ClickHouse/dbms/include/DB/DataStreams/ParallelAggregatingBlockInputStream.h
2016-05-20 23:43:07 +03:00

307 lines
10 KiB
C++
Raw Blame History

This file contains ambiguous Unicode characters

This file contains Unicode characters that might be confused with other characters. If you think that this is intentional, you can safely ignore this warning. Use the Escape button to reveal them.

#pragma once
#include <DB/Interpreters/Aggregator.h>
#include <DB/IO/ReadBufferFromFile.h>
#include <DB/IO/CompressedReadBuffer.h>
#include <DB/DataStreams/IProfilingBlockInputStream.h>
#include <DB/DataStreams/BlocksListBlockInputStream.h>
#include <DB/DataStreams/NativeBlockInputStream.h>
#include <DB/DataStreams/MergingAggregatedMemoryEfficientBlockInputStream.h>
#include <DB/DataStreams/ParallelInputsProcessor.h>
#include <common/ClickHouseRevision.h>
namespace DB
{
using Poco::SharedPtr;
/** Агрегирует несколько источников параллельно.
* Производит агрегацию блоков из разных источников независимо в разных потоках, затем объединяет результаты.
* Если final == false, агрегатные функции не финализируются, то есть, не заменяются на своё значение, а содержат промежуточное состояние вычислений.
* Это необходимо, чтобы можно было продолжить агрегацию (например, объединяя потоки частично агрегированных данных).
*/
class ParallelAggregatingBlockInputStream : public IProfilingBlockInputStream
{
public:
/** Столбцы из key_names и аргументы агрегатных функций, уже должны быть вычислены.
*/
ParallelAggregatingBlockInputStream(
BlockInputStreams inputs, BlockInputStreamPtr additional_input_at_end,
const Aggregator::Params & params_, bool final_, size_t max_threads_, size_t temporary_data_merge_threads_)
: params(params_), aggregator(params),
final(final_), max_threads(std::min(inputs.size(), max_threads_)), temporary_data_merge_threads(temporary_data_merge_threads_),
keys_size(params.keys_size), aggregates_size(params.aggregates_size),
handler(*this), processor(inputs, additional_input_at_end, max_threads, handler)
{
children = inputs;
if (additional_input_at_end)
children.push_back(additional_input_at_end);
}
String getName() const override { return "ParallelAggregating"; }
String getID() const override
{
std::stringstream res;
res << "ParallelAggregating(";
Strings children_ids(children.size());
for (size_t i = 0; i < children.size(); ++i)
children_ids[i] = children[i]->getID();
/// Порядок не имеет значения.
std::sort(children_ids.begin(), children_ids.end());
for (size_t i = 0; i < children_ids.size(); ++i)
res << (i == 0 ? "" : ", ") << children_ids[i];
res << ", " << aggregator.getID() << ")";
return res.str();
}
void cancel() override
{
bool old_val = false;
if (!is_cancelled.compare_exchange_strong(old_val, true, std::memory_order_seq_cst, std::memory_order_relaxed))
return;
if (!executed)
processor.cancel();
}
protected:
/// Ничего не делаем, чтобы подготовка к выполнению запроса делалась параллельно, в ParallelInputsProcessor.
void readPrefix() override
{
}
Block readImpl() override
{
if (!executed)
{
Aggregator::CancellationHook hook = [&]() { return this->isCancelled(); };
aggregator.setCancellationHook(hook);
execute();
if (isCancelled())
return {};
if (!aggregator.hasTemporaryFiles())
{
/** Если все частично-агрегированные данные в оперативке, то мерджим их параллельно, тоже в оперативке.
*/
impl = aggregator.mergeAndConvertToBlocks(many_data, final, max_threads);
}
else
{
/** Если есть временные файлы с частично-агрегированными данными на диске,
* то читаем и мерджим их, расходуя минимальное количество памяти.
*/
ProfileEvents::increment(ProfileEvents::ExternalAggregationMerge);
const auto & files = aggregator.getTemporaryFiles();
BlockInputStreams input_streams;
for (const auto & file : files.files)
{
temporary_inputs.emplace_back(new TemporaryFileStream(file->path()));
input_streams.emplace_back(temporary_inputs.back()->block_in);
}
LOG_TRACE(log, "Will merge " << files.files.size() << " temporary files of size "
<< (files.sum_size_compressed / 1048576.0) << " MiB compressed, "
<< (files.sum_size_uncompressed / 1048576.0) << " MiB uncompressed.");
impl.reset(new MergingAggregatedMemoryEfficientBlockInputStream(
input_streams, params, final, temporary_data_merge_threads, temporary_data_merge_threads));
}
executed = true;
}
Block res;
if (isCancelled() || !impl)
return res;
return impl->read();
}
private:
