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云上的對象存儲，具有低成本、高可靠、易運維等諸多優(yōu)點。將其對接到 PostgreSQL 后，可用于自動歸檔歷史數(shù)據(jù)，還可用于數(shù)據(jù)分析。

介紹

pg_parquet是一個 PostgreSQL 擴展，允許您通過COPY TO/FROM命令，從 PostgreSQL 讀取和寫入位于S3或文件系統(tǒng)中的 Parquet 文件。它依賴于 Apache Arrow 項目來讀寫 Parquet 文件，依賴于 pgrx 項目來擴展 PostgreSQL 的COPY命令。

-- Copy a query result into Parquet in S3
COPY (SELECT * FROM table) TO 's3://mybucket/data.parquet' WITH (format 'parquet');

-- Load data from Parquet in S3
COPY table FROM 's3://mybucket/data.parquet' WITH (format 'parquet');

從源代碼安裝

在安裝 PostgreSQL（14 或更高版本）后，您需要設(shè)置rustup，cargo-pgrx以構(gòu)建擴展。

# install rustup
> curl --proto '=https' --tlsv1.2 -sSf https://sh.rustup.rs | sh

# install cargo-pgrx
> cargo install cargo-pgrx

# configure pgrx
> cargo pgrx init --pg17 $(which pg_config)

# append the extension to shared_preload_libraries in ~/.pgrx/data-17/postgresql.conf 
> echo "shared_preload_libraries = 'pg_parquet'" >> ~/.pgrx/data-17/postgresql.conf

# run cargo-pgrx to build and install the extension
> cargo pgrx run

# create the extension in the database
psql> "CREATE EXTENSION pg_parquet;"

用法

您可以使用pg_parquet主要做 3 件事：

1. 1. 您可以將 PostgreSQL 表/查詢結(jié)果導出到 Parquet 文件，

2. 2. 您可以將數(shù)據(jù)從 Parquet 文件導入到 PostgreSQL 表。

3. 3. 您可以檢查 Parquet 文件的模式和元數(shù)據(jù)。

在表和 Parquet 文件之間進行導入/導出

您可以使用 PostgreSQL 的COPY命令，來讀取和寫入 Parquet 文件。以下示例說明了，如何將具有復雜類型的 PostgreSQL 表寫入 Parquet 文件，然后將 Parquet 文件內(nèi)容讀回同一表中。

-- create composite types
CREATE TYPE product_item AS (id INT, name TEXT, price float4);
CREATE TYPE product AS (id INT, name TEXT, items product_item[]);

-- create a table with complex types
CREATE TABLE product_example (
    id int,
    product product,
    products product[],
    created_at TIMESTAMP,
    updated_at TIMESTAMPTZ
);

-- insert some rows into the table
insert into product_example values (
    1,
    ROW(1, 'product 1', ARRAY[ROW(1, 'item 1', 1.0), ROW(2, 'item 2', 2.0), NULL]::product_item[])::product,
    ARRAY[ROW(1, NULL, NULL)::product, NULL],
    now(),
    '2022-05-01 12:00:00-04'
);

-- copy the table to a parquet file
COPY product_example TO '/tmp/product_example.parquet' (format 'parquet', compression 'gzip');

-- show table
SELECT * FROM product_example;

-- copy the parquet file to the table
COPY product_example FROM '/tmp/product_example.parquet';

-- show table
SELECT * FROM product_example;

檢查 Parquet 模式

您可以調(diào)用SELECT * FROM parquet.schema(<uri>)，以發(fā)現(xiàn)給定 uri 處的 Parquet 文件的模式。

