Apache Ignite 的 SQL 功能和分布式查询机制

这段内容讲的是 Apache Ignite 的 SQL 功能和分布式查询机制。我们可以从几个关键点来理解:


一、Ignite 是一个分布式 SQL 数据库

✅ 特点:

  • 符合 ANSI-99 SQL 标准
  • 水平扩展(可扩展到多个节点)
  • 容错(fault-tolerant)
  • 支持两种数据分布方式:
    • 分区(Partitioned):数据分布在多个节点上
    • 复制(Replicated):每个节点都有完整数据副本

二、SQL 功能支持

✅ DML 语句:

Ignite 支持常见的 SQL 操作,比如:

  • SELECT
  • INSERT
  • UPDATE
  • DELETE

✅ DDL 语句(部分支持):

虽然 Ignite 是分布式系统,不完全支持所有 DDL(如外键约束),但支持创建表、索引等操作:

  • CREATE TABLE
  • CREATE INDEX

三、如何连接 Ignite 的 SQL 引擎?

Ignite 提供了多种方式连接 SQL 接口:

方式 支持语言 说明
JDBC Java 标准数据库连接方式
ODBC C/C++, Python 等 用于非 Java 环境
原生 API Java, .NET, C++ 更高性能的接口

四、SQL 表的内部结构

SQL 表在内部其实和 Key-Value 缓存是一样的结构。

这意味着:

  • 你可以用 SQL 操作数据,也可以用缓存 API(如 put, get)操作同样的数据。
  • 你可以控制数据分区方式,进行 数据亲和性(Affinity Colocation) 优化,提高查询性能。

五、分布式查询机制(Distributed Queries)

这是 Ignite SQL 的核心特性之一。

🔄 查询执行流程:

  1. 解析和拆分:

    • Ignite 将 SQL 查询解析成多个"map"查询(在各个节点上执行)和一个"reduce"查询(合并结果)。
  2. 分布式执行:

    • 每个节点只执行与自己存储的数据相关的"map"查询。
  3. 结果合并:

    • 所有节点返回结果后,由发起查询的节点进行合并,生成最终结果。

📌 举例说明:

假设你执行一个查询:

sql 复制代码
SELECT * FROM Person WHERE salary > 100000;
  • Ignite 会把这条查询发送到所有节点(如果 Person 是分区表);
  • 每个节点只查自己本地的 Person 分区;
  • 最后由发起查询的节点汇总所有结果。

六、本地查询(Local Queries)

有时候你希望只查询当前节点的数据,而不是所有节点。

适用场景:

  • 查询的是 复制表(Replicated Table):因为每个节点都有全部数据,直接查本地即可。
  • 查询的是 分区表(Partitioned Table),但你想限制只查当前节点的数据。

如何启用本地查询?

在 SQL 查询中加上 LOCAL 关键字:

sql 复制代码
SELECT * FROM Person WHERE salary > 100000 LOCAL;

或者通过 API 设置本地标志(如 JDBC 的参数设置)。


七、SQL 引擎内部原理

Ignite 的 SQL 引擎使用了 H2 Database 引擎 来做:

  • SQL 语句解析(Parsing)
  • 查询优化(Optimization)
  • 生成执行计划(Execution Plan)

但 H2 只在单节点上运行,Ignite 在其基础上实现了 分布式查询协调机制,从而实现跨节点的数据查询和合并。


八、总结表格

主题 内容
SQL 支持 ANSI-99 标准、DML 完整支持、DDL 部分支持
数据分布 分区(Partitioned)或复制(Replicated)
查询方式 JDBC、ODBC、原生 API
表结构 实际是 Key-Value 缓存结构
查询机制 分布式 Map-Reduce 模式
本地查询 可通过 LOCAL 关键字限制只查本地数据
SQL 引擎 使用 H2 解析优化,Ignite 实现分布式协调
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