行存储模式和列存储模式

行存储和列存储，是数据库底层组织数据的方式。（和文档型、K-V 型，时序型等概念不在一个层次）

行存储系统以行的方式来组织数据。

[
  {
    "title": "Oriented Column Store",
    "author": "Alex",
    "publish_time": 1508423456,
    "like_num": 1024
  },{
    "title": "Apache Druid",
    "author": "Bob",
    "publish_time": 1504423069,
    "like_num": 10
  },{
    "title": "Algorithm",
    "author": "Casey",
    "publish_time": 1512523069,
    "like_num": 16
  }
]

行存储将会以上图方式将数据存储在磁盘上。行存储利于数据一行一行的写入，写入一条数据记录时，只需要将数据追加到已有数据记录后面即可。

行模式存储适合 OLTP(Online Transaction Processing)系统。因为数据基于行存储，所以数据的写入会更快。对按记录查询数据也更简单。

大部分同学会问，我们的做的系统不就是在为了这个吗？所以我为什么还需要列式存储，而列式存储又是什么？

让我们想象一种场景，现在不是想查询 Bob 的博客，我想统计 Bob 发表的博客数，或是整个系统今天的博客点赞数。如果是行存储系统，数据库将怎样操作？

如图，想统计所有点赞数，首先需要将所有行数据读入内存，然后对 like_num 列做 sum 操作，从而得到结果。我们假设磁盘一次可以读取图中 3 个方框的数据(实际需要按 byte 来读取)，那么这个聚合计算需要 N(N=数据量)次磁盘访问。

这种经常需要通过大量数据集来聚合统计数据的需求其实是 OLAP 系统的常见行为。基于这个需求我们也可以明白为什么这几年列式存储开始流行。因为数据，大数据，数据分析，也就是 OLAP(Online Analytical Processing)在线分析系统的需求增多了，数据写入的事务和按记录查询数据都不是它的关注点，它关注的是数据过滤，统计。

同样是上面的示例数据，我们来看列式存储是怎样组织数据的。

如上图所示，列式存储将每一列的数据组织在一起。列存储利于对于列的操作，如上面我们说到的统计所有 like_num 之和。其过程将如下：

依然假设磁盘一次可以读取 3 个方框的数据(实际按 byte 读取)。可以看出按列存储组织数据的方式，只需要 1 次磁盘操作就可以完成。

在程序的世界里，我们学会了，任何的选择和倾向都是有代价的。空间换时间，时间换空间，一致性可用性相互平衡等。选择列式存储必然也有不利的一面。首先就表现在数据写入上。

列存储缺点

当一条新数据到来，需要将每一列存储到对应的位置。这样就需要多次写磁盘操作。（当然真实的数据库不会出现图中”挤一挤“、”挪一挪“的情况，数据库会将不同列数据组织在不同的地方；对于多次写操作的问题，大部分存储系统会通过缓冲来降低这种情况带来的不足）

列模存储优势

因为基于列存储，所以每一列本身就相当于索引。所以在做一些需要索引的操作时，就不需要额外的数据结构来为此列创建合适的索引。

• 利于数据压缩

利于压缩有两个原因。一来你会发现大部分列数据基数其实是重复的，拿上面的数据来说，因为同一个 author 会发表多篇博客，所以 author 列出现的所有值的基数肯定是小于博客数量的，因此在 author 列的存储上其实是不需要存储博客数量这么大的数据量的；二来相同的列数据类型一致，这样利于数据结构填充的优化和压缩，而且对于数字列这种数据类型可以采取更多有利的算法去压缩存储。

读写均慢，但利于大数据及的数据聚合操作。

作者：码哥字节

链接：https://juejin.cn/post/6844904118872440840

来源：掘金

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