為何寫(xiě)作本書(shū)
ClickHouse在2016年發(fā)布了開(kāi)源版本。自開(kāi)源以來(lái)，社區(qū)一直保持著很高的活躍度，開(kāi)發(fā)者與用戶遍布全球各地。目前，ClickHouse是大數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)分析領(lǐng)域的主流選擇之一。ClickHouse的目標(biāo)是向人們提供世界上快的分析型數(shù)據(jù)庫(kù)。在各種OLAP查詢(xún)引擎評(píng)測(cè)中，ClickHouse的查詢(xún)性能橫掃各大OLAP數(shù)據(jù)庫(kù)引擎，尤其是Ad Hoc即席查詢(xún)性能，一直遙遙領(lǐng)先。因此，ClickHouse被廣泛應(yīng)用于即席查詢(xún)業(yè)務(wù)場(chǎng)景中。
在學(xué)習(xí)和使用ClickHouse的過(guò)程中，我發(fā)現(xiàn)我越來(lái)越喜歡ClickHouse，它的設(shè)計(jì)思想非常優(yōu)秀，代碼和架構(gòu)都值得深入研究。ClickHouse團(tuán)隊(duì)精益求精的精神更值得我們每個(gè)人學(xué)習(xí)。雖然要快速迭代ClickHouse，但是ClickHouse團(tuán)隊(duì)依然不會(huì)放低要求，比如為了使用1個(gè)算法，會(huì)至少?lài)L試10個(gè)算法，而且在選擇了某個(gè)算法后，后續(xù)還會(huì)繼續(xù)嘗試其他更多算法，以便下次迭代時(shí)使用。正是由于這種精益求精、追求極致的態(tài)度，才有了ClickHouse的極致性能。感謝ClickHouse團(tuán)隊(duì)！
本書(shū)可以說(shuō)是我對(duì)ClickHouse項(xiàng)目實(shí)踐和學(xué)習(xí)思考過(guò)程的粗淺總結(jié)。我希望把這些學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)和總結(jié)，分享給更多需要使用ClickHouse來(lái)解決實(shí)際業(yè)務(wù)問(wèn)題的朋友們。同時(shí)，通過(guò)寫(xiě)作，我加深了對(duì) ClickHouse功能特性和架構(gòu)實(shí)現(xiàn)原理的理解，也深刻體會(huì)到了學(xué)無(wú)止境的含義。寫(xiě)書(shū)的過(guò)程也是我系統(tǒng)學(xué)習(xí)與思考ClickHouse的過(guò)程，如果這本書(shū)能夠?qū)δ阌兴鶐椭�或者啟發(fā)，我將不勝欣慰。
本書(shū)主要特點(diǎn)
本書(shū)圖文并茂、由淺入深地介紹了ClickHouse的前世今生、業(yè)界使用生態(tài)、基礎(chǔ)知識(shí)和實(shí)現(xiàn)原理的諸多細(xì)節(jié)，以及ClickHouse在企業(yè)級(jí)大數(shù)據(jù)分析業(yè)務(wù)中的項(xiàng)目實(shí)戰(zhàn)。本書(shū)非常注重實(shí)用性，給出了大量的操作實(shí)例和項(xiàng)目實(shí)戰(zhàn)案例。
通過(guò)閱讀這本書(shū)，你將理解ClickHouse是如何運(yùn)行的，同時(shí)，你將掌握如何在實(shí)際業(yè)務(wù)項(xiàng)目中使用ClickHouse解決大數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)分析問(wèn)題。閱讀本書(shū)，你將體驗(yàn)一場(chǎng)充實(shí)、驚奇的企業(yè)級(jí)大數(shù)據(jù)分析引擎設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)實(shí)戰(zhàn)之旅。趕快開(kāi)啟旅程吧！
本書(shū)讀者對(duì)象
本書(shū)是一本從入門(mén)到實(shí)戰(zhàn)再到進(jìn)階，全方位介紹ClickHouse開(kāi)發(fā)的專(zhuān)業(yè)技術(shù)書(shū)，適合的讀者對(duì)象主要為：