Aggregator::Params params;
Aggregator aggregator;
bool final;
size_t max_threads;
size_t temporary_data_merge_threads;
size_t keys_size;
size_t aggregates_size;
/** 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;
std::atomic<bool> executed {false};
/// Для чтения сброшенных во временный файл данных.
struct TemporaryFileStream
{
ReadBufferFromFile file_in;
CompressedReadBuffer compressed_in;
BlockInputStreamPtr block_in;
TemporaryFileStream(const std::string & path)
: file_in(path), compressed_in(file_in), block_in(new NativeBlockInputStream(compressed_in, ClickHouseRevision::get())) {}
};
std::vector<std::unique_ptr<TemporaryFileStream>> temporary_inputs;
Logger * log = &Logger::get("ParallelAggregatingBlockInputStream");
ManyAggregatedDataVariants many_data;
Exceptions exceptions;
struct ThreadData
{
size_t src_rows = 0;
size_t src_bytes = 0;
StringRefs key;
ConstColumnPlainPtrs key_columns;
Aggregator::AggregateColumns aggregate_columns;
Sizes key_sizes;
ThreadData(size_t keys_size, size_t aggregates_size)
{
key.resize(keys_size);
key_columns.resize(keys_size);
aggregate_columns.resize(aggregates_size);
key_sizes.resize(keys_size);
}
};
std::vector<ThreadData> threads_data;
struct Handler
{
Handler(ParallelAggregatingBlockInputStream & parent_)
: parent(parent_) {}
void onBlock(Block & block, size_t thread_num)
{
parent.aggregator.executeOnBlock(block, *parent.many_data[thread_num],
parent.threads_data[thread_num].key_columns, parent.threads_data[thread_num].aggregate_columns,
parent.threads_data[thread_num].key_sizes, parent.threads_data[thread_num].key,
parent.no_more_keys);
parent.threads_data[thread_num].src_rows += block.rowsInFirstColumn();
parent.threads_data[thread_num].src_bytes += block.bytes();
}
void onFinishThread(size_t thread_num)
{
if (!parent.isCancelled() && parent.aggregator.hasTemporaryFiles())
{
/// Сбросим имеющиеся в оперативке данные тоже на диск. Так проще их потом объединять.
auto & data = *parent.many_data[thread_num];
if (data.isConvertibleToTwoLevel())
data.convertToTwoLevel();
size_t rows = data.sizeWithoutOverflowRow();
if (rows)
parent.aggregator.writeToTemporaryFile(data, rows);
}
}
void onFinish()
{
if (!parent.isCancelled() && parent.aggregator.hasTemporaryFiles())
{
/// Может так получиться, что какие-то данные ещё не сброшены на диск,
/// потому что во время вызова onFinishThread ещё никакие данные не были сброшены на диск, а потом какие-то - были.
for (auto & data : parent.many_data)
{
if (data->isConvertibleToTwoLevel())
data->convertToTwoLevel();
size_t rows = data->sizeWithoutOverflowRow();
if (rows)
parent.aggregator.writeToTemporaryFile(*data, rows);
}
}
}
void onException(std::exception_ptr & exception, size_t thread_num)
{
parent.exceptions[thread_num] = exception;
parent.cancel();
}
ParallelAggregatingBlockInputStream & parent;
};
Handler handler;
ParallelInputsProcessor<Handler> processor;
void execute()
{
many_data.resize(max_threads);
exceptions.resize(max_threads);
for (size_t i = 0; i < max_threads; ++i)
threads_data.emplace_back(keys_size, aggregates_size);
LOG_TRACE(log, "Aggregating");
Stopwatch watch;
for (auto & elem : many_data)
elem = new AggregatedDataVariants;
processor.process();
processor.wait();
rethrowFirstException(exceptions);
if (isCancelled())
return;
double elapsed_seconds = watch.elapsedSeconds();
size_t total_src_rows = 0;
size_t total_src_bytes = 0;
for (size_t i = 0; i < max_threads; ++i)
{
size_t rows = many_data[i]->size();
LOG_TRACE(log, std::fixed << std::setprecision(3)
<< "Aggregated. " << threads_data[i].src_rows << " to " << rows << " rows"
<< " (from " << threads_data[i].src_bytes / 1048576.0 << " MiB)"
<< " in " << elapsed_seconds << " sec."
<< " (" << threads_data[i].src_rows / elapsed_seconds << " rows/sec., "
<< threads_data[i].src_bytes / elapsed_seconds / 1048576.0 << " MiB/sec.)");
total_src_rows += threads_data[i].src_rows;
total_src_bytes += threads_data[i].src_bytes;
}
LOG_TRACE(log, std::fixed << std::setprecision(3)
<< "Total aggregated. " << total_src_rows << " rows (from " << total_src_bytes / 1048576.0 << " MiB)"
<< " in " << elapsed_seconds << " sec."
<< " (" << total_src_rows / elapsed_seconds << " rows/sec., " << total_src_bytes / elapsed_seconds / 1048576.0 << " MiB/sec.)");
}
/** Отсюда будем доставать готовые блоки после агрегации.
*/
std::unique_ptr<IBlockInputStream> impl;
};
}