mirror of
https://github.com/ClickHouse/ClickHouse.git
synced 2024-11-18 05:32:52 +00:00
270 lines
12 KiB
C++
270 lines
12 KiB
C++
#pragma once
|
||
|
||
#include <common/logger_useful.h>
|
||
|
||
#include <DB/Parsers/ASTTablesInSelectQuery.h>
|
||
|
||
#include <DB/Interpreters/AggregationCommon.h>
|
||
|
||
#include <DB/Common/Arena.h>
|
||
#include <DB/Common/HashTable/HashMap.h>
|
||
|
||
#include <DB/DataStreams/IBlockInputStream.h>
|
||
|
||
|
||
namespace DB
|
||
{
|
||
|
||
|
||
/** Структура данных для реализации JOIN-а.
|
||
* По сути, хэш-таблица: ключи -> строки присоединяемой таблицы.
|
||
* Исключение - CROSS JOIN, где вместо хэш-таблицы просто набор блоков без ключей.
|
||
*
|
||
* JOIN-ы бывают девяти типов: ANY/ALL × LEFT/INNER/RIGHT/FULL, а также CROSS.
|
||
*
|
||
* Если указано ANY - выбрать из "правой" таблицы только одну, первую попавшуюся строку, даже если там более одной соответствующей строки.
|
||
* Если указано ALL - обычный вариант JOIN-а, при котором строки могут размножаться по числу соответствующих строк "правой" таблицы.
|
||
* Вариант ANY работает более оптимально.
|
||
*
|
||
* Если указано INNER - оставить только строки, для которых есть хотя бы одна строка "правой" таблицы.
|
||
* Если указано LEFT - в случае, если в "правой" таблице нет соответствующей строки, заполнить её значениями "по-умолчанию".
|
||
* Если указано RIGHT - выполнить так же, как INNER, запоминая те строки из правой таблицы, которые были присоединены,
|
||
* в конце добавить строки из правой таблицы, которые не были присоединены, подставив в качестве значений для левой таблицы, значения "по-умолчанию".
|
||
* Если указано FULL - выполнить так же, как LEFT, запоминая те строки из правой таблицы, которые были присоединены,
|
||
* в конце добавить строки из правой таблицы, которые не были присоединены, подставив в качестве значений для левой таблицы, значения "по-умолчанию".
|
||
*
|
||
* То есть, LEFT и RIGHT JOIN-ы не являются симметричными с точки зрения реализации.
|
||
*
|
||
* Все соединения делаются по равенству кортежа столбцов "ключей" (эквисоединение).
|
||
* Неравенства и прочие условия не поддерживаются.
|
||
*
|
||
* Реализация такая:
|
||
*
|
||
* 1. "Правая" таблица засовывается в хэш-таблицу в оперативке.
|
||
* Она имеет вид keys -> row в случае ANY или keys -> [rows...] в случае ALL.
|
||
* Это делается в функции insertFromBlock.
|
||
*
|
||
* 2. При обработке "левой" таблицы, присоединяем к ней данные из сформированной хэш-таблицы.
|
||
* Это делается в функции joinBlock.
|
||
*
|
||
* В случае ANY LEFT JOIN - формируем новые столбцы с найденной строкой или значениями по-умолчанию.
|
||
* Самый простой вариант. Количество строк при JOIN-е не меняется.
|
||
*
|
||
* В случае ANY INNER JOIN - формируем новые столбцы с найденной строкой;
|
||
* а также заполняем фильтр - для каких строк значения не нашлось.
|
||
* После чего, фильтруем столбцы "левой" таблицы.
|
||
*
|
||
* В случае ALL ... JOIN - формируем новые столбцы со всеми найденными строками;
|
||
* а также заполняем массив offsets, описывающий, во сколько раз надо размножить строки "левой" таблицы.
|
||
* После чего, размножаем столбцы "левой" таблицы.
|
||
*/
|
||
class Join
|
||
{
|
||
public:
|
||
Join(const Names & key_names_left_, const Names & key_names_right_,
|
||
const Limits & limits, ASTTableJoin::Kind kind_, ASTTableJoin::Strictness strictness_)
|
||
: kind(kind_), strictness(strictness_),
|
||
key_names_left(key_names_left_),
|
||
key_names_right(key_names_right_),
|
||
log(&Logger::get("Join")),
|
||
max_rows(limits.max_rows_in_join),
|
||
max_bytes(limits.max_bytes_in_join),
|
||
overflow_mode(limits.join_overflow_mode)
|
||
{
|
||
}
|
||
|
||
bool empty() { return type == Type::EMPTY; }
|
||
|
||
/** Передать информацию о структуре блока.
