ClickHouse 整体怎么记
1. 纲领
四层各管查询路径上的一段。先读每层开头的主张；层里的格回答的是同一个问题的不同侧面。
2. 贯穿例子
下面每一层都用同一句查询来钉住。表 ads_click 有 80 列，一天几十亿行。这句只要昨天、一个广告位、一个计划的费用合计，真正用到的只有 date、slot_id、campaign_id、fee 四列。
SELECT sum(fee) FROM ads_click WHERE date = yesterday() AND slot_id = 1001 AND campaign_id = 99
对照着看：行式存储常常把命中行里的 80 列一起搬出来。这里从读盘开始就只碰这四列。
3. 四层路径
一次查询从左往右走完四层：先少碰字节，再让留下的字节连着读，再在内存里算成 sum(fee)，全程不为「改某一行并立刻加锁」付钱。图只标出顺序，每一层的机制在下面展开。
4. 少读
主张：在任何加法发生之前，先少打开东西。表按天分成许多本，每本里的行再分成许多叠，每叠里每列各是一个文件。这一层只回答：这句查询哪些天、哪些叠、哪些列可以不打开。
按「少打开哪一种东西」分成三格。三格是漏斗：先扔整天，再在留下的那天里扔整叠，最后在留下的叠里只开用到的列。
4.1 先扔整天
主张：查询只要昨天时，前天那一本文件夹一次都不打开。
ads_click 按 date 分成一天一本。每本上记着自己的日期范围。引擎先看这个范围：对不上昨天的本，里面的列文件都不碰。这一格发生在打开任何一列之前。
4.2 再扔整叠
主张：在留下的那一本里，先证明某一叠不可能含有要的行，这一整叠就不用读。
行在本子里按 (date, slot_id) 排好序，同一天、同一广告位挤在一起。稀疏主键像章节目录，只记下每叠第一行的键，所以能把「昨天且广告位 1001」收成连续的一段叠，其余叠放下。
campaign_id 不在这组排序键里，目录帮不上。写入时给每一叠另贴一张便利贴，记下这叠计划号的最小值和最大值。查询要 99：最小值到最大值里夹不住 99，整叠不读。排序目录和这张便利贴都能扔叠，问的问题不同。目录问「这一段排好的键对不对得上」；便利贴问「这叠里有没有可能出现 99」。
4.3 最后只开用到的列
主张：决定要读的那些叠里，只打开这句查询用到的列。压缩让每一列在盘上更薄，不决定打开哪一列。
80 列里只用到四列，其余 76 列的文件不打开。打开的四列里，同列的值排在一起，压完之后盘上的字节更少。解压之后，才在叠里面做精确的 WHERE，把仍然对不上的行去掉。
边界。解压后立刻过滤，仍是少读：少做后面的计算。一条指令同时加多个 fee，归批算。这些字节在盘上是否连成一段，归顺读。
名称对照（读完上面再查）
一天一本叫 part。一叠默认约 8192 行，叫 granule；叠有多大还受 index_granularity_bytes 约束。每本上的日期范围在 minmax_date.idx，那是分区表达式自己的最小最大，和用户建的跳数索引各是一份文件。排序目录是 primary.idx。便利贴是跳数索引，文件 skp_idx_*.idx；minmax、布隆是它的两种 TYPE。一张便利贴盖住几叠，看 GRANULARITY N，N=1 时大约一叠一张。列文件是 .bin。
5. 顺读
主张：少读已经决定要读哪些字节之后，这一层让这些字节在盘上连成一段。读的时候少回头，磁盘可以一直往前吐。
按「为什么能连着读」分成三格。三格叠在一起：写入时不改旧文件，排序把要的行挤到一起，后台再把许多小文件订成少数大文件。
5.1 写入只往后追加
主张：新数据写成一本新的、写完就不再改的文件。查询读的是已经写完的文件。
一次 INSERT 落成一本新 part，不回头改昨天那本里的某一行。所以读昨天的 fee 时，文件内容是稳定的，扫描可以一路向前。
5.2 排序把要的行挤在一起
主张：ORDER BY (date, slot_id) 让同一广告位的行挨着放，过滤约等于扫一段连续字节。
广告位 1001 的点击若散落在文件各处，每命中一次就要重新定位。排好序之后，少读留下的那一段叠在盘上是相连的，定位一次，后面是大段顺序读。
5.3 后台把小文件订成大文件
主张：许多本小 part 会在后台合并成少数大 part，顺序扫描的段落因此更长。
每次插入都新开一本，文件会越来越多，每本都要单独开头。合并把同一天的小本订成大本，要读的 fee 更少被切成碎片。
边界。定位到某一叠，仍然要先跳到文件里的那个位置；快是因为跳完之后是大段顺扫。改历史数据会重写受影响的那一本，那是别挡里「更新要重写」的事。
名称对照（读完上面再查）
一本写完不再改的文件目录叫 part。后台合并叫 merge。很小的 part 可以把各列收在同一个文件里，大了再拆成一列一个文件；分界看 min_bytes_for_wide_part 和 min_rows_for_wide_part。这只影响一本内部怎么摆列，不改变「要读的行排在一起」这件事。
6. 批算
主张：列块已经在内存里之后，CPU 要做的事是把这些数算完，并且让多个核、多台机器同时算。少读和顺读已经决定读哪些字节；这一层只回答这些字节怎样变成 sum(fee)。
按「计算怎么摊开」分成两格。第一格问一颗核一次算多少个数。第二格问这些数分给哪些核、哪些机器。两格回答的问题不同。
6.1 单核怎么算
主张：一次调度处理一整段同一列的值，一条指令同时加其中的多个数。
