兼顾高性能与低成本，浅析 Apache Doris 异步物化视图原理及典型场景

在现代化的数据分析场景中，数据量以指数级速度快速膨胀，分析维度在不断扩展，查询逻辑的复杂度也在日益增加。从性能角度考虑，在承担高并发查询的压力下，秒级别甚至更快的响应速度已成为基本需求。同时，面对有限的计算资源，成本及性能如何平衡，严格的资源管控也显得尤为重要。

物化视图作为一种有效的解决方案，兼顾了视图的灵活性和物理表的高性能。它可以预先计算并存储查询结果集，从而在查询请求到达时直接从物化视图中获取结果，而无需重新执行查询语句。这种机制有效提升了查询性能，降低了重复执行查询的开销，成为企业加速数据处理、精细控制成本关键策略之一。

Apache Doris 物化视图进行了支持。早期版本中，Doris 支持同步物化视图；从 2.1 版本开始，正式引入异步物化视图，并在 3.0 版本中完善了这一功能。 正文开始之前，我们先了解同步和异步物化视图的区别：

用户在使用 Apach Doris 过程中，可以根据场景需求选择适合的物化视图。同步物化视图更适合对查询延迟敏感的场景，而异步物化视图则更适合以批量方式进行分析的场景。具体来说：

• 同步物化视图：当基础表更新时，物化视图会实时同步更新，保证查询结果的即时准确性，适用于数据更新较少、对查询响应要求较高的场景。
• 异步物化视图：当基础表更新时，物化视图通过定期更新保持数据最终一致，可减少频繁更新带来的性能影响，适用于更新不频繁、批量更新或对实时性要求不高的分析场景。

通过前文，我们已基本了解同步及异步物化视图的区别及适配场景。本文将重点介绍 Doris 异步物化视图的特性及应用。

同步物化视图的使用可参考官网文档

异步物化视图原理浅析

01 支持全量和分区增量刷新

不同于同步物化视图的实时增量刷新机制，异步物化视图支持全量刷新和分区增量刷新两种机制，以保证数据的最终一致性：

• 全量刷新：计算并刷新物化视图定义 SQL 的所有数据。适合在数据量较小或数据架构发生变化时使用，在对实时性要求不高的场景下可进行定期刷新。
• 分区增量刷新：当物化视图的基表分区数据发生变化时，可以识别并仅刷新变化的分区，无需刷新整个物化视图，相比全量/实时刷新显著减少了计算和存储开销。刷新时会先计算要需要刷新的分区列表，然后拆分成多个 Insert Overwrite 语句顺序执行，可指定每次 Insert Overwrite 刷新的分区数量。该方式适用于大数据量场景，尤其是分区表频繁变化且对实时性要求较高的场景。

参考文档

02 支持资源管控与可观测性

物化视图的构建及刷新是一个计算密集型的过程，因此，对该过程进行资源管控和监测至关重要。这可以效避免资源竞争，从而提升查询速度、优化系统性能及稳定性。

在资源管控上， Apache Doris 支持通过workload_group进行资源管理。通过配置workload_group以限制物化视图构建或刷新能够使用的最大系统资源。比如，在创建物化视图时，支持设置workload_group属性，以确保物化视图构建仅使用对应的系统资源，不会影响正常的查询操作。

在可观测性上， Doris 不仅支持查看物化视图元数据信息，也支持查看物化视图刷新任务的 Job 配置详情、物化视图刷新进度以及对应workload_group资源消耗情况，帮助用户更好的理解和管理物化视图。

当物化视图进行刷新时，系统会根据 Job 配置自动启动一个任务 Task 实例。可执行下方命令，实时查看和监控这一任务的状态。

select * from tasks("type"="mv") where MvName = 'mv_name' order by CreateTime desc;

参考文档：

TASKS

MV_INFOS

Doris 支持通过 Workload 系统表对集群工作负载进行分析，详情见工作负载分析

03 支持全面的透明改写能力

透明改写指在处理查询时，可自动对用户的 SQL 进行优化及改写，提高查询性能及执行效率，降低计算成本。改写通常对用户不可见，无需干预改写过程。

Doris 异步物化视图采用基于 SPJG（SELECT-PROJECT-JOIN-GROUP-BY）模式的透明改写算法。该算法能够分析 SQL 的结构信息，自动寻找合适的物化视图进行透明改写，并选择最优的物化视图来响应查询 SQL。

