ALTER

ALTER

Запрос ALTER поддерживается только для таблиц типа *MergeTree, а также Merge и Distributed. Запрос имеет несколько вариантов.

Манипуляции со столбцами

Изменение структуры таблицы.

ALTER TABLE [db].name [ON CLUSTER cluster] ADD|DROP|CLEAR|COMMENT|MODIFY COLUMN ...

В запросе указывается список из одного или более действий через запятую. Каждое действие — операция над столбцом.

Существуют следующие действия:

  • ADD COLUMN — добавляет столбец в таблицу;
  • DROP COLUMN — удаляет столбец;
  • CLEAR COLUMN — сбрасывает все значения в столбце для заданной партиции;
  • COMMENT COLUMN — добавляет комментарий к столбцу;
  • MODIFY COLUMN — изменяет тип столбца и/или выражение для значения по умолчанию.

Подробное описание для каждого действия приведено ниже.

ADD COLUMN

ADD COLUMN [IF NOT EXISTS] name [type] [default_expr] [AFTER name_after]

Добавляет в таблицу новый столбец с именем name, типом type и выражением для умолчания default_expr (смотрите раздел Значения по умолчанию).

Если указано IF EXISTS, запрос не будет возвращать ошибку, если столбца не существует. Если указано AFTER name_after (имя другого столбца), то столбец добавляется (в список столбцов таблицы) после указанного. Иначе, столбец добавляется в конец таблицы. Обратите внимание, ClickHouse не позволяет добавлять столбцы в начало таблицы. Для цепочки действий, name_after может быть именем столбца, который добавляется в одном из предыдущих действий.

Добавление столбца всего лишь меняет структуру таблицы, и не производит никаких действий с данными - соответствующие данные не появляются на диске после ALTER-а. При чтении из таблицы, если для какого-либо столбца отсутствуют данные, то он заполняется значениями по умолчанию (выполняя выражение по умолчанию, если такое есть, или нулями, пустыми строками). Также, столбец появляется на диске при слиянии кусков данных (см. MergeTree).

Такая схема позволяет добиться мгновенной работы запроса ALTER и отсутствия необходимости увеличивать объём старых данных.

Пример:

ALTER TABLE visits ADD COLUMN browser String AFTER user_id

DROP COLUMN

DROP COLUMN [IF EXISTS] name

Удаляет столбец с именем name. Если указано IF EXISTS, запрос не будет возвращать ошибку, если столбца не существует.

Запрос удаляет данные из файловой системы. Так как это представляет собой удаление целых файлов, запрос выполняется почти мгновенно.

Пример:

ALTER TABLE visits DROP COLUMN browser

CLEAR COLUMN

CLEAR COLUMN [IF EXISTS] name IN PARTITION partition_name

Сбрасывает все значения в столбце для заданной партиции. Если указано IF EXISTS, запрос не будет возвращать ошибку, если столбца не существует.

Как корректно задать имя партиции, см. в разделе Как задавать имя партиции в запросах ALTER.

Пример:

ALTER TABLE visits CLEAR COLUMN browser IN PARTITION tuple()

COMMENT COLUMN

COMMENT COLUMN [IF EXISTS] name 'Text comment'

Добавляет комментарий к таблице. Если указано IF EXISTS, запрос не будет возвращать ошибку, если столбца не существует.

Каждый столбец может содержать только один комментарий. При выполнении запроса существующий комментарий заменяется на новый.

Посмотреть комментарии можно в столбце comment_expression из запроса DESCRIBE TABLE.

Пример:

ALTER TABLE visits COMMENT COLUMN browser 'Столбец показывает, из каких браузеров пользователи заходили на сайт.'

MODIFY COLUMN

MODIFY COLUMN [IF EXISTS] name [type] [default_expr]

Изменяет тип столбца name на type и/или выражение для умолчания на default_expr. Если указано IF EXISTS, запрос не будет возвращать ошибку, если столбца не существует.

При изменении типа, значения преобразуются так, как если бы к ним была применена функция toType. Если изменяется только выражение для умолчания, запрос не делает никакой сложной работы и выполняется мгновенно.

Пример запроса:

ALTER TABLE visits MODIFY COLUMN browser Array(String)

Изменение типа столбца - это единственное действие, которое выполняет сложную работу - меняет содержимое файлов с данными. Для больших таблиц, выполнение может занять длительное время.