計(jì)算機(jī)、大數(shù)據(jù)、人工智能等相關(guān)專(zhuān)業(yè)的師生；
對(duì)企業(yè)數(shù)字化、大數(shù)據(jù)OLAP分析引擎、數(shù)據(jù)庫(kù)等領(lǐng)域感興趣的初學(xué)者；
大數(shù)據(jù)從業(yè)者、BI工程師、數(shù)據(jù)分析師、程序員等。
如何閱讀本書(shū)
本書(shū)共10章。我希望通過(guò)簡(jiǎn)練清晰的表述和豐富實(shí)用的實(shí)例說(shuō)明，細(xì)致全面地講清楚ClickHouse的基礎(chǔ)知識(shí)和豐富的功能特性，以及如何使用ClickHouse進(jìn)行實(shí)際業(yè)務(wù)項(xiàng)目的開(kāi)發(fā)實(shí)戰(zhàn)。通過(guò)本書(shū)，你將學(xué)會(huì)如何在幾分鐘內(nèi)安裝好ClickHouse環(huán)境并開(kāi)始使用。然后，你將學(xué)習(xí)如何使用ClickHouse的更多功能，如基本數(shù)據(jù)類(lèi)型、函數(shù)、SQL語(yǔ)法、稀疏索引、不同的表引擎、數(shù)據(jù)副本與分片、分布式庫(kù)表管理查詢(xún)和集群運(yùn)維監(jiān)控等。
本書(shū)整體上是按照由基礎(chǔ)知識(shí)到實(shí)現(xiàn)原理再到項(xiàng)目實(shí)戰(zhàn)的寫(xiě)作思路，循序漸進(jìn)地鋪展開(kāi)的。如果你對(duì)ClickHouse已經(jīng)有一定了解，需要進(jìn)行實(shí)際的項(xiàng)目實(shí)踐，可以直接閱讀第7～ 10章。如果你對(duì)ClickHouse還不是很了解，那么建議你按照本書(shū)的章節(jié)順序閱讀。
各章的主要內(nèi)容如下。
第1章帶領(lǐng)讀者快速進(jìn)入ClickHouse的世界，讓讀者全面了解ClickHouse的前世今生和核心特性。主要內(nèi)容包括ClickHouse是什么，具有哪些特性，適合哪些應(yīng)用場(chǎng)景等。通過(guò)該章，你將掌握ClickHouse 的核心特性，了解列存儲(chǔ)、數(shù)據(jù)壓縮、稀疏索引等存儲(chǔ)層設(shè)計(jì)原理，以及MPP 架構(gòu)、向量化查詢(xún)執(zhí)行引擎、動(dòng)態(tài)代碼生成等計(jì)算層的主要設(shè)計(jì)思想與原理。
第2章將走進(jìn) ClickHouse世界，進(jìn)行具體操作實(shí)踐，包括安裝、部署、系統(tǒng)配置、客戶端連接、ClickHouse基礎(chǔ)命令行操作等。
第3章介紹ClickHouse基礎(chǔ)數(shù)據(jù)類(lèi)型，包括數(shù)值類(lèi)型、字符串類(lèi)型和時(shí)間類(lèi)型等基本內(nèi)容，以及這些基礎(chǔ)數(shù)據(jù)類(lèi)型的常用函數(shù)操作。
第4章介紹 ClickHouse 高級(jí)數(shù)據(jù)類(lèi)型，主要包括數(shù)組、元組和嵌套等復(fù)合數(shù)據(jù)類(lèi)型。另外，還介紹了如何使用聚合函數(shù)類(lèi)型動(dòng)態(tài)自定義類(lèi)型，比如說(shuō) Bitmap 類(lèi)型等。
第5章介紹 ClickHouse 函數(shù)，主要包括算術(shù)函數(shù)、數(shù)組函數(shù)、字符串函數(shù)、條件函數(shù)、時(shí)間函數(shù)、數(shù)學(xué)函數(shù)、聚合函數(shù)、窗口函數(shù)、空值函數(shù)和常用算子等。
第6章介紹 ClickHouse SQL基礎(chǔ)和查詢(xún)配置等相關(guān)內(nèi)容，主要包括使用 SQL 來(lái)創(chuàng)建數(shù)據(jù)庫(kù)、表、視圖，新增數(shù)據(jù)庫(kù)用戶賬戶、角色等，并進(jìn)行庫(kù)表權(quán)限管理；同時(shí)，介紹了如何向 ClickHouse 表中插入數(shù)據(jù)，并對(duì)表中的數(shù)據(jù)進(jìn)行查詢(xún)，以及各種SQL查詢(xún)子句的用法；后，介紹了如何通過(guò)EXPLAIN語(yǔ)句查看SQL執(zhí)行計(jì)劃以及執(zhí)行流程。
