详解clickhouse分区目录的合并过程-clickhouse深入-利志分享

详解clickhouse分区目录的合并过程

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MergeTree的分区目录和传统意义上其他数据库有所不同。MergeTree的分区目录并不是在数据表被创建之后就存在的，而是在数据写入过程中被创建的。也就是说如果一张数据表没有任何数据，那么也不会有任何分区目录存在。MergeTree的分区目录伴随着每一批数据的写入（一次INSERT语句），MergeTree都会生成一批新的分区目录。即便不同批次写入的数据属于相同分区，也会生成不同的分区目录。也就是说，对于同一个分区而言，也会存在多个分区目录的情况。在之后的某个时刻（写入后的10～15分钟，也可以手动执行optimize查询语句），ClickHouse会通过后台任务再将属于相同分区的多个目录合并成一个新的目录。已经存在的旧分区目录并不会立即被删除，而是在之后的某个时刻通过后台任务被删除（默认8分钟）。

下面我们来看一个示例：
```
## 表结构
CREATE TABLE mytest.test_mergetree
(
    `id` Int32 COMMENT 'id',
    `name` String COMMENT '名称',
    `age` Int32 COMMENT '年龄',
    `create_at` DateTime COMMENT '创建时间'
)
ENGINE = MergeTree
PARTITION BY toYYYYMM(create_at)
PRIMARY KEY id
ORDER BY id
TTL create_at + toIntervalMonth(1)
SETTINGS index_granularity = 8192

#分三次进行insert操作：
insert into mytest.test_mergetree (id,name,age,create_at) values(1,'我的名次',34,'2022-03-17 23:40:54')
```
生成目录如下：
```
drwxr-x--- 2 clickhouse clickhouse 4096 Mar 17 23:42 202203_1_1_0
drwxr-x--- 2 clickhouse clickhouse 4096 Mar 17 23:42 202203_2_2_0
drwxr-x--- 2 clickhouse clickhouse 4096 Mar 17 23:42 202203_3_3_0
-rw-r----- 1 clickhouse clickhouse    1 Mar 17 23:39 format_version.txt
```
执行如下命令：
```
optimize table mytest.test_mergetree
```
目录多了一个，具体如下：这里只有最后重新合并的目录202203_1_3_1是有效的。
```
drwxr-x--- 2 clickhouse clickhouse 4096 Mar 17 23:42 202203_1_1_0
drwxr-x--- 2 clickhouse clickhouse 4096 Mar 17 23:51 202203_1_3_1
drwxr-x--- 2 clickhouse clickhouse 4096 Mar 17 23:42 202203_2_2_0
drwxr-x--- 2 clickhouse clickhouse 4096 Mar 17 23:42 202203_3_3_0
-rw-r----- 1 clickhouse clickhouse    1 Mar 17 23:39 format_version.txt
```
下面我们来看下当前表下面active=1的目录：这里是目前还没被删除的情况。
```
SELECT
    partition,
    path,
    active
FROM parts
WHERE table = 'test_mergetree'
FORMAT Vertical

Query id: 3efb78af-4b85-414b-b4bb-598c1aa7a745

Row 1:
──────
partition: 202203
path:      /var/lib/clickhouse/store/499/49983a25-98e6-45cc-bc4e-a0823e237565/202203_1_1_0/
active:    0

Row 2:
──────
partition: 202203
path:      /var/lib/clickhouse/store/499/49983a25-98e6-45cc-bc4e-a0823e237565/202203_1_3_1/
active:    1

Row 3:
──────
partition: 202203
path:      /var/lib/clickhouse/store/499/49983a25-98e6-45cc-bc4e-a0823e237565/202203_2_2_0/
active:    0

Row 4:
──────
partition: 202203
path:      /var/lib/clickhouse/store/499/49983a25-98e6-45cc-bc4e-a0823e237565/202203_3_3_0/
active:    0
```
当通过后台任务执行删除完成之后，则查询文件只有一个了。结果如下：
```
SELECT
    partition,
    path,
    active
FROM parts
WHERE table = 'test_mergetree'
FORMAT Vertical

Query id: 54ae8515-1006-42af-ade1-28058293248c

Row 1:
──────
partition: 202203
path:      /var/lib/clickhouse/store/499/49983a25-98e6-45cc-bc4e-a0823e237565/202203_1_3_1/
active:    1
```
通过上面的例子我们总结一下，分区目录的名称由PartitionID、MinBlockNum、MaxBlockNum和Level组成，属于同一个分区的多个目录，在合并之后会生成一个全新的目录，目录中的索引和数据文件也会相应地进行合并。新目录名称的合并方式遵循以下规则：
1. MinBlockNum：取同一分区内所有目录中最小的MinBlockNum值。
1. MaxBlockNum：取同一分区内所有目录中最大的MaxBlockNum值。
1. Level：取同一分区内最大Level值并加1。

根据上面的例子：202203_1_3_1目录中MinBlockNum取的是202203_1_1_0的1，MaxBlockNum取的是202203_3_3_0的3，Level取的是同一分区内最大Level值并加1

下面我们来看下图，分区目录的创建，合并，删除的过程。![](https://zengzhihai.com/upload_images/ck44.jpg)

总结：
1：分区的目录命名主要是由PartitionID、MinBlockNum、MaxBlockNum和Level组成。
2：为什么会有合并目录的过程，其实主要是clickhouse是异步对数据合并并进行压缩，为了节省空间。

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