Doris 提供了丰富且全面的透明改写能力：

• 支持 Join 类型的改写，并支持 Join 衍生改写。当查询和物化视图的 Join 的类型不一致时，可以通过在 Join 外部添加补偿 where 条件来实现透明的改写。
• 支持聚合改写，包括多维聚合函数 GROUPING SETS、ROLLUP、CUBE 的改写，并支持查询包含聚合、物化不包含聚合的改写。
• 支持嵌套物化视图的改写，在复杂的查询加速场景下，可以借助嵌套物化视图进行极致加速。
• 支持分区补偿改写，当分区物化视图部分分区失效，可通过 Union All 基表补全数据。

目前，仅新优化器支持物化视图的透明改写。从 2.1.5 版本开始，透明改写默认开启，2.1.5 前的版本使用透明改写能力，需要手动开启如下开关。

-- 开启透明改写，默认不开启，自2.1.5开始，默认开启
SET enable_materialized_view_rewrite = true;

透明改写能力详情见文档

异步物化视图典型使用场景

01 查询加速，提高并发，减少资源消耗

在 BI 报表场景或其他加速场景中，用户对于查询响应时间较为敏感，通常要求能够秒级别返回结果。而查询通常涉及多张表先进行 Join 计算、再聚合计算，该过程会消耗大量计算资源，并且有时难以保证时效性。对此，异步物化视图能够很好应对，它不仅支持直接查询，也支持透明改写，优化器会依据改写算法和代价模型，自动选择最优的物化视图来响应请求。

未使用物化视图的原始查询：

如下所示对每个月各地区和国家的订单数量和利润进行分析。由于涉及多表连接，该查询消耗了大量资源，并且查询延迟较高。

SELECT 
    n_name,
    r_name,
    date_trunc(o.o_orderdate, 'month') as month,
    count(distinct o.o_orderkey) as order_count,
    sum(l.l_extendedprice * (1 - l.l_discount)) as revenue
FROM orders o
JOIN lineitem l ON o.o_orderkey = l.l_orderkey
JOIN customer c ON o.o_custkey = c.c_custkey
JOIN nation n ON c.c_nationkey = n.n_nationkey
JOIN region r ON n.n_regionkey = r.r_regionkey
GROUP BY n_name, r_name, month;

使用异步物化视图进行查询加速：

1）构建如下物化视图，对用户、月份、地区、国家进行初步聚合

CREATE MATERIALIZED VIEW sales_agg_mv 
BUILD IMMEDIATE REFRESH AUTO ON MANUAL 
DISTRIBUTED BY RANDOM BUCKETS 12
PROPERTIES ('replication_num' = '1') 
AS
SELECT 
    n_name,
    r_name,
    date_trunc(o_orderdate, 'month') as month,
    bitmap_union(to_bitmap(o_orderkey)) as order_count,
    sum(l_extendedprice * (1 - l_discount)) as net_revenue,
    sum(l_quantity) as total_quantity
FROM orders o
JOIN lineitem l ON o.o_orderkey = l.l_orderkey
JOIN customer c ON o.o_custkey = c.c_custkey
JOIN nation n ON c.c_nationkey = n.n_nationkey
JOIN region r ON n.n_regionkey = r.r_regionkey
GROUP BY n_name, r_name, month;

2）通过透明改写，原始查询将被优化器自动改写为以下语句：

SELECT 
    n_name,
    r_name,
    month,
    bitmap_union_count(order_count) as order_count,
    sum(net_revenue) as revenue
FROM sales_agg_mv
GROUP BY  
n_name, r_name, month;

由此可见，用户在不修改原 SQL 的情况下，Doris 会自动选择最优的物化视图来响应查询，这极大提高了查询性能，减少了资源消耗，并提升了并发处理能力。

为更直观展示加速效果，我们以 TPCH 数据的 Schema 为例，测试物化视图加速效果。

• 数据规模：总数据量是 100G
• 节点：FE 和 BE 为单节点
• CPU : 至强 E5-2686V4，36C
• 内存：128G DDR3
• 硬盘：SSD 固态 2T

从性能对比结果可知，透明改写查询相比普通查询能够显著提升查询性能。在大多数查询场景中，透明改写查询响应时间较普通查询降低了 99%。

02 简化 ETL 流程，提升开发效率

数据分析工作往往需要对多表进行连接和聚合，这一过程通常涉及复杂且频繁重复的查询。这类查询可能引发查询延迟高或资源消耗大的问题。然而，如果采用异步物化视图构建数据分层模型，则可以很好避免该问题。