fee 进内存后是排好的一串数。引擎把这一串切成块，块在过滤、求和这些步骤之间传递。求 sum(fee) 时，一块里的几个数放进 CPU 的宽寄存器，一条加法指令一起加完。若拆成一行一个对象再加，每加一个数都要重新进入函数，时间花在调度上。这一格要记住的原理是：一次调度摊到一整块数上。
6.2 谁和谁一起算
主张：同一条查询把互不重叠的数据分给多个执行者，各自先算出部分结果，再合成一个答案。
一颗核只有一条计算流水线。昨天的 fee 被切成互不重叠的几段，每段交给一个核，各得到一个部分和，最后把部分和相加，仍是同一个 sum(fee)。部分和越晚合并，并行保持得越久。
数据若已经拆在多台机器上，执行者从「核」换成「节点」，算法不变：每台先算自己磁盘上的和，收到查询的那台再把这些和加起来。网上传送的是算完的和，fee 列留在各自的磁盘上。
边界。用主键和跳数扔掉整段 granule，发生在这些数进入计算之前，归少读。跨分片把另一张表的行拉过来做 JOIN，归别挡。物化视图是查询发出之前就把这种求和做完，看板读的是算好的小表。
名称对照（读完上面再查）
内存里的一块叫 Block，其中一列是 IColumn，整数列就是连续数组。一条指令同时处理多个数，是 SIMD；运行时按 CPU 选择编译好的内核。多个核各算一段，在计划里叫泳道，条数上限是 max_threads（默认约等于核数，数据少就少开）。把各段的部分和加成总数的算子是 GroupStateMerge。多台机器上，Distributed 表把 sum(fee) 推到各分片做本地和，发起节点再加一次。ClickHouse Cloud 里，并行副本扮演分片这个角色。
7. 别挡
主张：分析查询在跑的时候，不为「改某一行、立刻对所有人可见、并和别的写入互相锁住」这条路径付钱。少读、顺读、批算都假定数据以追加和快照的方式待在那里。
按「省下了哪种代价」分成三格。一格是读写不必按行互锁。一格是改历史要重写整本，而不是改一个格子。一格是计算留在数据旁边，少把行搬到另一台机器上再算。
7.1 读写不必按行互锁
主张：正在插入的新行和正在跑的查询，各看各的数据，不用为了某一行互相等待。
INSERT 写成一本新 part。SELECT 开始时拿一份「现在有哪些本」的快照，只读这些已经写完的本。新写入的行不插进这条正在跑的 sum(fee)，查询也不把正在插入的行锁住。后台合并小本、重写历史，仍会占用 CPU、磁盘和内存。省下的是行与行之间的等待。
7.2 改历史要重写整本
主张：要改正文里已经写下的行，默认是重写受影响的那一本，而不是只改其中一个格子。
传统的更新会把涉及到的 part 按新内容再写一遍。后来可以用轻量删除：先在内部标出哪些行作废，查询时跳过它们，等后台合并时再物理去掉。两种都做得到修改。代价是重写整本，或者先打标记、等合并时再去掉。
7.3 计算留在数据旁边
主张：sum(fee) 在存放这些行的机器上算完，再把和传出去。把另一张表的行拉过来做 JOIN，要在机器之间搬行。
所以分析表常常做成宽表：查询要用的列放在同一张表里，少做跨表、跨机器的拼接。多核一起加 fee 仍是批算；这里说的是行本身要不要离开它的磁盘。
边界。多个核各算一段部分和，归批算。少打开 76 列，归少读。服务进程是一个 clickhouse-server 加线程池，许多查询分用这些线程；这是运行形态，不改变上面三格的代价。
名称对照（读完上面再查）
查询开始时固定下来的那份 part 列表，是基于版本化 part 的快照。重写历史的操作叫 mutation。轻量删除先写一张作废标记，合并时再物理删除。跨分片把行拉去 JOIN，属于这里的「搬行」；各分片本地算完再加总，属于批算。
8. 各层对照放在哪
文件名、默认行数、参数都在对应层的「名称对照」里。它们帮助把上面的说法对上官方名词，不另成一层口诀。
9. 细图与磁盘文件
少读放大：列为什么更薄，整叠为什么可以不读 — 压缩与跳过各回答一个问题。
MergeTree part 里常见文件（查阅用）
20261011_1_1_0/ ├── partition.dat ├── minmax_date.idx # 分区表达式 part 级 min/max ├── primary.idx # 稀疏主键 ├── date.bin / date.mrk2 ├── … 各列 .bin + .mrk2 ├── skp_idx_idx_campaign.idx # 跳数 INDEX 名 idx_campaign └── checksums.txt
查询按需用 primary.idx 与 WHERE 对得上的 skp_idx_*.idx，再打开没被扔掉的列 .bin。不是 80 列各一份 idx，也不是表上全部 INDEX。
10. 自测
1. 四口诀各管路径上哪一段？
少读：先扔掉整天和整叠，再只打开用到的列。顺读：留下的字节在盘上连成一段。批算：进内存之后按块算，并可分给多个核、多台机器。别挡：不为改一行、按行加锁付钱。
2. 稀疏主键和跳数索引差在哪？
主键是按 (date, slot_id) 排好序之后自带的目录，把昨天且广告位 1001 收成一段叠。跳数索引是另外贴上的便利贴，用来证明某一叠里不可能出现计划 99。两样都能让整叠不读，问的问题不同。
3. 批算两张图各说什么？
左：一颗核一次加一整段 fee。右：多个核或多台机器各算一部分的和，再加成同一个总数。扔掉 granule 归少读；跨分片 JOIN 归别挡。
4. 第二页和本页什么关系？
那一页把本页「少读」里的两件事画开：打开的列为什么更薄，以及怎样证明一整叠可以不读。它仍是少读，不另成第五层。