これは、PostgreSQL から ClickHouse への移行に関するガイドの パート 2 です。実用的な例を用いて、リアルタイムレプリケーション (CDC) アプローチを使って効率的に移行を実行する方法を示します。取り上げる多くの概念は、PostgreSQL から ClickHouse への手動バルクデータ転送にも適用可能です。
PostgreSQL のセットアップからのほとんどの SQL クエリは、変更なしで ClickHouse でも実行され、実行速度も速くなるでしょう。
CDC を利用した重複排除
リアルタイムレプリケーションを CDC で使用する場合、更新および削除が重複行を引き起こす可能性があることを考慮してください。これを管理するために、Views や Refreshable Materialized Views を利用する技術を使用できます。
この ガイド を参照して、CDC を使用したリアルタイムレプリケーションで PostgreSQL から ClickHouse へのアプリケーション移行を最小限の摩擦で行う方法を学んでください。
ClickHouse でのクエリ最適化
最小限のクエリの書き直しで移行することは可能ですが、ClickHouse の機能を活用してクエリを大幅に簡素化し、クエリパフォーマンスをさらに向上させることをお勧めします。
ここでの例は、一般的なクエリパターンをカバーし、ClickHouse を使用してそれらを最適化する方法を示します。これらは、PostgreSQL および ClickHouse における同等のリソース (8 コア、32GiB RAM) に基づく、全 Stack Overflow データセット (2024 年 4 月まで) を使用しています。
単純さのために、以下のクエリはデータの重複排除手法の使用を省略しています。
ここでのカウントはわずかに異なる場合があります。Postgres データには、外部キーの参照整合性を満たす行のみが含まれています。ClickHouse にはそのような制約がなく、したがって完全なデータセットが存在します。例として匿名ユーザーを含みます。
質問数が 10 件を超えるユーザーで最もビューを受け取ったユーザー:
-- ClickHouse
SELECT OwnerDisplayName, sum(ViewCount) AS total_views
FROM stackoverflow.posts
WHERE (PostTypeId = 'Question') AND (OwnerDisplayName != '')
GROUP BY OwnerDisplayName
HAVING count() > 10
ORDER BY total_views DESC
LIMIT 5
┌─OwnerDisplayName────────┬─total_views─┐
│ Joan Venge │ 25520387 │
│ Ray Vega │ 21576470 │
│ anon │ 19814224 │
│ Tim │ 19028260 │
│ John │ 17638812 │
└─────────────────────────┴─────────────┘
5 rows in set. Elapsed: 0.360 sec. Processed 24.37 million rows, 140.45 MB (67.73 million rows/s., 390.38 MB/s.)
Peak memory usage: 510.71 MiB.
--Postgres
SELECT OwnerDisplayName, SUM(ViewCount) AS total_views
FROM public.posts
WHERE (PostTypeId = 1) AND (OwnerDisplayName != '')
GROUP BY OwnerDisplayName
HAVING COUNT(*) > 10
ORDER BY total_views DESC
LIMIT 5;
ownerdisplayname | total_views
-------------------------+-------------
Joan Venge | 25520387
Ray Vega | 21576470
Tim | 18283579
J. Pablo Fernández | 12446818
Matt | 12298764
Time: 107620.508 ms (01:47.621)
最も多くのビューを受け取る tags:
--ClickHouse
SELECT arrayJoin(arrayFilter(t -> (t != ''), splitByChar('|', Tags))) AS tags,
sum(ViewCount) AS views
FROM posts
GROUP BY tags
ORDER BY views DESC
LIMIT 5
┌─tags───────┬──────views─┐
│ javascript │ 8190916894 │
│ python │ 8175132834 │
│ java │ 7258379211 │
│ c# │ 5476932513 │
│ android │ 4258320338 │
└────────────┴────────────┘
5 rows in set. Elapsed: 0.908 sec. Processed 59.82 million rows, 1.45 GB (65.87 million rows/s., 1.59 GB/s.)
--Postgres
WITH tags_exploded AS (
SELECT
unnest(string_to_array(Tags, '|')) AS tag,
ViewCount
FROM public.posts
),
filtered_tags AS (
SELECT
tag,
ViewCount
FROM tags_exploded
WHERE tag <> ''
)
SELECT tag AS tags,
SUM(ViewCount) AS views
FROM filtered_tags
GROUP BY tag
ORDER BY views DESC
LIMIT 5;
tags | views
------------+------------
javascript | 7974880378
python | 7972340763
java | 7064073461
c# | 5308656277
android | 4186216900
(5 rows)
Time: 112508.083 ms (01:52.508)
集約関数
可能な限り、ユーザーは ClickHouse 集約関数を活用すべきです。以下では、argMax 関数を使用して、各年で最も閲覧された質問を計算する方法を示します。
--ClickHouse
SELECT toYear(CreationDate) AS Year,
argMax(Title, ViewCount) AS MostViewedQuestionTitle,
max(ViewCount) AS MaxViewCount
FROM stackoverflow.posts
WHERE PostTypeId = 'Question'
GROUP BY Year
ORDER BY Year ASC
FORMAT Vertical
Row 1:
──────
Year: 2008
MostViewedQuestionTitle: How to find the index for a given item in a list?