接下来，通过 TPC-H 数据集说明异步物化视图在数据建模中的应用，以分析每月各地区和国家的订单数量和利润为例：

原始查询（未使用物化视图）：

SELECT 
    n_name,
    date_trunc(o.o_orderdate, 'month') as month,
    count(distinct o.o_orderkey) as order_count,
    sum(l.l_extendedprice * (1 - l.l_discount)) as revenue
FROM orders o
JOIN lineitem l ON o.o_orderkey = l.l_orderkey
JOIN customer c ON o.o_custkey = c.c_custkey
JOIN nation n ON c.c_nationkey = n.n_nationkey
JOIN region r ON n.n_regionkey = r.r_regionkey
GROUP BY n_name, month;

使用异步物化视图分层建模：

1）构建 DWD 层（明细数据），处理订单明细宽表

CREATE MATERIALIZED VIEW dwd_order_detail 
BUILD IMMEDIATE REFRESH AUTO ON COMMIT 
DISTRIBUTED BY RANDOM BUCKETS 16
PROPERTIES ('replication_num' = '1') 
AS
select 
    o.o_orderkey,
    o.o_custkey,
    o.o_orderstatus,
    o.o_totalprice,
    o.o_orderdate,
    c.c_name,
    c.c_nationkey,
    n.n_name as nation_name,
    r.r_name as region_name,
    l.l_partkey,
    l.l_quantity,
    l.l_extendedprice,
    l.l_discount,
    l.l_tax
from orders o
join customer c on o.o_custkey = c.c_custkey
join nation n on c.c_nationkey = n.n_nationkey
join region r on n.n_regionkey = r.r_regionkey
join lineitem l on o.o_orderkey = l.l_orderkey;

2）构建 DWS 层（汇总数据），进行每日订单汇总

CREATE MATERIALIZED VIEW dws_daily_sales 
BUILD IMMEDIATE REFRESH AUTO ON COMMIT 
DISTRIBUTED BY RANDOM BUCKETS 16
PROPERTIES ('replication_num' = '1') 
AS
select 
    date_trunc(o_orderdate, 'month') as month,
    nation_name,
    region_name,
    bitmap_union(to_bitmap(o_orderkey)) as order_count,
    sum(l_extendedprice * (1 - l_discount)) as net_revenue
from dwd_order_detail
group by 
    date_trunc(o_orderdate, 'month'),
    nation_name,
    region_name;

3）使用物化视图优化查询如下：

SELECT 
    nation_name,
    month,
    bitmap_union_count(order_count),
    sum(net_revenue) as revenue
FROM dws_daily_sales
GROUP BY nation_name, month;

从上可知，异步物化视图运用在数据分层建模之后，查询语句变得更加简洁，响应耗时从几十秒缩短至秒级别：

在 DWD 和 DWS 层的构建中，物化视图通过自动化的数据调度和刷新机制，简化了传统 ETL 的复杂性，显著提升了整体数据开发效率；同时，它支持触发式调度，提供更高的建模时效性和数据可见性。此外，基于物化视图分层建模，可大幅简化复杂查询逻辑，减少因重复计算带来的额外开销，从而有效提升系统整体吞吐量。

03 结合湖仓一体，加速外表查询

在现代化的数据架构中，企业通常会采用湖仓一体设计，以平衡数据的存储成本与查询性能。在这种架构下，经常会遇到两个关键挑战：

• 查询性能受限：频繁查询数据湖中的数据时，可能会受到网络延迟和第三方服务的影响，从而导致查询延迟，进而影响用户体验。
• 数据分层建模的复杂性：在数据湖到实时数仓的数据流转和转换过程中，通常需要复杂的 ETL 流程，这增加了维护成本和开发难度

使用 Doris 异步物化视图，可以很好的应对上述挑战：

• 透明改写加速查询：将常用的数据湖查询结果物化到 Doris 内部存储，采用透明改写可有效提升查询性能。
• 简化分层建模：支持基于数据湖中的表创建物化视图，实现从数据湖到实时数仓的便捷转换，极大简化了数据建模流程。

