编者荐语:
来自PowerData-苏奕嘉同学的精彩文章!
以下文章来源于Apache Doris 补习班 ,作者苏奕嘉
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Apache Doris 补习班 .
Apache Doris Active Contributor 和 SelectDB SA 来做的不定时更新,主打 Apache Doris 系列学习文章和相关信息、原理解析或者新特性使用教程,争取 All In 原创,欢迎投稿~
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引言
Apache Doris作为一款高性能的实时数据仓库,近年来在OLAP(在线分析处理)领域大放异彩。它以强大的查询性能、实时数据处理能力和灵活的数据模型,广泛应用于商业智能、用户行为分析、实时监控等场景。
而 DeepSeek 的崛起,则为数据分析注入了新的活力。通过 DeepSeek 的自然语言处理能力,用户可以直接用日常语言查询数据,极大降低了数据分析的门槛。
本文将重点探讨 Apache Doris 与 DeepSeek 的深度融合,详细分析其技术实现、优化策略、应用场景和未来趋势。希望通过这篇内容,您能全面了解这一组合的潜力,并找到适合您业务的实践路径。
Apache Doris深度解析:OLAP领域的"数据加速器"
1.1 Apache Doris 的核心特性
Apache Doris是一款基于MPP(Massively Parallel Processing,大规模并行处理)架构的实时数据仓库,专为高并发复杂查询和数据分析设计。以下是其核心特性:
- • 高性能查询:
- • Doris采用分布式架构,将查询任务拆分到多个节点并行执行,极大提升查询速度。
- • 支持亚秒级查询响应,适用于高并发点查询和复杂分析查询。
- • 实时数据处理:
- • 支持实时数据写入和更新,数据时效性强。
- • 通过Stream Load、Routine Load等方式,实现数据的实时导入。
- • 易用性:
- • 兼容MySQL协议,支持标准SQL,开发者和分析师易于上手。
- • 提供可视化管理工具,如Doris Manager,便于集群运维。
- • 高可用性:
- • 多副本机制确保数据可靠性,支持故障自动恢复。
- • 集群扩展灵活,支持动态扩缩容。
- • 灵活的数据模型:
- • 支持多种数据模型,包括Aggregate Key(聚合模型)、Unique Key(唯一键模型)、Duplicate Key(明细模型)。
- • 适配不同的业务场景,如聚合分析、明细查询等。
1.2 Doris的技术架构
Doris的架构主要分为以下几个模块:
- • Frontend(FE):
- • 负责接收用户的SQL请求,解析和优化查询计划。
- • 管理元数据,包括表结构、分区信息等。
- • Backend(BE):
- • 负责数据的存储和计算,执行具体的查询任务。
- • 数据以列式存储,支持向量化和SIMD优化,提升查询效率。
1.3 Doris的典型应用场景
- • 商业智能(BI):
- • 生成实时报表和仪表板,支持多维度分析。
- • 例如,分析销售额、用户增长、地域分布等指标。
- • 用户行为分析:
- • 分析用户的点击、购买、浏览等行为,优化产品体验。
- • 例如,电商平台分析用户的购物路径,优化推荐系统。
- • 实时监控:
- • 监控系统性能、业务指标,及时发现异常。
- • 例如,制造业监控生产线状态,触发告警。
- • 数据湖加速:
- • 作为数据湖的查询加速层,提升查询效率。
- • 例如,结合Hadoop生态,加速Hive或Spark的查询。
DeepSeek 与 Apache Doris 的结合:智能数据分析的未来
2.1 为什么需要 DeepSeek 与Doris结合?