MaxViewCount: 6316987
Row 2:
──────
Year: 2009
MostViewedQuestionTitle: How do I undo the most recent local commits in Git?
MaxViewCount: 13962748
...
Row 16:
───────
Year: 2023
MostViewedQuestionTitle: How do I solve "error: externally-managed-environment" every time I use pip 3?
MaxViewCount: 506822
Row 17:
───────
Year: 2024
MostViewedQuestionTitle: Warning "Third-party cookie will be blocked. Learn more in the Issues tab"
MaxViewCount: 66975
17 rows in set. Elapsed: 0.677 sec. Processed 24.37 million rows, 1.86 GB (36.01 million rows/s., 2.75 GB/s.)
Peak memory usage: 554.31 MiB.
これは、同等の Postgres クエリよりも大幅に簡単 (かつ高速) です:
--Postgres
WITH yearly_views AS (
SELECT
EXTRACT(YEAR FROM CreationDate) AS Year,
Title,
ViewCount,
ROW_NUMBER() OVER (PARTITION BY EXTRACT(YEAR FROM CreationDate) ORDER BY ViewCount DESC) AS rn
FROM public.posts
WHERE PostTypeId = 1
)
SELECT
Year,
Title AS MostViewedQuestionTitle,
ViewCount AS MaxViewCount
FROM yearly_views
WHERE rn = 1
ORDER BY Year;
year | mostviewedquestiontitle | maxviewcount
------+-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------+--------------
2008 | How to find the index for a given item in a list? | 6316987
2009 | How do I undo the most recent local commits in Git? | 13962748
...
2023 | How do I solve "error: externally-managed-environment" every time I use pip 3? | 506822
2024 | Warning "Third-party cookie will be blocked. Learn more in the Issues tab" | 66975
(17 rows)
Time: 125822.015 ms (02:05.822)
条件分岐と配列
条件と配列関数は、クエリを大幅に簡素化します。以下のクエリは、2022 年から 2023 年にかけての割合の増加が最も大きい (10000 回以上の出現) タグを計算します。条件分岐、配列関数、HAVING および SELECT 句でのエイリアスの再利用機能のおかげで、以下の ClickHouse クエリが簡潔であることに注意してください。
--ClickHouse
SELECT arrayJoin(arrayFilter(t -> (t != ''), splitByChar('|', Tags))) AS tag,
countIf(toYear(CreationDate) = 2023) AS count_2023,
countIf(toYear(CreationDate) = 2022) AS count_2022,
((count_2023 - count_2022) / count_2022) * 100 AS percent_change
FROM stackoverflow.posts
WHERE toYear(CreationDate) IN (2022, 2023)
GROUP BY tag
HAVING (count_2022 > 10000) AND (count_2023 > 10000)
ORDER BY percent_change DESC
LIMIT 5
┌─tag─────────┬─count_2023─┬─count_2022─┬──────percent_change─┐
│ next.js │ 13788 │ 10520 │ 31.06463878326996 │
│ spring-boot │ 16573 │ 17721 │ -6.478189718413183 │
│ .net │ 11458 │ 12968 │ -11.644046884639112 │
│ azure │ 11996 │ 14049 │ -14.613139725247349 │
│ docker │ 13885 │ 16877 │ -17.72826924216389 │
└─────────────┴────────────┴────────────┴─────────────────────┘
5 rows in set. Elapsed: 0.247 sec. Processed 5.08 million rows, 155.73 MB (20.58 million rows/s., 630.61 MB/s.)
Peak memory usage: 403.04 MiB.
--Postgres
SELECT
tag,
SUM(CASE WHEN year = 2023 THEN count ELSE 0 END) AS count_2023,
SUM(CASE WHEN year = 2022 THEN count ELSE 0 END) AS count_2022,
((SUM(CASE WHEN year = 2023 THEN count ELSE 0 END) - SUM(CASE WHEN year = 2022 THEN count ELSE 0 END))
/ SUM(CASE WHEN year = 2022 THEN count ELSE 0 END)::float) * 100 AS percent_change
FROM (
SELECT
unnest(string_to_array(Tags, '|')) AS tag,
EXTRACT(YEAR FROM CreationDate) AS year,
COUNT(*) AS count
FROM public.posts
WHERE EXTRACT(YEAR FROM CreationDate) IN (2022, 2023)
AND Tags <> ''
GROUP BY tag, year
) AS yearly_counts
GROUP BY tag
HAVING SUM(CASE WHEN year = 2022 THEN count ELSE 0 END) > 10000
AND SUM(CASE WHEN year = 2023 THEN count ELSE 0 END) > 10000
ORDER BY percent_change DESC
LIMIT 5;
tag | count_2023 | count_2022 | percent_change
-------------+------------+------------+---------------------
next.js | 13712 | 10370 | 32.22757955641273
spring-boot | 16482 | 17474 | -5.677005837243905
.net | 11376 | 12750 | -10.776470588235295
azure | 11938 | 13966 | -14.520979521695546
docker | 13832 | 16701 | -17.178612059158134
(5 rows)
Time: 116750.131 ms (01:56.750)
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