SELECT * FROM parquet.schema('/tmp/product_example.parquet') LIMIT 10;
             uri              |     name     | type_name  | type_length | repetition_type | num_children | converted_type | scale | precision | field_id | logical_type 
------------------------------+--------------+------------+-------------+-----------------+--------------+----------------+-------+-----------+----------+--------------
 /tmp/product_example.parquet | arrow_schema |            |             |                 |            5 |                |       |           |          | 
 /tmp/product_example.parquet | id           | INT32      |             | OPTIONAL        |              |                |       |           |        0 | 
 /tmp/product_example.parquet | product      |            |             | OPTIONAL        |            3 |                |       |           |        1 | 
 /tmp/product_example.parquet | id           | INT32      |             | OPTIONAL        |              |                |       |           |        2 | 
 /tmp/product_example.parquet | name         | BYTE_ARRAY |             | OPTIONAL        |              | UTF8           |       |           |        3 | STRING
 /tmp/product_example.parquet | items        |            |             | OPTIONAL        |            1 | LIST           |       |           |        4 | LIST
 /tmp/product_example.parquet | list         |            |             | REPEATED        |            1 |                |       |           |          | 
 /tmp/product_example.parquet | items        |            |             | OPTIONAL        |            3 |                |       |           |        5 | 
 /tmp/product_example.parquet | id           | INT32      |             | OPTIONAL        |              |                |       |           |        6 | 
 /tmp/product_example.parquet | name         | BYTE_ARRAY |             | OPTIONAL        |              | UTF8           |       |           |        7 | STRING
(10 rows)

檢查 Parquet 元數(shù)據(jù)

您可以調(diào)用SELECT * FROM parquet.metadata(<uri>)，以在給定的 uri 中發(fā)現(xiàn) Parquet 文件的詳細元數(shù)據(jù)，例如列統(tǒng)計信息。

SELECT uri, row_group_id, row_group_num_rows, row_group_num_columns, row_group_bytes, column_id, file_offset, num_values, path_in_schema, type_name FROM parquet.metadata('/tmp/product_example.parquet') LIMIT 1;
             uri              | row_group_id | row_group_num_rows | row_group_num_columns | row_group_bytes | column_id | file_offset | num_values | path_in_schema | type_name 
------------------------------+--------------+--------------------+-----------------------+-----------------+-----------+-------------+------------+----------------+-----------
 /tmp/product_example.parquet |            0 |                  1 |                    13 |             842 |         0 |           0 |          1 | id             | INT32
(1 row)

SELECT stats_null_count, stats_distinct_count, stats_min, stats_max, compression, encodings, index_page_offset, dictionary_page_offset, data_page_offset, total_compressed_size, total_uncompressed_size FROM parquet.metadata('/tmp/product_example.parquet') LIMIT 1;
 stats_null_count | stats_distinct_count | stats_min | stats_max |    compression     |        encodings         | index_page_offset | dictionary_page_offset | data_page_offset | total_compressed_size | total_uncompressed_size 
------------------+----------------------+-----------+-----------+--------------------+--------------------------+-------------------+------------------------+------------------+-----------------------+-------------------------
                0 |                      | 1         | 1         | GZIP(GzipLevel(6)) | PLAIN,RLE,RLE_DICTIONARY |                   |                      4 |               42 |                   101 |                      61
(1 row)

您可以調(diào)用SELECT * FROM parquet.file_metadata(<uri>)，以在給定 uri 處發(fā)現(xiàn) Parquet 文件的文件級元數(shù)據(jù)，例如格式版本。

SELECT * FROM parquet.file_metadata('/tmp/product_example.parquet')
             uri              | created_by | num_rows | num_row_groups | format_version 
------------------------------+------------+----------+----------------+----------------
 /tmp/product_example.parquet | pg_parquet |        1 |              1 | 1
(1 row)

您可以調(diào)用SELECT * FROM parquet.kv_metadata(<uri>)，以查詢給定 uri 處的 Parquet 文件的自定義鍵值元數(shù)據(jù)。

SELECT uri, encode(key, 'escape') as key, encode(value, 'escape') as value FROM parquet.kv_metadata('/tmp/product_example.parquet');
             uri              |     key      |    value
------------------------------+--------------+---------------------
 /tmp/product_example.parquet | ARROW:schema | /////5gIAAAQAAAA ...
(1 row)

對象存儲支持

pg_parquet支持從S3對象存儲讀取和寫入 Parquet 文件。僅支持帶s3://的 URI 格式。

配置對象存儲的最簡單方法是，創(chuàng)建標準的~/.aws/credentials和~/.aws/config文件：

$ cat ~/.aws/credentials
[default]
aws_access_key_id = AKIAIOSFODNN7EXAMPLE
aws_secret_access_key = wJalrXUtnFEMI/K7MDENG/bPxRfiCYEXAMPLEKEY

