++i) { /// Получаем ключ. Вычисляем на его основе номер корзины. typename Method::Key key = state.getKey(key_columns, params.keys_size, i, key_sizes, keys, *pool); auto hash = method.data.hash(key); auto bucket = method.data.getBucketFromHash(hash); /// Этот ключ нам больше не нужен. method.onExistingKey(key, keys, *pool); auto & filter = filters[bucket]; if (unlikely(filter.empty())) filter.resize_fill(rows); filter[i] = 1; } ssize_t size_hint = ((source.rowsInFirstColumn() + method.data.NUM_BUCKETS - 1) / method.data.NUM_BUCKETS) * 1.1; /// Число 1.1 выбрано наугад. for (size_t bucket = 0, size = destinations.size(); bucket < size; ++bucket) { const auto & filter = filters[bucket]; if (filter.empty()) continue; Block & dst = destinations[bucket]; dst.info.bucket_num = bucket; for (size_t j = 0; j < columns; ++j) { const ColumnWithTypeAndName & src_col = source.unsafeGetByPosition(j); dst.insert({src_col.column->filter(filter, size_hint), src_col.type, src_col.name}); /** Вставленные в блок столбцы типа ColumnAggregateFunction будут владеть состояниями агрегатных функций * путём удержания SharedPtr-а на исходный столбец. См. ColumnAggregateFunction.h */ } } } std::vector Aggregator::convertBlockToTwoLevel(const Block & block) { if (!block) return {}; initialize({}); setSampleBlock(block); AggregatedDataVariants data; StringRefs key(params.keys_size); ConstColumnPlainPtrs key_columns(params.keys_size); Sizes key_sizes; /// Запоминаем столбцы, с которыми будем работать for (size_t i = 0; i < params.keys_size; ++i) key_columns[i] = block.getByPosition(i).column; AggregatedDataVariants::Type type = chooseAggregationMethod(key_columns, key_sizes); data.keys_size = params.keys_size; data.key_sizes = key_sizes; #define M(NAME) \ else if (type == AggregatedDataVariants::Type::NAME) \ type = AggregatedDataVariants::Type::NAME ## _two_level; if (false) {} APPLY_FOR_VARIANTS_CONVERTIBLE_TO_TWO_LEVEL(M) #undef M else throw Exception("Unknown aggregated data variant.", ErrorCodes::UNKNOWN_AGGREGATED_DATA_VARIANT); data.init(type); size_t num_buckets = 0; #define M(NAME) \ else if (data.type == AggregatedDataVariants::Type::NAME) \ num_buckets = data.NAME->data.NUM_BUCKETS; if (false) {} APPLY_FOR_VARIANTS_TWO_LEVEL(M) #undef M else throw Exception("Unknown aggregated data variant.", ErrorCodes::UNKNOWN_AGGREGATED_DATA_VARIANT); std::vector splitted_blocks(num_buckets); #define M(NAME) \ else if (data.type == AggregatedDataVariants::Type::NAME) \ convertBlockToTwoLevelImpl(*data.NAME, data.aggregates_pool, \ key_columns, data.key_sizes, key, block, splitted_blocks); if (false) {} APPLY_FOR_VARIANTS_TWO_LEVEL(M) #undef M else throw Exception("Unknown aggregated data variant.", ErrorCodes::UNKNOWN_AGGREGATED_DATA_VARIANT); return splitted_blocks; } template void NO_INLINE Aggregator::destroyImpl( Method & method, Table & data) const { for (auto elem : data) { AggregateDataPtr & data = Method::getAggregateData(elem.second); /** Если исключение (обычно нехватка памяти, кидается MemoryTracker-ом) возникло * после вставки ключа в хэш-таблицу, но до создания всех состояний агрегатных функций, * то data будет равен nullptr-у. */ if (nullptr == data) continue; for (size_t i = 0; i < params.aggregates_size; ++i) if (!aggregate_functions[i]->isState()) aggregate_functions[i]->destroy(data + offsets_of_aggregate_states[i]); data = nullptr; } } void Aggregator::destroyWithoutKey(AggregatedDataVariants & result) const { AggregatedDataWithoutKey & res_data = result.without_key; if (nullptr != res_data) { for (size_t i = 0; i < params.aggregates_size; ++i) if (!aggregate_functions[i]->isState()) aggregate_functions[i]->destroy(res_data + offsets_of_aggregate_states[i]); res_data = nullptr; } } void Aggregator::destroyAllAggregateStates(AggregatedDataVariants & result) { if (result.size() == 0) return; LOG_TRACE(log, "Destroying aggregate states"); /// В какой структуре данных агрегированы данные? if (result.type == AggregatedDataVariants::Type::without_key || params.overflow_row) destroyWithoutKey(result); #define M(NAME, IS_TWO_LEVEL) \ else if (result.type == AggregatedDataVariants::Type::NAME) \ destroyImpl(*result.NAME, result.NAME->data); if (false) {} APPLY_FOR_AGGREGATED_VARIANTS(M) #undef M else if (result.type != AggregatedDataVariants::Type::without_key) throw Exception("Unknown aggregated data variant.", ErrorCodes::UNKNOWN_AGGREGATED_DATA_VARIANT); } String Aggregator::getID() const { std::stringstream res; if (params.keys.empty()) { res << "key_names"; for (size_t i = 0; i < params.key_names.size(); ++i) res << ", " << params.key_names[i]; } else { res << "keys"; for (size_t i = 0; i < params.keys.size(); ++i) res << ", " << params.keys[i]; } res << ", aggregates"; for (size_t i = 0; i < params.aggregates_size; ++i) res << ", " << params.aggregates[i].column_name; return res.str(); } void Aggregator::setCancellationHook(const CancellationHook cancellation_hook) { isCancelled = cancellation_hook; } }