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深入浅出,探秘 parquet 的设计奥妙

后端

引言

随着大数据时代的到来,数据存储和处理的需求变得愈发迫切。传统的关系型数据库(RDBMS)由于其行式存储结构和有限的可扩展性,难以满足大数据场景的需求。因此,列式存储格式应运而生,并逐渐成为大数据存储的标准。

Parquet 的设计原理

Parquet 是一种列式存储文件格式,其基本原理是将数据按照列组织存储,而不是像传统的关系型数据库那样按照行存储。这种存储方式具有诸多优势,例如:

  • 高效的压缩: 列式存储允许对每一列数据进行单独压缩,从而提高了压缩效率。
  • 快速的数据检索: 列式存储允许对数据进行按列查询,从而减少了数据检索的时间。
  • 良好的可扩展性: 列式存储可以轻松地扩展到多个节点,从而提高了系统的吞吐量和可扩展性。

Parquet 的实现细节

Parquet 的实现细节主要包括:

  • 文件结构: Parquet 文件由多个块组成,每个块包含一个或多个列的数据。块的大小可以配置,通常为 256MB。
  • 数据编码: Parquet 使用多种数据编码格式,包括无编码、RLE 编码、字典编码等。不同的编码格式适用于不同的数据类型和场景。
  • 元数据存储: Parquet 文件包含丰富的元数据信息,例如文件的架构、块的位置、数据编码格式等。这些元数据信息存储在文件头中,便于快速访问。

Parquet 与其他存储格式的比较

Parquet 与其他常用的存储格式,如 CSV、JSON、ORC 等相比,具有诸多优势。例如:

  • 压缩效率: Parquet 的压缩效率远高于 CSV 和 JSON,与 ORC 相当。
  • 查询性能: Parquet 的查询性能优于 CSV 和 JSON,与 ORC 相当。
  • 可扩展性: Parquet 的可扩展性优于 CSV 和 JSON,与 ORC 相当。

Parquet 的适用场景

Parquet 适用于各种大数据场景,例如:

  • 数据仓库: Parquet 非常适合作为数据仓库的存储格式,因为它具有高效的压缩、快速的数据检索和良好的可扩展性。
  • 数据分析: Parquet 也非常适合用于数据分析,因为它可以快速地检索数据,并支持各种数据分析工具。
  • 机器学习: Parquet 还可以用于机器学习,因为它可以轻松地扩展到多个节点,并支持多种机器学习框架。

结语

Parquet 是一种广泛用于大数据场景的列式存储文件格式,具有高效的压缩、快速的数据检索和良好的可扩展性。Parquet 非常适合用于数据仓库、数据分析和机器学习等场景。