Выполнение производится в несколько стадий:

  • подготовка временных (новых) файлов с изменёнными данными;
  • переименование старых файлов;
  • переименование временных (новых) файлов в старые;
  • удаление старых файлов.

Из них, длительной является только первая стадия. Если на этой стадии возникнет сбой, то данные не поменяются. Если на одной из следующих стадий возникнет сбой, то данные будет можно восстановить вручную. За исключением случаев, когда старые файлы удалены из файловой системы, а данные для новых файлов не доехали на диск и потеряны.

Запрос ALTER на изменение столбцов реплицируется. Соответствующие инструкции сохраняются в ZooKeeper, и затем каждая реплика их применяет. Все запросы ALTER выполняются в одном и том же порядке. Запрос ждёт выполнения соответствующих действий на всех репликах. Но при этом, запрос на изменение столбцов в реплицируемой таблице можно прервать, и все действия будут осуществлены асинхронно.

Ограничения запроса ALTER

Запрос ALTER позволяет создавать и удалять отдельные элементы (столбцы) вложенных структур данных, но не вложенные структуры данных целиком. Для добавления вложенной структуры данных, вы можете добавить столбцы с именем вида name.nested_name и типом Array(T) - вложенная структура данных полностью эквивалентна нескольким столбцам-массивам с именем, имеющим одинаковый префикс до точки.

Отсутствует возможность удалять столбцы, входящие в первичный ключ или ключ для сэмплирования (в общем, входящие в выражение ENGINE). Изменение типа у столбцов, входящих в первичный ключ возможно только в том случае, если это изменение не приводит к изменению данных (например, разрешено добавление значения в Enum или изменение типа с DateTime на UInt32).

Если возможностей запроса ALTER не хватает для нужного изменения таблицы, вы можете создать новую таблицу, скопировать туда данные с помощью запроса INSERT SELECT, затем поменять таблицы местами с помощью запроса RENAME, и удалить старую таблицу. В качестве альтернативы для запроса INSERT SELECT, можно использовать инструмент clickhouse-copier.

Запрос ALTER блокирует все чтения и записи для таблицы. То есть, если на момент запроса ALTER, выполнялся долгий SELECT, то запрос ALTER сначала дождётся его выполнения. И в это время, все новые запросы к той же таблице, будут ждать, пока завершится этот ALTER.

Для таблиц, которые не хранят данные самостоятельно (типа Merge и Distributed), ALTER всего лишь меняет структуру таблицы, но не меняет структуру подчинённых таблиц. Для примера, при ALTER-е таблицы типа Distributed, вам также потребуется выполнить запрос ALTER для таблиц на всех удалённых серверах.

Манипуляции с ключевыми выражениями таблиц

Поддерживается операция:

MODIFY ORDER BY new_expression

Работает только для таблиц семейства MergeTree (в том числе реплицированных). После выполнения запроса ключ сортировки таблицы заменяется на new_expression (выражение или кортеж выражений). Первичный ключ при этом остаётся прежним.

Операция затрагивает только метаданные. Чтобы сохранить свойство упорядоченности кусков данных по ключу сортировки, разрешено добавлять в ключ только новые столбцы (т.е. столбцы, добавляемые командой ADD COLUMN в том же запросе ALTER), у которых нет выражения по умолчанию.

Манипуляции с индексами

Добавить или удалить индекс можно с помощью операций

ALTER TABLE [db].name ADD INDEX name expression TYPE type GRANULARITY value [AFTER name]
ALTER TABLE [db].name DROP INDEX name

Поддерживается только таблицами семейства *MergeTree.

Команда ADD INDEX добавляет описание индексов в метаданные, а DROP INDEX удаляет индекс из метаданных и стирает файлы индекса с диска, поэтому они легковесные и работают мгновенно.

Если индекс появился в метаданных, то он начнет считаться в последующих слияниях и записях в таблицу, а не сразу после выполнения операции ALTER.

Запрос на изменение индексов реплицируется, сохраняя новые метаданные в ZooKeeper и применяя изменения на всех репликах.