如下，以 Hive 示例说明：

1）基于 Hive 创建 Catalog，使用 TPC-H 数据集

CREATE CATALOG hive_catalog PROPERTIES (
    'type'='hms',
    -- hive meta store 地址
    'hive.metastore.uris' = 'thrift://172.21.0.1:7004'
);

2）基于 Hive Catalog 创建物化视图

-- 物化视图只能在 internal 的 catalog 上创建, 切换到内部 catalog
switch internal;
create database hive_mv_db;
use hive_mv_db;

CREATE MATERIALIZED VIEW external_hive_mv
        BUILD IMMEDIATE REFRESH AUTO ON MANUAL
        DISTRIBUTED BY RANDOM BUCKETS 12
        PROPERTIES ('replication_num' = '1')
AS
SELECT
  n_name,
  o_orderdate,
  sum(l_extendedprice * (1 - l_discount)) AS revenue
FROM
  customer,
  orders,
  lineitem,
  supplier,
  nation,
  region
WHERE
  c_custkey = o_custkey
  AND l_orderkey = o_orderkey
  AND l_suppkey = s_suppkey
  AND c_nationkey = s_nationkey
  AND s_nationkey = n_nationkey
  AND n_regionkey = r_regionkey
  AND r_name = 'ASIA'
GROUP BY
n_name,
o_orderdate;

3）运行如下的查询，通过透明改写自动使用物化视图加速查询。

SELECT
  n_name,
  sum(l_extendedprice * (1 - l_discount)) AS revenue
FROM
  customer,
  orders,
  lineitem,
  supplier,
  nation,
  region
WHERE
  c_custkey = o_custkey
  AND l_orderkey = o_orderkey
  AND l_suppkey = s_suppkey
  AND c_nationkey = s_nationkey
  AND s_nationkey = n_nationkey
  AND n_regionkey = r_regionkey
  AND r_name = 'ASIA'
  AND o_orderdate >= DATE '1994-01-01'
  AND o_orderdate < DATE '1994-01-01' + INTERVAL '1' YEAR
GROUP BY
n_name
ORDER BY
revenue DESC;

使用注意：Doris 暂无法感知除 Hive 外的其他外表数据变更。当外表数据不一致时，使用物化视图可能出现数据不一致的情况。以下开关表示：参与透明改写的物化视图是否允许包含外表，默认false。如接受数据不一致或者通过定时刷新来保证外表数据一致性，可以将此开关设置成true。

-- 设置包含外表的物化视图是否可用于透明改写，默认不允许，如果可以接受数据不一致或者可以自行保证数据一致，
-- 可以开启
SET materialized_view_rewrite_enable_contain_external_table = true;

下表为使用异步物化视图前后的性能差异，使用透明改写之后，查询速度较之前提升约 93 倍。

04 提升写入效率，减少资源竞争

1. 灵活刷新策略，避免资源竞争

在高吞吐的数据写入的场景中，系统性能的稳定性与数据处理的高效性同样重要。通过异步物化视图灵活的刷新策略，用户可以根据具体场景选择合适的刷新方式，从而降低写入压力，避免资源争抢。

使用同步物化视图时，由于刷新策略的限制，通常只能进行高频的实时更新。虽然能够保障时效性，但面对高频、大规模的导入操作时，极易出现系统资源持续占用，影响数据处理性能。

相比之下，异步物化视图提供了手动触发、触发式、周期性触发三种灵活的刷新策略。用户可以根据场景需求差异，选择合适的刷新策略。当基表数据变更时，不会立即触发物化视图刷新，延迟刷新有利于降低资源压力，有效避免写入资源争抢。

如下所示，选择的刷新方式为定时刷新，每 2 小时刷新一次。当orders和 lineitem 导入数据时，不会立即触发物化视图刷新。

CREATE MATERIALIZED VIEW common_schedule_join_mv
BUILD IMMEDIATE REFRESH AUTO ON SCHEDULE EVERY 2 HOUR
DISTRIBUTED BY RANDOM BUCKETS 16
PROPERTIES  ('replication_num' = '1')
AS 
SELECT 
  l_linestatus, 
  l_extendedprice * (1 - l_discount),
  o_orderdate, 
  o_shippriority 
FROM 
  orders 
  LEFT JOIN lineitem ON l_orderkey = o_orderkey;

