哈希聚合是 MariaDB 中使用的一种聚合算法,用于在大型数据集上高效计算 SUM、COUNT、MAX 和 MIN 等聚合函数。它的工作原理是根据分组键将数据分成组,将每个组散列到单独的内存缓冲区中,然后计算每个缓冲区上的聚合函数。
以下是 MariaDB 中哈希聚合的实现方式:
- 查询优化器首先识别查询中的分组列,并确定哈希聚合是否是适合使用的算法。
- 如果选择哈希聚合,查询优化器将创建一个中间结果集,其中包含分组列和聚合函数中使用的列。
- 然后根据分组键的哈希值将中间结果集划分为多个较小的分区。每个分区都存储在单独的内存缓冲区中。
- 对于每个分区,计算聚合函数并将结果存储在内存中。
- 处理完所有分区后,结果将组合成最终结果集并返回给用户。
哈希聚合对于大型数据集非常有效,因为它可以跨多个 CPU 核心和内存缓冲区并行计算。但是,它需要大量内存来存储中间结果,因此它可能不适合涉及大量组或聚合函数的查询。
在 MariaDB 中,您可以使用 SHOW STATUS LIKE 'Handler_read%' 和 SHOW STATUS LIKE 'Handler_tmp%' 命令监控哈希聚合性能和内存使用情况。这些命令将显示有关哈希聚合算法执行的读写操作数量的统计信息,以及用于临时表和缓冲区的内存量。
DEMO
以下是 MariaDB 中哈希聚合如何工作的demo。
考虑下面名为"sales"的表,其中包含公司的销售数据:
sql
CREATE TABLE sales (
id INT,
product VARCHAR(50),
category VARCHAR(50),
sales_date DATE,
amount DECIMAL(10,2)
);
让我们用一些示例数据填充表:
sql
INSERT INTO sales VALUES
(1, 'Product 1', 'Category A', '2021-01-01', 100),
(2, 'Product 2', 'Category B', '2021-01-01', 200),
(3, 'Product 1', 'Category A', '2021-01-02', 150),
(4, 'Product 2', 'Category B', '2021-01-02', 250),
(5, 'Product 3', 'Category C', '2021-01-01', 300),
(6, 'Product 3', 'Category C', '2021-01-02', 350);
现在,假设我们要按产品和类别计算总销售额。我们可以使用哈希聚合来实现这一点,如下所示:
vbnet
EXPLAIN SELECT product, category, SUM(amount) as total_sales
FROM sales
GROUP BY product, category;
解释计划的输出将是:
Shell
sql
+------+-------------+-------+-------+---------------+---------+---------+------+------+----------+-----------------------------------------------------------+
| id | select_type | table | type | possible_keys | key | key_len | ref | rows | filtered | Extra |
+------+-------------+-------+-------+---------------+---------+---------+------+------+----------+-----------------------------------------------------------+
| 1 | SIMPLE | sales | index | NULL | PRIMARY | 4 | NULL | 6 | 100.00 | Using index; Using temporary; Using filesort; Using hash |
+------+-------------+-------+-------+---------------+---------+---------+------+------+----------+-----------------------------------------------------------+
在此查询中,GROUP BY 子句按产品和类别对销售数据进行分组。 SUM 函数计算每个组的总销售额。由于数据集很大,因此使用哈希聚合而不是基于排序的聚合来有效地计算结果。
在哈希聚合中,使用哈希函数根据分组键(本例中为产品和类别)将数据划分为存储桶。然后计算每个存储桶的聚合函数,并将结果组合起来产生最终输出。此方法比基于排序的聚合更有效,因为它避免了昂贵的排序操作,并且只需要对数据进行一次传递。
该查询的输出将是:
diff
+-----------+------------+-------------+
| product | category | total_sales |
+-----------+------------+-------------+
| Product 1 | Category A | 250.00 |
| Product 2 | Category B | 450.00 |
| Product 3 | Category C | 650.00 |
+-----------+------------+-------------+
总之,哈希聚合是数据库系统中使用的一种强大技术,可有效计算大型数据集上的聚合函数。在 MariaDB 中,哈希聚合可用于计算 SUM、COUNT、MAX、MIN 和 AVG 等聚合函数,在处理基于排序的聚合成本过高的大型数据集时特别有用。