Манипуляции с партициями и кусками

Для работы с партициями доступны следующие операции:

  • DETACH PARTITION – перенести партицию в директорию detached;
  • DROP PARTITION – удалить партицию;
  • ATTACH PARTITION|PART – добавить партицию/кусок в таблицу из директории detached;
  • REPLACE PARTITION – скопировать партицию из другой таблицы;
  • CLEAR COLUMN IN PARTITION – удалить все значения в столбце для заданной партиции;
  • FREEZE PARTITION – создать резервную копию партиции;
  • FETCH PARTITION – скачать партицию с другого сервера.

DETACH PARTITION

ALTER TABLE table_name DETACH PARTITION partition_expr

Перемещает заданную партицию в директорию detached. Сервер не будет знать об этой партиции до тех пор, пока вы не выполните запрос ATTACH.

Пример:

ALTER TABLE visits DETACH PARTITION 201901

Подробнее о том, как корректно задать имя партиции, см. в разделе Как задавать имя партиции в запросах ALTER.

После того как запрос будет выполнен, вы сможете производить любые операции с данными в директории detached. Например, можно удалить их из файловой системы.

Запрос реплицируется — данные будут перенесены в директорию detached и забыты на всех репликах. Обратите внимание, запрос может быть отправлен только на реплику-лидер. Чтобы узнать, является ли реплика лидером, выполните запрос SELECT к системной таблице system.replicas. Либо можно выполнить запрос DETACH на всех репликах — тогда на всех репликах, кроме реплики-лидера, запрос вернет ошибку.

DROP PARTITION

ALTER TABLE table_name DROP PARTITION partition_expr

Удаляет партицию. Партиция помечается как неактивная и будет полностью удалена примерно через 10 минут.

Подробнее о том, как корректно задать имя партиции, см. в разделе Как задавать имя партиции в запросах ALTER.

Запрос реплицируется — данные будут удалены на всех репликах.

ATTACH PARTITION|PART

ALTER TABLE table_name ATTACH PARTITION|PART partition_expr

Добавляет данные в таблицу из директории detached. Можно добавить данные как для целой партиции, так и для отдельного куска. Примеры:

ALTER TABLE visits ATTACH PARTITION 201901;
ALTER TABLE visits ATTACH PART 201901_2_2_0;

Как корректно задать имя партиции или куска, см. в разделе Как задавать имя партиции в запросах ALTER.

Этот запрос реплицируется. Каждая реплика проверяет, есть ли данные в директории detached. Если данные есть, то запрос проверяет их целостность и соответствие данным на сервере-инициаторе запроса. В случае успеха данные добавляются в таблицу. В противном случае, реплика загружает данные с реплики-инициатора запроса или с другой реплики, на которой эти данные уже добавлены.

Это означает, что вы можете разместить данные в директории detached на одной реплике и с помощью запроса ALTER ... ATTACH добавить их в таблицу на всех репликах.

REPLACE PARTITION

ALTER TABLE table2 REPLACE PARTITION partition_expr FROM table1

Копирует партицию из таблицы table1 в таблицу table2. Данные из table1 не удаляются.

Следует иметь в виду:

  • Таблицы должны иметь одинаковую структуру.
  • Для таблиц должен быть задан одинаковый ключ партиционирования.

Подробнее о том, как корректно задать имя партиции, см. в разделе Как задавать имя партиции в запросах ALTER.

CLEAR COLUMN IN PARTITION

ALTER TABLE table_name CLEAR COLUMN column_name IN PARTITION partition_expr

Сбрасывает все значения в столбце для заданной партиции. Если для столбца определено значение по умолчанию (в секции DEFAULT), то будет выставлено это значение.

Пример:

ALTER TABLE visits CLEAR COLUMN hour in PARTITION 201902

FREEZE PARTITION

ALTER TABLE table_name FREEZE [PARTITION partition_expr]

Создаёт резервную копию для заданной партиции. Если выражение PARTITION опущено, резервные копии будут созданы для всех партиций.

Note

Создание резервной копии не требует остановки сервера.

Для таблиц старого стиля имя партиций можно задавать в виде префикса (например, '2019'). В этом случае резервные копии будут созданы для всех соответствующих партиций. Подробнее о том, как корректно задать имя партиции, см. в разделе Как задавать имя партиции в запросах ALTER.