|
||
* Следует обязательно вызвать до вызовов insertFromBlock.
|
||
*/
|
||
void setSampleBlock(const Block & block);
|
||
|
||
/** Добавить в отображение для соединения блок "правой" таблицы.
|
||
* Возвращает false, если превышено какое-нибудь ограничение, и больше не нужно вставлять.
|
||
*/
|
||
bool insertFromBlock(const Block & block);
|
||
|
||
/** Присоединить к блоку "левой" таблицы новые столбцы из сформированного отображения.
|
||
*/
|
||
void joinBlock(Block & block) const;
|
||
|
||
/** Запомнить тотальные значения для последующего использования.
|
||
*/
|
||
void setTotals(const Block & block) { totals = block; }
|
||
bool hasTotals() const { return totals; };
|
||
|
||
void joinTotals(Block & block) const;
|
||
|
||
/** Для RIGHT и FULL JOIN-ов.
|
||
* Поток, в котором значения по-умолчанию из левой таблицы соединены с неприсоединёнными ранее строками из правой таблицы.
|
||
* Использовать только после того, как были сделаны все вызовы joinBlock.
|
||
*/
|
||
BlockInputStreamPtr createStreamWithNonJoinedRows(Block & left_sample_block, size_t max_block_size) const;
|
||
|
||
/// Считает суммарное число ключей во всех Join'ах
|
||
size_t getTotalRowCount() const;
|
||
/// Считает суммарный размер в байтах буфферов всех Join'ов + размер string_pool'а
|
||
size_t getTotalByteCount() const;
|
||
|
||
ASTTableJoin::Kind getKind() const { return kind; }
|
||
|
||
|
||
/// Ссылка на строку в блоке.
|
||
struct RowRef
|
||
{
|
||
const Block * block;
|
||
size_t row_num;
|
||
|
||
RowRef() {}
|
||
RowRef(const Block * block_, size_t row_num_) : block(block_), row_num(row_num_) {}
|
||
};
|
||
|
||
/// Односвязный список ссылок на строки.
|
||
struct RowRefList : RowRef
|
||
{
|
||
RowRefList * next = nullptr;
|
||
|
||
RowRefList() {}
|
||
RowRefList(const Block * block_, size_t row_num_) : RowRef(block_, row_num_) {}
|
||
};
|
||
|
||
|
||
/** Добавляет или не добавляет флаг - был ли элемент использован.
|
||
* Для реализации RIGHT и FULL JOIN-ов.
|
||
* NOTE: Можно сохранять флаг в один из бит указателя block или номера row_num.
|
||
*/
|
||
template <bool enable, typename Base>
|
||
struct WithUsedFlag;
|
||
|
||
template <typename Base>
|
||
struct WithUsedFlag<true, Base> : Base
|
||
{
|
||
mutable bool used = false;
|
||
using Base::Base;
|
||
using Base_t = Base;
|
||
void setUsed() const { used = true; } /// Может выполняться из разных потоков.
|
||
bool getUsed() const { return used; }
|
||
};
|
||
|
||
template <typename Base>
|
||
struct WithUsedFlag<false, Base> : Base
|
||
{
|
||
using Base::Base;
|
||
using Base_t = Base;
|
||
void setUsed() const {}
|
||
bool getUsed() const { return true; }
|
||
};
|
||
|
||
|
||
/** Разные структуры данных, которые могут использоваться для соединения.
|
||
*/
|
||
template <typename Mapped>
|
||
struct MapsTemplate
|
||
{
|
||
/// Специализация для случая, когда есть один числовой ключ.
|
||
using MapUInt64 = HashMap<UInt64, Mapped, HashCRC32<UInt64>>;
|
||
|
||
/// Специализация для случая, когда есть один строковый ключ.
|
||
using MapString = HashMapWithSavedHash<StringRef, Mapped>;
|
||
|
||
/** Сравнивает 128 битные хэши.
|
||
* Если все ключи фиксированной длины, влезающие целиком в 128 бит, то укладывает их без изменений в 128 бит.
