Starrocks 的 ShortCircuit短路径

背景

本文基于 Starrocks 3.3.5

本文主要来探索一下Starrocks在FE端怎么实现 短路径,从而加速点查查询速度。

在用户层级需要设置 enable_short_circuit 为true

分析

数据流:

直接到StatementPlanner.createQueryPlan方法:

复制代码
...
OptExpression root = ShortCircuitPlanner.checkSupportShortCircuitRead(logicalPlan.getRoot(), session);
...
optimizedPlan = optimizer.optimize(
                   session,
                   root,
                   mvTransformerContext,
                   stmt,
                   new PhysicalPropertySet(),
                   new ColumnRefSet(logicalPlan.getOutputColumn()),
                   columnRefFactory);

首先是通过ShortCircuitPlanner.checkSupportShortCircuitRead来判断该SQL是不是支持短路径查询:

复制代码
 public static OptExpression checkSupportShortCircuitRead(OptExpression root, ConnectContext connectContext) {
        if (!connectContext.getSessionVariable().isEnableShortCircuit()) {
            root.setShortCircuit(false);
            return root;
        }
        boolean supportShortCircuit = root.getOp().accept(new LogicalPlanChecker(), root, null);
        if (supportShortCircuit && OperatorType.LOGICAL_LIMIT.equals(root.getOp().getOpType())) {
            root = root.getInputs().get(0);
        }
        root.setShortCircuit(supportShortCircuit);
        return root;
    }
  • 通过isEnableShortCircuit也就是enable_short_circuit(默认是false) 来判断是否支持短路径查询

  • 通过visitor LogicalPlanChecker来判断SQL本身是否支持短路径查询
    通过 LogicalPlanChecker 实现看到,目前只支持 Scan Project Filter Limit 操作:

    复制代码
     public static class LogicalPlanChecker extends BaseLogicalPlanChecker {
      ...
       @Override
          public Boolean visitLogicalFilter(OptExpression optExpression, Void context) {
              ...
              return visitChild(optExpression, context);
          }
    
          @Override
          public Boolean visitLogicalProject(OptExpression optExpression, Void context) {
              ...
              return visitChild(optExpression, context);
          }
    
          @Override
          public Boolean visitLogicalLimit(OptExpression optExpression, Void context) {
              ...
              return visitChild(optExpression, context);
          }
    
          @Override
          public Boolean visitLogicalTableScan(OptExpression optExpression, Void context) {
              return createLogicalPlanChecker(optExpression, allowFilter, allowLimit, allowProject,
                      allowSort, predicate, orderByColumns, limit).visitLogicalTableScan(optExpression, context);
          }
    
          protected static boolean isPointScan(Table table,
                                               List<String> keyColumns,
                                               List<ScalarOperator> conjuncts,
                                               ShortCircuitContext shortCircuitContext) {
              Map<String, PartitionColumnFilter> filters = new TreeMap<>(String.CASE_INSENSITIVE_ORDER);
              filters.putAll(ColumnFilterConverter.convertColumnFilter(conjuncts, table));
              if (keyColumns == null || keyColumns.isEmpty()) {
                  return false;
              }
              long cardinality = 1;
              for (String keyColumn : keyColumns) {
                  if (filters.containsKey(keyColumn)) {
                      PartitionColumnFilter filter = filters.get(keyColumn);
                      if (filter.getInPredicateLiterals() != null) {
                          cardinality *= filter.getInPredicateLiterals().size();
                          // TODO(limit operator place fe)
                          if (cardinality > MAX_RETURN_ROWS ||
                                  (shortCircuitContext.getMaxReturnRows() != 0 && cardinality != 1)) {
                              return false;
                          }
                      } else if (!filter.isPoint()) {
                          return false;
                      }
                  } else {
                      return false;
                  }
              }
              return true;
          }
      }
     }
    • 直接看visitLogicalTableScan这个方法
      只有是存算一体的,也就是LogicalOlapScanOperator实例,才会有短路径查询,最终会走到ShortCircuitPlannerHybrid.LogicalPlanChecker.visitLogicalTableScan方法

      复制代码
      public Boolean visitLogicalTableScan(OptExpression optExpression, Void context) {
              LogicalScanOperator scanOp = optExpression.getOp().cast();
              Table table = scanOp.getTable();
              if (!(table instanceof OlapTable) || !(KeysType.PRIMARY_KEYS.equals(((OlapTable) table).getKeysType()))) {
                  return false;
              }
      
              for (Column column : table.getFullSchema()) {
                  if (IDictManager.getInstance().hasGlobalDict(table.getId(), column.getColumnId())) {
                      return false;
                  }
              }
      