Запрос делает следующее — для текущего состояния таблицы он формирует жесткие ссылки на данные в этой таблице. Ссылки размещаются в директории /var/lib/clickhouse/shadow/N/..., где:

  • /var/lib/clickhouse/ — рабочая директория ClickHouse, заданная в конфигурационном файле;
  • N — инкрементальный номер резервной копии.

Структура директорий внутри резервной копии такая же, как внутри /var/lib/clickhouse/. Запрос выполнит 'chmod' для всех файлов, запрещая запись в них.

Обратите внимание, запрос ALTER TABLE t FREEZE PARTITION не реплицируется. Он создает резервную копию только на локальном сервере. После создания резервной копии данные из /var/lib/clickhouse/shadow/ можно скопировать на удалённый сервер, а локальную копию удалить.

Резервная копия создается почти мгновенно (однако сначала запрос дожидается завершения всех запросов, которые выполняются для соответствующей таблицы).

ALTER TABLE t FREEZE PARTITION копирует только данные, но не метаданные таблицы. Чтобы сделать резервную копию метаданных таблицы, скопируйте файл /var/lib/clickhouse/metadata/database/table.sql

Чтобы восстановить данные из резервной копии, выполните следующее:

  1. Создайте таблицу, если она ещё не существует. Запрос на создание можно взять из .sql файла (замените в нём ATTACH на CREATE).
  2. Скопируйте данные из директории data/database/table/ внутри резервной копии в директорию /var/lib/clickhouse/data/database/table/detached/.
  3. С помощью запросов ALTER TABLE t ATTACH PARTITION добавьте данные в таблицу.

Восстановление данных из резервной копии не требует остановки сервера.

Подробнее о резервном копировании и восстановлении данных читайте в разделе Резервное копирование данных.

FETCH PARTITION

ALTER TABLE table_name FETCH PARTITION partition_expr FROM 'path-in-zookeeper'

Загружает партицию с другого сервера. Этот запрос работает только для реплицированных таблиц.

Запрос выполняет следующее:

  1. Загружает партицию с указанного шарда. Путь к шарду задается в секции FROM ('path-in-zookeeper'). Обратите внимание, нужно задавать путь к шарду в ZooKeeper.
  2. Помещает загруженные данные в директорию detached таблицы table_name. Чтобы прикрепить эти данные к таблице, используйте запрос ATTACH PARTITION|PART.

Например:

ALTER TABLE users FETCH PARTITION 201902 FROM '/clickhouse/tables/01-01/visits';
ALTER TABLE users ATTACH PARTITION 201902;

Следует иметь в виду:

  • Запрос ALTER TABLE t FETCH PARTITION не реплицируется. Он загружает партицию в директорию detached только на локальном сервере.
  • Запрос ALTER TABLE t ATTACH реплицируется — он добавляет данные в таблицу сразу на всех репликах. На одной из реплик данные будут добавлены из директории detached, а на других — из соседних реплик.

Перед загрузкой данных система проверяет, существует ли партиция и совпадает ли её структура со структурой таблицы. При этом автоматически выбирается наиболее актуальная реплика среди всех живых реплик.

Несмотря на то что запрос называется ALTER TABLE, он не изменяет структуру таблицы и не изменяет сразу доступные данные в таблице.

Как задавать имя партиции в запросах ALTER

Чтобы задать нужную партицию в запросах ALTER ... PARTITION, можно использовать:

  • Имя партиции. Посмотреть имя партиции можно в столбце partition системной таблицы system.parts. Например, ALTER TABLE visits DETACH PARTITION 201901.
  • Произвольное выражение из столбцов исходной таблицы. Также поддерживаются константы и константные выражения. Например, ALTER TABLE visits DETACH PARTITION toYYYYMM(toDate('2019-01-25')).
  • Строковый идентификатор партиции. Идентификатор партиции используется для именования кусков партиции на файловой системе и в ZooKeeper. В запросах ALTER идентификатор партиции нужно указывать в секции PARTITION ID, в одинарных кавычках. Например, ALTER TABLE visits DETACH PARTITION ID '201901'.
  • Для запросов ATTACH PART: чтобы задать имя куска партиции, используйте значение из столбца name системной таблицы system.parts. Например, ALTER TABLE visits ATTACH PART 201901_1_1_0.