2. 透明改写导入 SQL，提升导入效率

透明改写能够对查询 SQL 的改写，实现了查询加速，同时也能对导入 SQL 进行改写，从而提升导入效率。

从 2.1.6 版本开始，当物化视图和基表数据强一致时，可对 DML 操作如 Insert Into 或者 Insert Overwrite 进行透明改写，这对于数据导入场景的性能提升有显著效果。

A. 创建 Insert Into 数据的目标表

CREATE TABLE IF NOT EXISTS target_table  (
  orderdate      DATE NOT NULL,
  shippriority   INTEGER NOT NULL,
  linestatus     CHAR(1) NOT NULL,
  sale           DECIMALV3(15,2) NOT NULL
)
DUPLICATE KEY(orderdate, shippriority)
DISTRIBUTED BY HASH(shippriority) BUCKETS 3
PROPERTIES (
  "replication_num" = "1"
);

B. common_schedule_join_mv:

CREATE MATERIALIZED VIEW common_schedule_join_mv
BUILD IMMEDIATE REFRESH AUTO ON SCHEDULE EVERY 2 HOUR
DISTRIBUTED BY RANDOM BUCKETS 16
PROPERTIES  ('replication_num' = '1')
AS 
SELECT 
  l_linestatus, 
  l_extendedprice * (1 - l_discount),
  o_orderdate, 
  o_shippriority 
FROM 
  orders 
  LEFT JOIN lineitem ON l_orderkey = o_orderkey;

未经改写的导入语句如下：

INSERT INTO target_table 
SELECT 
  o_orderdate, 
  o_shippriority,
  l_linestatus, 
  l_extendedprice * (1 - l_discount)
FROM 
  orders 
  LEFT JOIN lineitem ON l_orderkey = o_orderkey;

经过透明改写后，语句如下：

INSERT INTO target_table 
SELECT *
FROM common_schedule_join_mv;

需要注意的是：如果 DML 操作的是无法感知数据变更的外表，透明改写可能导致基表最新数据无法实时导入目标表。如果用户可以接受数据不一致或能够自行保证数据一致性，可以打开如下开关

-- DML 时，当物化视图存在无法实时感知数据的外表时，是否开启基于结构信息的物化视图透明改写，默认关闭
SET enable_dml_materialized_view_rewrite_when_base_table_unawareness = true;

最佳使用实践

01 高效复用物化视图，平衡查询与构建成本

查询加速需权衡物化视图的构建成本与查询性能。物化视图越通用，透明改写后的性能提升效果越低；而越符合需求的定制化物化视图，性能提升效果越好，但定制化物化视图很难被复用。这有违于高性能、低成本的基本原则。

那么，如何复用物化视图，能够更好的平衡查询与构建成本？为便于大家提高工作效率，我们整理了一些构建物化视图的基本原则：

• Join：提取查询中使用的公共表连接模式构建物化视图，以节省连接计算。
• Aggregate：尽量使用低基数字段作为维度，确保聚合后的数据量小于原查询。
• Filter：若查询中频繁对同一字段进行过滤，可在物化视图中添加相应的 Filter。
• Calculate Expressions ：对于性能消耗较大的表达式（如复杂的 CASE WHEN 和字符串处理函数），可在物化视图中定义这些表达式。
• 固定查询：如果查询语句固定且对性能要求极高，可以直接使用原查询语句构建物化视图。

举例说明，以如下查询为例，我们分别创建不同的物化视图：

SELECT 
  l_linestatus, 
  sum(
    l_extendedprice * (1 - l_discount)
  ) AS revenue, 
  o_orderdate, 
  o_shippriority 
FROM 
  orders 
  LEFT JOIN lineitem ON l_orderkey = o_orderkey 
WHERE 
  o_orderdate <= DATE '1997-05-01' 
  AND o_orderdate >= DATE '1996-05-15' 
GROUP BY 
  l_linestatus, 
  o_orderdate, 
  o_shippriority;

common_join_mv:

CREATE MATERIALIZED VIEW common_join_mv
BUILD IMMEDIATE REFRESH AUTO ON MANUAL
DISTRIBUTED BY RANDOM BUCKETS 2
PROPERTIES  ('replication_num' = '1')
AS 
SELECT 
  l_linestatus, 
  l_extendedprice * (1 - l_discount),
  o_orderdate, 
  o_shippriority 
FROM 
  orders 
  LEFT JOIN lineitem ON l_orderkey = o_orderkey;

target_agg_mv:

CREATE MATERIALIZED VIEW target_agg_mv
BUILD IMMEDIATE REFRESH AUTO ON MANUAL
DISTRIBUTED BY RANDOM BUCKETS 2
PROPERTIES  ('replication_num' = '1')
AS 
SELECT 
  l_linestatus, 
  sum(
    l_extendedprice * (1 - l_discount)
  ) AS revenue, 
  o_orderdate, 
  o_shippriority 
FROM 
  orders 
  LEFT JOIN lineitem ON l_orderkey = o_orderkey 
GROUP BY 
  l_linestatus, 
  o_orderdate, 
  o_shippriority;

以上两个物化视图均可进行透明改写。从通用性来看，common_join_mv 更具优势，适用于更广泛的透明改写场景。然而，在透明改写后的性能表现上，target_agg_mv 则表现更佳，原因是其能够提前对部分数据进行聚合。

因此，在性能要求较高的场景中，建议构建定制的物化视图；而在性能要求不那么严格的情况下，可以选择构建更通用的物化视图。

02 支持分区物化视图，节省刷新资源

从前文介绍可知，异步物化视图提供了全量和分区增量的刷新策略。因此，当物化视图基表的分区数据发生变化时，使用分区增量刷新可自动识别出物化视图对应变化的分区，并仅刷新这些分区，从而实现分区增量刷新，而无需刷新整个物化视图，节省刷新资源。

当满足以下条件时，可以创建分区物化视图：

• 物化视图的基表数据量较大，并且基表为分区表
• 除分区表外，物化视图使用的其他表不经常发生变化
• 物化视图的定义 SQL 和分区字段符合分区推导的要求，即满足分区增量更新的条件。详细要求可参考：CREATE-ASYNC-MATERIALIZED-VIEW
• 物化视图的分区数不超过 1000

以下方示例：

  CREATE TABLE IF NOT EXISTS lineitem (
    l_orderkey INTEGER NOT NULL, 
    l_partkey INTEGER NOT NULL, 
    l_suppkey INTEGER NOT NULL, 
    l_linenumber INTEGER NOT NULL, 
    l_ordertime DATETIME NOT NULL, 
    l_quantity DECIMALV3(15, 2) NOT NULL, 
    l_extendedprice DECIMALV3(15, 2) NOT NULL, 
    l_discount DECIMALV3(15, 2) NOT NULL, 
    l_tax DECIMALV3(15, 2) NOT NULL, 
    l_returnflag CHAR(1) NOT NULL, 
    l_linestatus CHAR(1) NOT NULL, 
    l_shipdate DATE NOT NULL, 
    l_commitdate DATE NOT NULL, 
    l_receiptdate DATE NOT NULL, 
    l_shipinstruct CHAR(25) NOT NULL, 
    l_shipmode CHAR(10) NOT NULL, 
    l_comment VARCHAR(44) NOT NULL
  ) DUPLICATE KEY(
    l_orderkey, l_partkey, l_suppkey, 
    l_linenumber
  ) PARTITION BY RANGE(l_ordertime) (
    FROM 
      ('2024-05-01') TO ('2024-06-30') INTERVAL 1 DAY
  ) DISTRIBUTED BY HASH(l_orderkey) BUCKETS 3 PROPERTIES ("replication_num" = "1"); 
  
    insert into lineitem values      
     (1, 2, 3, 4, '2024-05-01 01:45:05', 5.5, 6.5, 0.1, 8.5, 'o', 'k', '2024-05-01', '2024-05-01', '2024-05-01', 'a', 'b', 'yyyyyyyyy'),    
     (1, 2, 3, 4, '2024-05-15 02:35:05', 5.5, 6.5, 0.15, 8.5, 'o', 'k', '2024-05-15', '2024-05-15', '2024-05-15', 'a', 'b', 'yyyyyyyyy'),     
     (2, 2, 3, 5, '2024-05-25 08:30:06', 5.5, 6.5, 0.2, 8.5, 'o', 'k', '2024-05-25', '2024-05-25', '2024-05-25', 'a', 'b', 'yyyyyyyyy'),     
     (3, 4, 3, 6, '2024-06-02 09:25:07', 5.5, 6.5, 0.3, 8.5, 'o', 'k', '2024-06-02', '2024-06-02', '2024-06-02', 'a', 'b', 'yyyyyyyyy'),     
     (4, 4, 3, 7, '2024-06-15 13:20:09', 5.5, 6.5, 0, 8.5, 'o', 'k', '2024-06-15', '2024-06-15', '2024-06-15', 'a', 'b', 'yyyyyyyyy'),     
     (5, 5, 6, 8, '2024-06-25 15:15:36', 5.5, 6.5, 0.12, 8.5, 'o', 'k', '2024-06-25', '2024-06-25', '2024-06-25', 'a', 'b', 'yyyyyyyyy'),     
     (5, 5, 6, 9, '2024-06-29 21:10:52', 5.5, 6.5, 0.1, 8.5, 'o', 'k', '2024-06-30', '2024-06-30', '2024-06-30', 'a', 'b', 'yyyyyyyyy'),     
     (5, 6, 5, 10, '2024-06-03 22:05:50', 7.5, 8.5, 0.1, 10.5, 'k', 'o', '2024-06-03', '2024-06-03', '2024-06-03', 'c', 'd', 'xxxxxxxxx');     
  
