第1章 Presto简介
1.1 Presto概念
Presto是一个开源的分布式SQL查询引擎，适用于交互式分析查询，数据量支持GB到PB字节。
Presto的设计和编写完全是为了解决像Facebook这样规模的商业数据仓库的交互式分析和处理速度的问题。
注意：虽然Presto可以解析SQL，但它不是一个标准的数据库。不是MySQL、Oracle的代替品，也不能用来处理在线事务（OLTP）。
1.2 Presto应用场景
Presto支持在线数据查询，包括Hive，关系数据库（MySQL、Oracle）以及专有数据存储。一条Presto查询可以将多个数据源的数据进行合并，可以跨越整个组织进行分析。
Presto主要用来处理响应时间小于1秒到几分钟的场景。
1.3 Presto架构
Presto是一个运行在多台服务器上的分布式系统。完整安装包括一个Coordinator和多个Worker。由客户端提交查询，从Presto命令行CLI提交到Coordinator。Coordinator进行解析，分析并执行查询计划，然后分发处理队列到Worker。
Presto有两类服务器：Coordinator和Worker。
1）Coordinator
Coordinator服务器是用来解析语句，执行计划分析和管理Presto的Worker结点。Presto安装必须有一个Coordinator和多个Worker。如果用于开发环境和测试，则一个Presto实例可以同时担任这两个角色。
Coordinator跟踪每个Work的活动情况并协调查询语句的执行。Coordinator为每个查询建立模型，模型包含多个Stage，每个Stage再转为Task分发到不同的Worker上执行。
Coordinator与Worker、Client通信是通过REST API。
2）Worker
Worker是负责执行任务和处理数据。Worker从Connector获取数据。Worker之间会交换中间数据。Coordinator是负责从Worker获取结果并返回最终结果给Client。
当Worker启动时，会广播自己去发现 Coordinator，并告知 Coordinator它是可用，随时可以接受Task。
Worker与Coordinator、Worker通信是通过REST API。
3）数据源
贯穿全文，你会看到一些术语：Connector、Catelog、Schema和Table。这些是Presto特定的数据源
（1）Connector
Connector是适配器，用于Presto和数据源（如Hive、RDBMS）的连接。你可以认为类似JDBC那样，但却是Presto的SPI的实现，使用标准的API来与不同的数据源交互。
Presto有几个内建Connector：JMX的Connector、System Connector（用于访问内建的System table）、Hive的Connector、TPCH（用于TPC-H基准数据）。还有很多第三方的Connector，所以Presto可以访问不同数据源的数据。
每个Catalog都有一个特定的Connector。如果你使用catelog配置文件，你会发现每个文件都必须包含connector.name属性，用于指定catelog管理器（创建特定的Connector使用）。一个或多个catelog用同样的connector是访问同样的数据库。例如，你有两个Hive集群。你可以在一个Presto集群上配置两个catelog，两个catelog都是用Hive Connector，从而达到可以查询两个Hive集群。
（2）Catelog
一个Catelog包含Schema和Connector。例如，你配置JMX的catelog，通过JXM Connector访问JXM信息。当你执行一条SQL语句时，可以同时运行在多个catelog。
Presto处理table时，是通过表的完全限定（fully-qualified）名来找到catelog。例如，一个表的权限定名是hive.test_data.test，则test是表名，test_data是schema，hive是catelog。
Catelog的定义文件是在Presto的配置目录中。
（3）Schema
Schema是用于组织table。把catelog好schema结合在一起来包含一组的表。当通过Presto访问hive或Mysq时，一个schema会同时转为hive和mysql的同等概念。
（4）Table
Table跟关系型的表定义一样，但数据和表的映射是交给Connector。
1.4 Presto数据模型
1）Presto采取三层表结构：
Catalog：对应某一类数据源，例如Hive的数据，或MySql的数据
Schema：对应MySql中的数据库
Table：对应MySql中的表
2）Presto的存储单元包括：
Page：多行数据的集合，包含多个列的数据，内部仅提供逻辑行，实际以列式存储。
Block：一列数据，根据不同类型的数据，通常采取不同的编码方式，了解这些编码方式，有助于自己的存储系统对接presto。
3）不同类型的Block：
（1）Array类型Block，应用于固定宽度的类型，例如int，long，double。block由两部分组成：boolean valueIsNull[]表示每一行是否有值。
T values[] 每一行的具体值。
（2）可变宽度的Block，应用于String类数据，由三部分信息组成
Slice：所有行的数据拼接起来的字符串。
int offsets[]：每一行数据的起始便宜位置。每一行的长度等于下一行的起始便宜减去当前行的起始便宜。
boolean valueIsNull[] 表示某一行是否有值。如果有某一行无值，那么这一行的便宜量等于上一行的偏移量。
（3）固定宽度的String类型的block，所有行的数据拼接成一长串Slice，每一行的长度固定。
（4）字典block：对于某些列，distinct值较少，适合使用字典保存。主要有两部分组成：
字典，可以是任意一种类型的block(甚至可以嵌套一个字典block)，block中的每一行按照顺序排序编号。
int ids[]表示每一行数据对应的value在字典中的编号。在查找时，首先找到某一行的id，然后到字典中获取真实的值。
1.5 Presto优缺点
Presto中SQL运行过程：MapReduce vs Presto
使用内存计算，减少与硬盘交互。
1.5.1 优点
1）Presto与Hive对比，都能够处理PB级别的海量数据分析，但Presto是基于内存运算，减少没必要的硬盘IO，所以更快。
2）能够连接多个数据源，跨数据源连表查，如从Hive查询大量网站访问记录，然后从Mysql中匹配出设备信息。
3）部署也比Hive简单，因为Hive是基于HDFS的，需要先部署HDFS。
1.5.2 缺点
1）虽然能够处理PB级别的海量数据分析，但不是代表Presto把PB级别都放在内存中计算的。而是根据场景，如count，avg等聚合运算，是边读数据边计算，再清内存，再读数据再计算，这种耗的内存并不高。但是连表查，就可能产生大量的临时数据，因此速度会变慢，反而Hive此时会更擅长。
2）为了达到实时查询，可能会想到用它直连MySql来操作查询，这效率并不会提升，瓶颈依然在MySql，此时还引入网络瓶颈，所以会比原本直接操作数据库要慢。
