Como usar array join para extrair e consultar atributos variáveis com as chaves e os valores de um map

Pergunta

Se eu tiver atributos variados em uma coluna usando o tipo map, como posso extraí-los e usá-los em consultas?

Resposta

Este é um exemplo básico de como extrair chaves e valores de um campo de atributos variável. Esse método criará aparentes duplicatas de cada linha na tabela source/raw. No entanto, como as chaves e os valores são extraídos, eles podem ser colocados na chave primária ou em uma chave secundária com um índice, como um filtro de Bloom. Neste exemplo, basicamente temos uma fonte que cria uma tabela de métricas; ela tem vários atributos que podem se aplicar em um campo de atributos que contém maps. Se houver atributos que estarão sempre presentes nos registros, é melhor extraí-los para colunas próprias e preenchê-las. Você deve conseguir simplesmente copiar e colar para ver quais seriam as saídas e o que a visão materializada faz neste caso. Crie um banco de dados de exemplo:

create database db1;

Crie a tabela inicial que conterá as linhas e os atributos:

create table db1.table1_metric_map
(
  id UInt32,
  timestamp DateTime,
  metric_name String,
  metric_value Int32,
  attributes Map(String, String)
)
engine = MergeTree()
order by timestamp;

Insira linhas de exemplo na tabela. O tamanho da amostra é intencionalmente pequeno para que, quando a visão materializada for criada, você possa ver como as linhas se multiplicam para cada atributo.

insert into db1.table1_metric_map
VALUES
(1, '2023-09-20 00:01:00', 'ABC', 10, {'env':'prod','app':'app1','server':'server1'}),
(2, '2023-09-20 00:01:00', 'ABC', 20,{'env':'prod','app':'app2','server':'server1','dc':'dc1'}),
(3, '2023-09-20 00:01:00', 'ABC', 30,{'env':'qa','app':'app1','server':'server1'}),
(4, '2023-09-20 00:01:00', 'ABC', 40,{'env':'qa','app':'app2','server':'server1','dc':'dc1'}),
(5, '2023-09-20 00:01:00', 'DEF', 50,{'env':'prod','app':'app1','server':'server2'}),
(6, '2023-09-20 00:01:00', 'DEF', 60, {'env':'prod','app':'app2','server':'server1'}),
(7, '2023-09-20 00:01:00', 'DEF', 70,{'env':'qa','app':'app1','server':'server1'}),
(8, '2023-09-20 00:01:00', 'DEF', 80,{'env':'qa','app':'app2','server':'server1'}),
(9, '2023-09-20 00:02:00', 'ABC', 90,{'env':'prod','app':'app1','server':'server1'}),
(10, '2023-09-20 00:02:00', 'ABC', 100,{'env':'prod','app':'app1','server':'server2'}),
(11, '2023-09-20 00:02:00', 'ABC', 110,{'env':'qa','app':'app1','server':'server1'}),
(12, '2023-09-20 00:02:00', 'ABC', 120,{'env':'qa','app':'app1','server':'server1'}),
(13, '2023-09-20 00:02:00', 'DEF', 130,{'env':'prod','app':'app1','server':'server1'}),
(14, '2023-09-20 00:02:00', 'DEF', 140,{'env':'prod','app':'app2','server':'server1','dc':'dc1'}),
(15, '2023-09-20 00:02:00', 'DEF', 150,{'env':'qa','app':'app1','server':'server2'}),
(16, '2023-09-20 00:02:00', 'DEF', 160,{'env':'qa','app':'app1','server':'server1','dc':'dc1'}),
(17, '2023-09-20 00:03:00', 'ABC', 170,{'env':'prod','app':'app1','server':'server1'}),
(18, '2023-09-20 00:03:00', 'ABC', 180,{'env':'prod','app':'app1','server':'server1'}),
(19, '2023-09-20 00:03:00', 'ABC', 190,{'env':'qa','app':'app1','server':'server1'}),
(20, '2023-09-20 00:03:00', 'ABC', 200,{'env':'qa','app':'app1','server':'server2'}),
(21, '2023-09-20 00:03:00', 'DEF', 210,{'env':'prod','app':'app1','server':'server1'}),
(22, '2023-09-20 00:03:00', 'DEF', 220,{'env':'prod','app':'app1','server':'server1'}),
(23, '2023-09-20 00:03:00', 'DEF', 230,{'env':'qa','app':'app1','server':'server1'}),
(24, '2023-09-20 00:03:00', 'DEF', 240,{'env':'qa','app':'app1','server':'server1'});