|
||
* Иначе - вычисляет SipHash от набора из всех ключей.
|
||
* (При этом, строки, содержащие нули посередине, могут склеиться.)
|
||
*/
|
||
using MapHashed = HashMap<UInt128, Mapped, UInt128HashCRC32>;
|
||
|
||
std::unique_ptr<MapUInt64> key64;
|
||
std::unique_ptr<MapString> key_string;
|
||
std::unique_ptr<MapHashed> hashed;
|
||
};
|
||
|
||
using MapsAny = MapsTemplate<WithUsedFlag<false, RowRef>>;
|
||
using MapsAll = MapsTemplate<WithUsedFlag<false, RowRefList>>;
|
||
using MapsAnyFull = MapsTemplate<WithUsedFlag<true, RowRef>>;
|
||
using MapsAllFull = MapsTemplate<WithUsedFlag<true, RowRefList>>;
|
||
|
||
private:
|
||
friend class NonJoinedBlockInputStream;
|
||
|
||
ASTTableJoin::Kind kind;
|
||
ASTTableJoin::Strictness strictness;
|
||
|
||
/// Имена ключевых столбцов (по которым производится соединение) в "левой" таблице.
|
||
const Names key_names_left;
|
||
/// Имена ключевых столбцов (по которым производится соединение) в "правой" таблице.
|
||
const Names key_names_right;
|
||
|
||
/** Блоки данных таблицы, с которой идёт соединение.
|
||
*/
|
||
BlocksList blocks;
|
||
|
||
MapsAny maps_any; /// Для ANY LEFT|INNER JOIN
|
||
MapsAll maps_all; /// Для ALL LEFT|INNER JOIN
|
||
MapsAnyFull maps_any_full; /// Для ANY RIGHT|FULL JOIN
|
||
MapsAllFull maps_all_full; /// Для ALL RIGHT|FULL JOIN
|
||
|
||
/// Дополнительные данные - строки, а также продолжения односвязных списков строк.
|
||
Arena pool;
|
||
|
||
public:
|
||
enum class Type
|
||
{
|
||
EMPTY,
|
||
KEY_64,
|
||
KEY_STRING,
|
||
HASHED,
|
||
CROSS,
|
||
};
|
||
|
||
private:
|
||
Type type = Type::EMPTY;
|
||
|
||
static Type chooseMethod(const ConstColumnPlainPtrs & key_columns, bool & keys_fit_128_bits, Sizes & key_sizes);
|
||
|
||
bool keys_fit_128_bits;
|
||
Sizes key_sizes;
|
||
|
||
Block sample_block_with_columns_to_add;
|
||
Block sample_block_with_keys;
|
||
|
||
Logger * log;
|
||
|
||
/// Ограничения на максимальный размер множества
|
||
size_t max_rows;
|
||
size_t max_bytes;
|
||
OverflowMode overflow_mode;
|
||
|
||
Block totals;
|
||
|
||
/** Защищает работу с состоянием в функциях insertFromBlock и joinBlock.
|
||
* Эти функции могут вызываться одновременно из разных потоков только при использовании StorageJoin,
|
||
* и StorageJoin вызывает только эти две функции.
|
||
* Поэтому остальные функции не защинены.
|
||
*/
|
||
mutable Poco::RWLock rwlock;
|
||
|
||
void init(Type type_);
|
||
|
||
template <ASTTableJoin::Strictness STRICTNESS, typename Maps>
|
||
void insertFromBlockImpl(Maps & maps, size_t rows, const ConstColumnPlainPtrs & key_columns, size_t keys_size, Block * stored_block);
|
||
|
||
template <ASTTableJoin::Kind KIND, ASTTableJoin::Strictness STRICTNESS, typename Maps>
|
||
void joinBlockImpl(Block & block, const Maps & maps) const;
|
||
|
||
void joinBlockImplCross(Block & block) const;
|
||
|
||
/// Проверить не превышены ли допустимые размеры множества
|
||
bool checkSizeLimits() const;
|
||
|
||
/// Кинуть исключение, если в блоках не совпадают типы ключей.
|
||
void checkTypesOfKeys(const Block & block_left, const Block & block_right) const;
|
||
};
|
||
|
||
using JoinPtr = std::shared_ptr<Join>;
|
||
using Joins = std::vector<JoinPtr>;
|
||
|
||
|
||
}
|