第7章介紹如何使用 Spring Boot 來(lái)連接 ClickHouse服務(wù)器，一步步實(shí)現(xiàn)前后端的開(kāi)發(fā)和集成測(cè)試的全過(guò)程。
第8章介紹如何使用 ClickHouse的 Bitmap 高級(jí)數(shù)據(jù)類(lèi)型來(lái)實(shí)現(xiàn)超大規(guī)模數(shù)據(jù)場(chǎng)景（千億、萬(wàn)億級(jí)）用戶畫(huà)像標(biāo)簽圈人和人群畫(huà)像洞察。主要內(nèi)容包括DMP的基本概念、事實(shí)、維度、指標(biāo)與標(biāo)簽的基本知識(shí)，如何使用 ClickHouse Bitmap實(shí)現(xiàn)支持任意維度標(biāo)簽組合的人群圈選，以及具體實(shí)現(xiàn)原理和圈選洞察SQL實(shí)例。
第9章以清晰、詳細(xì)的步驟展示如何創(chuàng)建具有多個(gè)節(jié)點(diǎn)的 ClickHouse 集群；同時(shí)，介紹如何在 ClickHouse 集群上創(chuàng)建分布式數(shù)據(jù)庫(kù)、分布式表和本地表，以及數(shù)據(jù)的讀寫(xiě)操作方法和原理；后，重點(diǎn)講解ClickHouse集群分片與副本的工作原理及分布式查詢(xún)等內(nèi)容。
第10章介紹如何從0到1使用Docker安裝和配置Grafana、clickhouse-exporter與Prometheus，并搭建一個(gè)ClickHouse集群監(jiān)控平臺(tái)；同時(shí)，還介紹了如何自定義指標(biāo)面板以及集群常用監(jiān)控指標(biāo)等實(shí)用內(nèi)容。
勘誤
雖然在本書(shū)寫(xiě)作過(guò)程中我盡力追求簡(jiǎn)潔正確、清晰流暢地表達(dá)內(nèi)容，但限于自身水平，可能仍有錯(cuò)誤與疏漏之處，還望各位讀者不吝指正。你可以在https://github.com/ClickHouse-InAction/book_issues/issues提Issue，我將在線上為你提供解答。
關(guān)于本書(shū)的任何問(wèn)題、意見(jiàn)或者建議，你都可以通過(guò)郵件 universsky@163.com 與我交流。
致謝
在本書(shū)的寫(xiě)作和出版過(guò)程中，我得到了很多人的幫助和陪伴。
首先感謝我的妻子和兩個(gè)可愛(ài)的孩子。正是有了你們的陪伴，我的工作和生活才更加有意義。我還要感謝我的父母。雖然你們可能不知道我寫(xiě)的是什么，但是正是有了你們的辛勤養(yǎng)育，我才能長(zhǎng)成今天的我。
我衷心地感謝本書(shū)的編輯楊福川老師和李藝?yán)蠋�。在本�?shū)的寫(xiě)作過(guò)程中，你們耐心細(xì)致地對(duì)稿件進(jìn)行了詳盡、細(xì)致的審閱和批注，提出了很多寶貴的修改建議，也給予了我極大的鼓勵(lì)，才讓我終完成了這本書(shū)。同時(shí)，我還要感謝本書(shū)出版過(guò)程中所有付出辛勤勞動(dòng)的機(jī)械工業(yè)出版社的工作人員。
在此，我還要特別感謝朱金清、劉兵兵、肖玉哲、張小俠、劉杰、羅光、郭宇、梁瑩瑩、彭家學(xué)等親愛(ài)的同事們和朋友們（還有很多，在此就不一一列出了），非常感謝你們能夠抽出寶貴時(shí)間審閱本書(shū)，同時(shí)給出了本書(shū)內(nèi)容的勘誤，傾情為本書(shū)寫(xiě)了推薦語(yǔ)。能與你們成為同事和朋友，是我莫大的榮幸。
感謝在工作學(xué)習(xí)旅程中認(rèn)識(shí)的所有師長(zhǎng)、前輩、朋友和同事，能夠認(rèn)識(shí)你們并與你們一起學(xué)習(xí)、共事，是我的榮幸。
快樂(lè)生活，快樂(lè)學(xué)習(xí)，快樂(lè)分享，快樂(lè)實(shí)踐，知行合一。
后，祝大家閱讀愉快！

陳光劍
2023年4月于杭州