   CREATE TABLE IF NOT EXISTS partsupp (
    ps_partkey INTEGER NOT NULL, 
    ps_suppkey INTEGER NOT NULL, 
    ps_availqty INTEGER NOT NULL, 
    ps_supplycost DECIMALV3(15, 2) NOT NULL, 
    ps_comment VARCHAR(199) NOT NULL
  ) DUPLICATE KEY(ps_partkey, ps_suppkey) DISTRIBUTED BY HASH(ps_partkey) BUCKETS 3 PROPERTIES ("replication_num" = "1"); 
  
  
      insert into partsupp values     
      (2, 3, 9, 10.01, 'supply1'),     
      (4, 3, 9, 10.01, 'supply2'),     
      (5, 6, 9, 10.01, 'supply3'),     
      (6, 5, 10, 11.01, 'supply4');

orders表的 o_ordertime字段为分区字段，类型为 DATETIME，按照天进行分区。以下查询基于“天”粒度进行，查询粒度较粗。

SELECT 
  l_linestatus, 
  sum(
    l_extendedprice * (1 - l_discount)
  ) AS revenue, 
  ps_partkey 
FROM 
  lineitem 
  LEFT JOIN partsupp ON l_partkey = ps_partkey 
  and l_suppkey = ps_suppkey 
WHERE 
  date_trunc(l_ordertime, 'day') <= DATE '2024-05-25' 
  AND date_trunc(l_ordertime, 'day') >= DATE '2024-05-05' 
GROUP BY 
  l_linestatus, 
  ps_partkey;

为避免物化视图每次刷新时分区数量过多而消耗过多资源，物化视图的分区粒度可以与基表 orders 一致，按“天”进行分区。物化视图的定义如下，以上查询可以通过透明改写命中此物化视图。

CREATE MATERIALIZED VIEW rollup_partition_mv 
BUILD IMMEDIATE REFRESH AUTO ON MANUAL 
partition by(order_date) 
DISTRIBUTED BY RANDOM BUCKETS 2 
PROPERTIES ('replication_num' = '1') 
AS 
SELECT 
  l_linestatus, 
  sum(
    l_extendedprice * (1 - l_discount)
  ) AS revenue, 
  ps_partkey, 
  date_trunc(l_ordertime, 'day') as order_date 
FROM 
  lineitem 
  LEFT JOIN partsupp ON l_partkey = ps_partkey 
  and l_suppkey = ps_suppkey 
GROUP BY 
  l_linestatus, 
  ps_partkey, 
  date_trunc(l_ordertime, 'day');

注意：如果用户修改的数据涉及多个分区，物化视图的刷新将会影响到多个分区，这可能导致刷新性能下降，类似于全量刷新的效果。

结束语

以上就是对 Apache Doris 异步物化视图的详细介绍。其功能强大，支持全量及分区增量刷新机制，具备资源管控与可观测性，透明改写能力更加全面。在查询加速、数据建模、高吞吐写入、湖仓一体等典型场景中，使用异步物化视图均有显著的性能及资源利用率提升。

未来，我们将不断完善物化视图的构建，提升透明改写的稳定性与准确性，实施精细化的资源控制，并增强构建和刷新的监控手段。同时，计划扩展透明改写的功能，逐步支持物化视图的智能管理，降低用户使用物化视图的成本，为用户提供更优质的使用体验。