数据库内核实验索引
汇总本站数据库内核文章:PostgreSQL / MySQL InnoDB / 列存引擎 / 数据湖与开放表格式 / 流式数据处理 / 分布式 OLAP 查询引擎 / RocksDB 内核 / 向量检索引擎 / Redis 缓存内核 / 全文检索引擎,以及 LSM-Tree 从零实现实验。
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汇总本站数据库内核文章:PostgreSQL / MySQL InnoDB / 列存引擎 / 数据湖与开放表格式 / 流式数据处理 / 分布式 OLAP 查询引擎 / RocksDB 内核 / 向量检索引擎 / Redis 缓存内核 / 全文检索引擎,以及 LSM-Tree 从零实现实验。
以 flush 后去对象存储里查看文件为线索,拆解 Milvus 2.6.x 的对象路径结构(insert_log/delta_log/stats_log/index_files)、V1 按字段拆分与 V2 按段整合 Parquet 的寻址代价差异,并给出官方文档中可核对的 API 调用量级引用。
承接 lakehouse/21 的 Lance vs Parquet 实测口径,用官方 Table Format 规范拆开 fragment/manifest/version 与 Milvus Segment/WAL 的边界;对照两边索引异步构建的共性,并给出湖侧 snapshot 与在线引擎可见性水位的对齐方式。
从单进程向量化 pipeline 与 morsel-driven 并行出发,对照 DuckDB 1.5.4 与 Apache DataFusion 的 planner/executor 边界;说明何时选嵌入式读湖、何时必须上 Trino MPP;与 columnar-engine DuckDB 存储篇分工,并用本机实测 EXPLAIN 与 Parquet 投影下推数据锚定结论。
拆 Parquet 的物理结构:file → row group → column chunk → page,footer 里的 FileMetaData(Thrift)与 PAR1 magic。讲清 PLAIN/RLE-bitpacking/字典/DELTA_BINARY_PACKED/BYTE_STREAM_SPLIT 各自压谁,Dremel 的 repetition/definition level 如何表达嵌套,column index/offset index 与 split-block bloom filter 怎样让谓词在读盘前裁掉 page。基于本机 pyarrow 24.0.0 真实 dump footer 与编码。
ORC 用 stripe 而非 row group、用三级统计(file/stripe/row-group index)而非独立 page index、用 PRESENT/DATA 等 stream 而非 page 组织一列。本文按 ORC 规范拆其文件尾(postscript + footer)、stripe 内部结构与 RLEv2 整数编码,并用本机 pyarrow 24.0.0 把同一份 30 万行数据写成 ORC 与 Parquet,对比真实体积与物理布局,最后给出什么场景仍用 ORC。
拆解 Arrow 列式内存布局(validity bitmap + value buffer + offset buffer)、零拷贝从何而来,以及 C Data Interface、IPC、Flight 三层跨边界传递。讲清 Arrow(内存计算格式)与 Parquet(磁盘存储格式)如何分工衔接。含 pyarrow 实测 C Data Interface 同地址零拷贝。
拆解 Parquet 的两层缩减:专用编码(dictionary / RLE / DELTA_BINARY_PACKED / BYTE_STREAM_SPLIT)降熵,再用 zstd/snappy/lz4/gzip 压字节。用 pyarrow 在同一列上实测不同编码+压缩组合的体积与读取耗时(3M 行,7 轮中位数),并与 ClickHouse CODEC 做同思想不同落地的对照。
拆解 lakehouse 的两层基础:列式文件格式(Parquet/ORC/Arrow)与开放表格式(Iceberg/Delta/Hudi)。讲清没有数据库进程时,如何在对象存储上做 ACID、行级更新、快照与并发,以及 catalog、查询引擎、流式入湖如何拼成可运维的湖仓。面向数据平台工程师与从 OLAP/数仓转型的开发者。
把量化系统里最容易藏雷的数据层从 tick 写到因子库走一遍:行情源接入与质量评估、tick 到 dollar bar 的 de Prado 式重采样、Parquet/Arrow/DuckDB/ClickHouse 列存选型、增量回填与断点续传、公司行动与前后复权、PIT 因子库与版本化查询、缺失监控与漂移检测;附 polars + pyarrow + duckdb 的可运行实现。
把 Apache Iceberg、Apache Hudi、Delta Lake 放在同一张表上比较:metadata layout、snapshot isolation、多写者 OCC 协议、schema 与 partition evolution,最后给出 iceberg vs hudi 选型矩阵与对象存储上的事务边界。
系统梳理 LanceDB、Chroma、Weaviate、SurrealDB 等多模态数据库的架构差异;列存格式(Lance、Parquet)如何支持张量;给出多模态一体化的选型矩阵,并与仓库的 Parquet/Arrow 文章互链。
上一篇我们讨论了列式存储(Columnar Storage)的核心思想:把同一列的数据连续存放,让分析查询只读取需要的列,而不是扫描整行。这个思想落地到具体文件格式时,需要回答一系列工程问题:文件内部怎么组织数据才能同时支持并行读取和列裁剪?同一列的数据用什么编码方式才能最大化压缩率?如何在不读取全部数据的前提下跳过不…
列式存储的压缩率优势,本质上是数据局部性的胜利。