Doris向量化执行引擎原理(概述)

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Doris向量化执行引擎原理

一、向量化执行引擎的概述

向量化执行引擎是一种高效的数据处理方式,它将数据分为多个向量进行处理,能够充分利用 CPU 的 SIMD 指令集,提高数据处理的效率。在 Doris 中,向量化执行引擎被广泛应用于查询优化、数据压缩、聚合计算等方面,能够显著提高 Doris 的查询性能和数据处理能力。

二、向量化执行引擎的实现原理
  1. 数据结构

向量化执行引擎中的数据结构主要包括列式存储、行式存储、位图存储等。其中,列式存储是最常用的存储方式,它将同一列的数据存储在一起,能够提高数据压缩和查询性能。行式存储则是将一行数据存储在一起,适用于写入操作。位图存储则是将数据按照二进制位进行存储,能够高效地处理数据过滤和聚合计算。

  1. SIMD 指令集

向量化执行引擎使用 SIMD(Single Instruction Multiple Data)指令集来实现数据的并行处理。SIMD 指令集能够在一次指令中同时处理多个数据,从而提高数据处理的效率。

在 Doris 中,向量化执行引擎使用 AVX(Advanced Vector Extensions)指令集来实现 SIMD 并行处理。它是 Intel 公司推出的一种 SIMD(Single Instruction Multiple Data)指令集。AVX 指令集能够在一次指令中同时处理多个数据,从而提高数据处理的效率。

AVX 指令集扩展了 SSE(Streaming SIMD Extensions)指令集,增加了更多的指令和寄存器,**能够处理更多的数据。****AVX 指令集支持 256 位的向量操作,相比 SSE 指令集的 128 位向量操作,能够提高数据并行处理的效率,**从而提高数据处理的吞吐量。

Doris 的向量化执行引擎使用 AVX 指令集来实现数据的并行处理。在 Doris 中,向量化执行引擎将数据分为多个向量进行处理,每个向量的长度为 256 位,能够充分利用 CPU 的 SIMD 指令集,提高数据处理的效率。同时,向量化执行引擎使用编译优化和多线程并发等技术,能够显著提高数据处理的性能和效率。

  1. 操作符重载

向量化执行引擎将操作符重载应用到数据处理中,可以提高代码的复用和查询性能。

在 Doris 中,向量化执行引擎支持多种操作符重载,如加减乘除、位运算等,能够高效地处理数据的计算和聚合操作。

  1. 编译优化

向量化执行引擎采用编译优化技术来提高数据处理的效率。

在 Doris 中,向量化执行引擎使用 LLVM 编译器来进行代码优化和生成,能够提高代码的执行效率和运行速度。同时,向量化执行引擎还采用了多种优化技术,如循环展开、指令调度、内联函数等,能够显著提高代码的执行效率和运行速度。

  1. 多线程并发

向量化执行引擎使用多线程并发来实现数据的并行处理。

在 Doris 中,向量化执行引擎采用了多种并发技术,如线程池、原子操作、锁等,能够充分利用 CPU 的多核处理能力,提高数据处理的效率和性能。

三、总结

本文对 Doris 的向量化执行引擎的实现原理进行了详细的分析,包括数据结构、SIMD 指令集、操作符重载、编译优化和多线程并发等方面。向量化执行引擎是 Doris 的核心技术之一,能够显著提高 Doris 的查询性能和数据处理能力。文章来源地址https://www.toymoban.com/news/detail-626813.html

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