              List<String> keyColumns = ((OlapTable) table).getKeyColumns().stream().map(Column::getName).collect(
                      Collectors.toList());
              List<ScalarOperator> conjuncts = Utils.extractConjuncts(predicate);
              return isPointScan(table, keyColumns, conjuncts, shortCircuitContext);
          }
      • 首先必须满足 是主键模型
      • 再次是 必须满足SQL 查询的表和字段没有全局字典
      • 最后 判断是不是点查
        满足:1. 过滤条件要么是IN,要么是=
        2. 如果是IN的话,IN中的项不能超过2024个
        3. 必须包含所有的主键(可以额外包含其他的非主键)
  • 如果确定可以走短路径的话,则设置root.setShortCircuit(true),否则为false

再次进行计划级别的优化 optimizer.optimize:

这里会调用optimizeByCost方法,到调用 rewriteAndValidatePlan方法:

复制代码
 private OptExpression rewriteAndValidatePlan(
            OptExpression tree,
            TaskContext rootTaskContext) {
        OptExpression result = logicalRuleRewrite(tree, rootTaskContext);
        OptExpressionValidator validator = new OptExpressionValidator();
        validator.validate(result);
        // skip memo
        if (result.getShortCircuit()) {
            result = new OlapScanImplementationRule().transform(result, null).get(0);
            result.setShortCircuit(true);
        }
        return result;

    }

ShortCircuit 短路径涉及到的有两方面:

  1. logicalRuleRewrite中 ruleRewriteForShortCircuit

    复制代码
        private Optional<OptExpression> ruleRewriteForShortCircuit(OptExpression tree, TaskContext rootTaskContext) {
        Boolean isShortCircuit = tree.getShortCircuit();
    
        if (isShortCircuit) {
            deriveLogicalProperty(tree);
            ruleRewriteIterative(tree, rootTaskContext, RuleSetType.SHORT_CIRCUIT_SET);
            ruleRewriteOnlyOnce(tree, rootTaskContext, new MergeProjectWithChildRule());
            OptExpression result = tree.getInputs().get(0);
            result.setShortCircuit(true);
            return Optional.of(result);
        }
        return Optional.empty();
       }

这里会专门针对于shortCircuit做一些规则优化:

复制代码
new PruneTrueFilterRule(),
new PushDownPredicateProjectRule(),
PushDownPredicateScanRule.OLAP_SCAN,
new CastToEmptyRule(),
new PruneProjectColumnsRule(),
PruneScanColumnRule.OLAP_SCAN,
new PruneProjectEmptyRule(),
new MergeTwoProjectRule(),
new PruneProjectRule(),
new PartitionPruneRule(),
new DistributionPruneRule();

 new MergeProjectWithChildRule()

以上规则只是在project以及 常量优化,以及更好的过滤数据的层级进行了优化,免去了一般性的规则过滤. 正如primary_key_table所说,由于primary key模型使得谓词下推成为了可能。

  1. OlapScanImplementationRule().transform
    这个也是在该SQL能够进行短路径的情况下,才会走到的数据流
    这一步的作用主要是把逻辑的scan转换为物理的scan

经过了以上两步以后,就直接返回了,也不会进入到memo的CBO优化。

至此 FE端 短路径的 优化就结束了,接下来就是生成物理计划了。

相关推荐
阿部多瑞 ABU6 小时前
复杂社会关系、三层结构与自反性
大数据·人工智能·ai写作
鲲穹AI种草7 小时前
小红书 AI 创作工具怎么选?鲲穹 RedNote 功能实测与横向对比
大数据·人工智能
Seraphina368 小时前
SQL注入(二)盲注
网络·数据库·经验分享·笔记·sql
ROSF68688 小时前
2026 仿石漆乳液供应商:市场布局与行业发展态势梳理
大数据·人工智能·python
库拉镜像AI牛牛9 小时前
短剧内容自动化生产:知漫剧工作室落地教程
大数据·服务器·前端·人工智能·语音识别
盟接之桥9 小时前
AI助手:你的7×24小时智能管家——让异常预警无处不在
大数据·网络·数据库·人工智能·制造·ai编程
waoooqwe9 小时前
问卷样本真实吗
大数据·数据库·算法·数据分析
砚底藏山河9 小时前
量化实战:回测数据底座快照与版本管理进阶
java·大数据·python·金融·maven
2601_9567436810 小时前
上海GEO优化公司名单(2026年10月更新):GEO是什么业务、上海主流服务商盘点与选型避坑指南
大数据·人工智能·技术分享·geo·上海
2601_9629666411 小时前
统计学专业应聘企业经营管理管培生,2027届校招的准备重点
大数据·数据分析