Использование кавычек в имени партиций зависит от типа данных столбца, по которому задано партиционирование. Например, для столбца с типом String имя партиции необходимо указывать в кавычках (одинарных). Для типов Date и Int* кавычки указывать не нужно.

Замечание: для таблиц старого стиля партицию можно указывать и как число 201901, и как строку '201901'. Синтаксис для таблиц нового типа более строг к типам (аналогично парсеру входного формата VALUES).

Правила, сформулированные выше, актуальны также для запросов OPTIMIZE. Чтобы указать единственную партицию непартиционированной таблицы, укажите PARTITION tuple(). Например:

OPTIMIZE TABLE table_not_partitioned PARTITION tuple() FINAL;

Примеры запросов ALTER ... PARTITION можно посмотреть в тестах: 00502_custom_partitioning_local и 00502_custom_partitioning_replicated_zookeeper.

Синхронность запросов ALTER

Для нереплицируемых таблиц, все запросы ALTER выполняются синхронно. Для реплицируемых таблиц, запрос всего лишь добавляет инструкцию по соответствующим действиям в ZooKeeper, а сами действия осуществляются при первой возможности. Но при этом, запрос может ждать завершения выполнения этих действий на всех репликах.

Для запросов ALTER ... ATTACH|DETACH|DROP можно настроить ожидание, с помощью настройки replication_alter_partitions_sync. Возможные значения: 0 - не ждать, 1 - ждать выполнения только у себя (по умолчанию), 2 - ждать всех.

Мутации

Мутации - разновидность запроса ALTER, позволяющая изменять или удалять данные в таблице. В отличие от стандартных запросов DELETE и UPDATE, рассчитанных на точечное изменение данных, область применения мутаций - достаточно тяжёлые изменения, затрагивающие много строк в таблице.

Функциональность находится в состоянии beta и доступна начиная с версии 1.1.54388. Реализована поддержка *MergeTree таблиц (с репликацией и без).

Конвертировать существующие таблицы для работы с мутациями не нужно. Но после применения первой мутации формат данных таблицы становится несовместимым с предыдущими версиями и откатиться на предыдущую версию уже не получится.

На данный момент доступны команды:

ALTER TABLE [db.]table DELETE WHERE filter_expr

Выражение filter_expr должно иметь тип UInt8. Запрос удаляет строки таблицы, для которых это выражение принимает ненулевое значение.

ALTER TABLE [db.]table UPDATE column1 = expr1 [, ...] WHERE filter_expr

Команда доступна начиная с версии 18.12.14. Выражение filter_expr должно иметь тип UInt8. Запрос изменяет значение указанных столбцов на вычисленное значение соответствующих выражений в каждой строке, для которой filter_expr принимает ненулевое значение. Вычисленные значения преобразуются к типу столбца с помощью оператора CAST. Изменение столбцов, которые используются при вычислении первичного ключа или ключа партиционирования, не поддерживается.

В одном запросе можно указать несколько команд через запятую.

Для *MergeTree-таблиц мутации выполняются, перезаписывая данные по кускам (parts). При этом атомарности нет — куски заменяются на помутированные по мере выполнения и запрос SELECT, заданный во время выполнения мутации, увидит данные как из измененных кусков, так и из кусков, которые еще не были изменены.

Мутации линейно упорядочены между собой и накладываются на каждый кусок в порядке добавления. Мутации также упорядочены со вставками - гарантируется, что данные, вставленные в таблицу до начала выполнения запроса мутации, будут изменены, а данные, вставленные после окончания запроса мутации, изменены не будут. При этом мутации никак не блокируют вставки.

Запрос завершается немедленно после добавления информации о мутации (для реплицированных таблиц - в ZooKeeper, для нереплицированных - на файловую систему). Сама мутация выполняется асинхронно, используя настройки системного профиля. Следить за ходом её выполнения можно по таблице system.mutations. Добавленные мутации будут выполняться до конца даже в случае перезапуска серверов ClickHouse. Откатить мутацию после её добавления нельзя, но если мутация по какой-то причине не может выполниться до конца, её можно остановить с помощью запроса KILL MUTATION.

Записи о последних выполненных мутациях удаляются не сразу (количество сохраняемых мутаций определяется параметром движка таблиц finished_mutations_to_keep). Более старые записи удаляются.