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为什么列存储数据库读取速度会比传统的行数据库快?

发布时间:2023-10-12 22:26:32
发布人:xqq

一、为什么列存储数据库读取速度会比传统的行数据库快

列存储的数据库更适合OLAP,行存储的数据库更适合OLTP所谓的快只是针对于进行olap操作而言。我们知道,数据在存储中的基本单位为页,这也是进行数据读取时候基本单位,一次读取就是一次IO操作。

以行方式查询(在有适当的索引情况下),那么,执行一次以上查询,只需要扫描一次page1就可以了。

以列方式查询,需要投其扫描page1 和page2共2次,分别取得字段1,字段2的单行值。

OK,我们换成olap的典型查询

select avg(字段2) from table

–(注意,这里假设字段2为一个整型数据,而且无where条件限制,即需要扫描全部数据)

对于行存储,这个查询需要两次IO将全部数据放入内存后,进行页间数据的跳读(类随机读取),对于列存储,只需要一次IO将page2放入内存后进行连续读取,如果字段2还有多页的话,也都是进行的物理连续读取

也就是说,在进行olap操作时候,不仅是减小了IO次数,而且把随机读取变为了连续读取。

列式存储把相同类型的数据归在一起,压缩比可以很高,通常能到10%~25%。数据库的瓶颈通常在IO,很高的压缩比,可以大大减轻数据读取的压力,提高响应速度。

除去字符串类型,其他类型的字段通常是固定长度的,而且在磁盘和内存的字节顺序通常是一致的,可以直接映射,省去了解析的过程。而在行存储中,只要有变长的字段存在,需要逐行逐字段的解析。

延伸阅读:

二、列存储的特点

在读取数据时,SQL Server每次都把所需数据所在的整个Page读取到内存中,Page是数据读取的最小单位。如果采用行存储,每一个Page都存储所有列的数据,每行的Size决定了单个Page能够存储的数据行数量。

我们可以粗略计算一下,如果一个数据行有10列,每列的平均Size是10B,一行的Size是100B,那么单个Page非常多存储80行(8060B/100B);如果采用列存储模式,那么单个Page可以存储806行(8060B/10B)。就单个Page存储的数据行数量而言,列存储是行存储的10倍,SQL Server引擎把一个Page读取到内存中,能够获取的数据行数量成10倍增加。

因此,采用列存储模式时,每一个Page能够存储更多的数据行。在加载列存储数据时,SQL Server只需要消耗少量的IO,就能把某一列的全部数据加载到缓存中。当从列很多的大表中读取几个列时,相比传统的行存储(Row Store)模式,列存储(Column Store)能够成千上万倍地提高数据的读取速度和查询性能。

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