$ cat ~/.aws/config 
[default]
region = eu-central-1

或者，您可以在啟動 PostgreSQL 時，使用以下環(huán)境變量來配置 S3 客戶端：

• ? AWS_ACCESS_KEY_ID：AWS 賬戶的訪問密鑰 ID

• ? AWS_SECRET_ACCESS_KEY：AWS 賬戶的保密訪問密鑰

• ? AWS_REGION：AWS 賬戶的默認區(qū)域

• ? AWS_SHARED_CREDENTIALS_FILE：憑證文件的替代位置

• ? AWS_CONFIG_FILE：配置文件的替代位置

• ? AWS_PROFILE：憑證和配置文件中的概要文件名稱（默認概要文件名稱為default）

注意：為了能夠?qū)懭雽ο蟠鎯ξ恢茫枰虍斍?postgres 用戶授予parquet_object_store_write角色。同樣，要從對象存儲位置讀取數(shù)據(jù)，您需要向當前 postgres 用戶授予parquet_object_store_read角色。

COPY 選項

pg_parquet在COPY TO命令中支持以下選項：

• ? format parquet：您需要指定此選項，來讀取或?qū)懭氩灰?code style="-webkit-tap-highlight-color: transparent; margin: 0px; padding: 3px 5px; outline: 0px; max-width: 100%; box-sizing: border-box !important; overflow-wrap: break-word !important; line-height: 1.75; font-size: 14.4px; color: rgb(221, 17, 68); background: rgba(27, 31, 35, 0.05); border-radius: 4px;">.parquet[.<compression>]擴展名結(jié)尾的 Parquet 文件。（這是COPY FROM命令支持的唯一選項。）

• ? row_group_size <int>：寫入 Parquet 文件時每個行組中的行數(shù)。默認行組的行數(shù)為122880，

• ? row_group_size_bytes <int>：寫入 Parquet 文件時每個行組中行的總字節(jié)數(shù)。默認行組的字節(jié)數(shù)為row_group_size * 1024，

• ? compression <string>：寫入 Parquet 文件時要使用的壓縮格式。支持的壓縮格式包括uncompressed、snappy、gzip、brotli、lz4、lz4raw和zstd。默認壓縮格式為snappy。如果未指定，則壓縮格式由文件擴展名決定。

• ? compression_level <int>：寫入 Parquet 文件時要使用的壓縮級別。支持的壓縮級別，僅支持用于gzip、zstd和brotli壓縮格式。默認壓縮級別，對于gzip (0-10)為6、對于zstd (1-22)為1，對于brotli (0-11)為1。

配置

目前只有一個 GUC 參數(shù)，可用于啟用/禁用pg_parquet：

• ? pg_parquet.enable_copy_hooks：您可以設(shè)置此參數(shù)為on或off，來啟用或禁用pg_parquet擴展。默認值為on。

支持的類型

pg_parquet具有豐富的類型支持，包括 PostgreSQL 的基礎(chǔ)類型、數(shù)組和復合類型。下表列出了 PostgreSQL 中支持的類型，及其相應的 Parquet 類型。

警告：

(1) 精度 <= 38的numeric類型表示為FIXED_LEN_BYTE_ARRAY(16)，邏輯類型為DECIMAL(128)。精度 > 38的numeric類型表示為BYTE_ARRAY，邏輯類型為STRING。

(2) date類型在寫入 Parquet 文件時，根據(jù)Unix epoch來表示。從 Parquet 文件讀取時，根據(jù)PostgreSQL epoch轉(zhuǎn)換回來。

(3) 在寫入 Parquet 文件時，timestamptz和timetz類型會調(diào)整成UTC形式。從 Parquet 文件讀取時，它們會按UTC時區(qū)轉(zhuǎn)換回來。

(4) 在設(shè)置了postgis擴展的情況下，geometry類型表示為BYTE_ARRAY，編碼為WKB。否則，它將表示為BYTE_ARRAY，邏輯類型為STRING。

(5) 作為一種回退機制，任何沒有相應 Parquet 類型的類型，都將表示為BYTE_ARRAY，邏輯類型為STRING。例如enum。