Podemos então criar uma visão materializada com array join para extrair os atributos do map para as colunas de chaves e valores. Para demonstração, no exemplo abaixo, é usada uma tabela implícita (com o comando POPULATE e uma tabela subjacente como .inner.{uuid}... ). No entanto, a prática recomendada é usar uma tabela explícita, na qual você primeiro definiria a tabela e, em seguida, criaria uma visão materializada sobre ela com o comando TO.

CREATE MATERIALIZED VIEW db1.table1_metric_map_mv
ORDER BY id
POPULATE AS
select 
  *, 
  attributes.keys as attribute_keys, 
  attributes.values as attribute_values
from db1.table1_metric_map
array join attributes
where notEmpty(attributes.keys);

A nova tabela terá mais linhas, com as chaves extraídas, assim:

SELECT *
FROM db1.table1_metric_map_mv
LIMIT 5

ID da consulta: b7384381-53af-4e3e-bc54-871f61c033a6

┌─id─┬───────────timestamp─┬─metric_name─┬─metric_value─┬─attributes───────────┬─attribute_keys─┬─attribute_values─┐
│  1 │ 2023-09-20 00:01:00 │ ABC         │           10 │ ('env','prod')       │ env            │ prod             │
│  1 │ 2023-09-20 00:01:00 │ ABC         │           10 │ ('app','app1')       │ app            │ app1             │
│  1 │ 2023-09-20 00:01:00 │ ABC         │           10 │ ('server','server1') │ server         │ server1          │
│  2 │ 2023-09-20 00:01:00 │ ABC         │           20 │ ('env','prod')       │ env            │ prod             │
│  2 │ 2023-09-20 00:01:00 │ ABC         │           20 │ ('app','app2')       │ app            │ app2             │
└────┴─────────────────────┴─────────────┴──────────────┴──────────────────────┴────────────────┴──────────────────┘

A partir daqui, para consultar as linhas com determinados atributos, você faria algo assim:

SELECT
    t1_app.id AS id,
    timestamp,
    metric_name,
    metric_value
FROM
(
    SELECT *
    FROM db1.table1_metric_map_mv
    WHERE (attribute_keys = 'app') AND (attribute_values = 'app1') AND (metric_name = 'ABC')
) AS t1_app
INNER JOIN
(
    SELECT *
    FROM db1.table1_metric_map_mv
    WHERE (attribute_keys = 'server') AND (attribute_values = 'server1')
) AS t2_server ON t1_app.id = t2_server.id

ID da consulta: 72ce7f19-b02a-4b6e-81e7-a955f257436d

┌─id─┬───────────timestamp─┬─metric_name─┬─metric_value─┐
│  1 │ 2023-09-20 00:01:00 │ ABC         │           10 │
│  3 │ 2023-09-20 00:01:00 │ ABC         │           30 │
│  9 │ 2023-09-20 00:02:00 │ ABC         │           90 │
│ 11 │ 2023-09-20 00:02:00 │ ABC         │          110 │
│ 12 │ 2023-09-20 00:02:00 │ ABC         │          120 │
│ 17 │ 2023-09-20 00:03:00 │ ABC         │          170 │
│ 18 │ 2023-09-20 00:03:00 │ ABC         │          180 │
│ 19 │ 2023-09-20 00:03:00 │ ABC         │          190 │
└────┴─────────────────────┴─────────────┴──────────────┘

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