在传统的数据分析中,用户需要精通 SQL 才能从 Doris 中提取信息。但 SQL 的门槛较高,对于业务人员来说,学习成本不小。而 DeepSeek 的出现,打破了这一壁垒。DeepSeek 能理解自然语言,将用户的口语化问题翻译成SQL 查询,让数据分析变得像聊天一样简单。
2.2 LLM与Doris的结合方式
- • 自然语言查询(NL2SQL):
- • 用户用日常语言提问,如"最近一个月的销售额是多少?"。
- • LLM自动生成SQL查询,从Doris中提取答案。
- • 数据洞察生成:
- • LLM分析Doris的查询结果,生成易懂的洞察和建议。
- • 例如,分析销售额下降的原因,并提出优化建议。
- • 自动化报告:
- • LLM根据Doris的数据,自动生成完整的报告,包括图表和文字说明。
- • 例如,生成每周销售报表,包含销售额趋势、热门商品等。
- • 向量检索能力(研发中):
- • 通过 Doris 自己的向量检索能力,可不用再引入 Faiss、Milvus 等向量库
- • 降低整体架构的使用成本,同时将数据可以做到完整统一在单一组件中
2.3 结合后的优势
- • 降低门槛:
- • 业务人员无需学习SQL,即可进行数据分析。
- • 提升效率:
- • 自动生成SQL和报告,节省大量时间。
- • 增强洞察:
- • LLM能从Doris的数据中挖掘更深层次的洞察,辅助决策。
- • 统一技术栈:
- • 实时数据仓库与向量化检索的合二为一,架构简单,更新效率快
技术实现:基于RAG架构的外部系统集成
3.1 系统架构设计
3.1.1 当前版本
3.1.2 未来版本
3.2 核心工作流程
3.3 关键实现细节
• 统一存储架构:
-- 在Doris集群中创建元数据索引 CREATE TABLE metadata_index ( table_name VARCHAR(64), column_name VARCHAR(64), description TEXT, INDEX idx_desc(description) USING INVERTED ) DUPLICATE KEY(table_name, column_name) DISTRIBUTED BY HASH(table_name) BUCKETS 20;
• 元数据管理(伪代码):
def sync_metadata(): # 从Doris系统表获取元数据 metadata = doris.execute(""" SELECT TABLE_NAME, COLUMN_NAME, DATA_TYPE, COMMENT FROM information_schema.columns WHERE TABLE_SCHEMA = 'business_db' """) # 同步到元数据索引表 doris.load_data( table="metadata_index", data=metadata, format="json" )
3.4 错误重试与自愈机制
• 智能重试流程(伪代码):
MAX_RETRY = 3 def execute_with_retry(query, context): for _ in range(MAX_RETRY): sql = deepseek.generate_sql(query, context) try: result = doris.execute(sql) return result except DorisException as e: error_msg = parse_error(e) context.append(f"上次错误:{error_msg}\n错误SQL:{sql}") raise RetryExceededError()
• 错误类型处理:
错误类型
处理策略
重试建议
语法错误
修正SQL
自动重试
权限不足
终止流程
通知管理员
资源超限
优化Hints
降低查询复杂度
数据缺失
检查元数据
更新Schema
• 修正Prompt示例:
已知错误:Unknown column 'sales_amout' in field list 原SQL:SELECT sales_amout FROM sales 表结构:sales(sales_amount, order_date) 请修正SQL并说明修改原因
• 重试效果监控:
-- 记录重试统计信息 CREATE TABLE retry_stats ( query_id BIGINT, retry_count INT, error_type VARCHAR(32), final_state VARCHAR(16) ) DUPLICATE KEY(query_id) DISTRIBUTED BY HASH (query_id) BUCKETS 32 ;
3.5 架构演进计划
预计7月将完成向量检索能力大统一。
性能优化:让智能分析更快更准
4.1 查询加速技术
- • 向量化执行:
- • 利用Doris的向量化引擎加速计算
- • 通过SIMD指令优化聚合、过滤等操作
- • 缓存机制:
- • 建立双层缓存:LLM生成的SQL结果缓存 + 用户常见问题缓存
- • 使用Redis缓存热点查询结果,设置TTL自动过期
• 预计算优化:
CREATE MATERIALIZED VIEW sales_summary REFRESH COMPLETE ON SCHEDULE EVERY 1 minute AS SELECT product_id, SUM(sales_amount), COUNT(*) FROM sales GROUP BY product_id;
- • 对高频查询创建物化视图,每分钟刷新
4.2 LLM响应优化
- • 流式输出:
- • 在生成SQL时即开始数据预取,实现边计算边输出
• 结果分页:
def paginate_result(data, page_size=100): return [data[i:i+page_size] for i in range(0, len(data), page_size)]
- • 对大数据集自动分页处理,避免单次查询过载
- • 多模态输出:
- • 结合文本、图表(通过Matplotlib/Plotly)、语音多种形式呈现结果
4.3 资源隔离
• 工作负载管理:
-- 设置专用资源组 create workload group if not exists metadata_group properties ( "cpu_share"="1024", "memory_limit"="50%", "enable_memory_overcommit"="false" ); -- 设置用户使用资源组权限 GRANT USAGE_PRIV ON WORKLOAD GROUP 'metadata_group' TO 'deepseek_doris'@'%';
- • 为LLM查询分配独立资源组,避免影响常规BI查询
- • 动态限流:
- • 根据集群负载自动调整LLM查询并发数
- • 使用令牌桶算法控制请求速率
应用场景:智能数据分析的实践案例
5.1 电商场景:智能运营助手
- • 用户提问: "帮我分析上周华东地区手机品类的销售情况,找出销售额下降的原因"
- • 系统响应:
- 1. 自动生成对比同期数据、竞品分析的SQL
- 2. 从Doris提取数据后,LLM识别出"物流延迟导致退货率上升"
- 3. 生成可视化图表+文字报告
5.2 金融场景:实时风控问答
- • 实现功能:
- • "最近一小时有多少异常交易?" → 实时扫描Doris流数据
- • "生成反洗钱报告" → 自动关联多张风控表
- • 性能指标:
- • 从提问到生成报告平均响应时间<3秒
- • 支持50+并发风险查询
5.3 物联网场景:设备智能诊断
• 典型应用:
-- 自动生成的设备故障分析SQL SELECT device_id, AVG(temperature) as avg_temp, COUNT(error_code) as error_count FROM iot_metrics WHERE ts > NOW() - INTERVAL 1 HOUR GROUP BY device_id HAVING avg_temp > 100 OR error_count > 5;
- • 执行效果:
- • 对千万级设备数据查询响应<500ms
- • 自动生成维护建议工单
挑战与解决方案
6.1 自然语言歧义处理
- • 问题示例: "显示北京销售数据" → 需要明确是北京市还是北京分公司
• 解决方案:
def clarify_intent(question): if "北京" in question: return ["请确认是指北京市还是北京分公司?"]
- • 建立业务术语词典
- • 设计澄清对话流程:
6.2 复杂查询优化
- • 挑战: 多表JOIN、嵌套查询可能导致生成的SQL效率低下
- • 优化策略:
- • 自动检测查询模式,推荐创建物化视图
- • 对超过3表JOIN的查询提示简化问题
6.3 数据安全与隐私
• 防护措施:
GRANT Select_priv(col1,col2) ON ctl.db.tbl TO marketing; -- 市场部只能访问部分字段
- • 敏感字段自动模糊处理(如手机号→138****5678)
- • 查询结果分级授权,通过Doris的权限体系控制
未来展望:智能数据分析的演进方向
7.1 多模态交互升级
- • 语音问答: 支持"Hey Doris,说说昨天的销售情况"等语音指令
- • AR数据可视化: 通过MR设备呈现3D数据图谱
7.2 自动化决策闭环
• 智能触发: 当LLM检测到异常时,自动触发业务流程
if "销售额下降超过10%" in analysis_result: trigger_alert(email="ceo@company.com") generate_promotion_plan() # 自动生成促销方案
7.3 持续学习机制
- • 反馈循环: 用户对回答的👍/👎评价自动用于模型微调
- • Schema动态适应: 当Doris表结构变更时,自动更新LLM的知识库
7.4 更多期望
- • 自动 Profile 分析优化SQL
- • 数据治理和探查覆盖面
- • Doris 集群智能运维
- • ……
结语
好了,看到这里了,不得来个点赞和在看呀!这是最大的更新动力!也欢迎各位火爆转发!
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