物化视图 #

物化视图工作原理：

基表
┌─────────────────────────────────────────────────────────┐
│ user_id(PK) │ name    │ email              │ age       │
├─────────────────────────────────────────────────────────┤
│ uuid-001    │ 张三    │ zhang@example.com  │ 28        │
│ uuid-002    │ 李四    │ li@example.com     │ 32        │
└─────────────────────────────────────────────────────────┘

物化视图（按email查询）
┌─────────────────────────────────────────────────────────┐
│ email(PK)       │ user_id(CK)  │ name    │ age         │
├─────────────────────────────────────────────────────────┤
│ li@example.com  │ uuid-002     │ 李四    │ 32          │
│ zhang@example.com│ uuid-001    │ 张三    │ 28          │
└─────────────────────────────────────────────────────────┘

自动同步：基表数据变更时，视图自动更新

物化视图特点：

优点
├── 自动维护
├── 支持不同查询模式
├── 查询性能高
└── 数据一致性强

限制
├── 写入性能开销
├── 视图主键必须包含基表主键
├── 不能更新视图
└── 存储开销

CREATE MATERIALIZED VIEW [IF NOT EXISTS] view_name AS
SELECT column_name [, ...]
FROM table_name
WHERE column_name IS NOT NULL [AND column_name IS NOT NULL ...]
PRIMARY KEY (column_name, column_name [, ...])
[WITH table_options];

-- 基表
CREATE TABLE users (
    user_id UUID PRIMARY KEY,
    name TEXT,
    email TEXT,
    age INT
);

-- 创建物化视图（按email查询）
CREATE MATERIALIZED VIEW users_by_email AS
SELECT user_id, name, email, age
FROM users
WHERE email IS NOT NULL AND user_id IS NOT NULL
PRIMARY KEY (email, user_id);

-- 创建物化视图（按name查询）
CREATE MATERIALIZED VIEW users_by_name AS
SELECT user_id, name, email, age
FROM users
WHERE name IS NOT NULL AND user_id IS NOT NULL
PRIMARY KEY (name, user_id);

物化视图主键规则：

必须包含
├── 基表的所有主键列
└── 作为分区键的非空列

规则
├── 视图主键 = 新分区键 + 基表主键
├── 新分区键必须有NOT NULL条件
└── 保证每行唯一

示例：
基表 PRIMARY KEY (user_id)
视图 PRIMARY KEY (email, user_id)
       └──┬──┘  └───┬───┘
      新分区键  基表主键

-- 按email查询
SELECT * FROM users_by_email 
WHERE email = 'zhang@example.com';

-- 按name查询
SELECT * FROM users_by_name 
WHERE name = '张三';

-- 范围查询
SELECT * FROM users_by_email 
WHERE email >= 'a' AND email < 'z';

-- 插入基表数据
INSERT INTO users (user_id, name, email, age)
VALUES (uuid(), '王五', 'wang@example.com', 25);

-- 视图自动更新
SELECT * FROM users_by_email WHERE email = 'wang@example.com';
-- 返回新插入的数据

-- 更新基表数据
UPDATE users SET email = 'wang_new@example.com'
WHERE user_id = ?;

-- 视图自动同步
SELECT * FROM users_by_email WHERE email = 'wang_new@example.com';
-- 返回更新后的数据

-- 错误：缺少基表主键
CREATE MATERIALIZED VIEW bad_view AS
SELECT user_id, email
FROM users
WHERE email IS NOT NULL
PRIMARY KEY (email);
-- 错误：必须包含基表主键user_id

-- 正确
CREATE MATERIALIZED VIEW good_view AS
SELECT user_id, email
FROM users
WHERE email IS NOT NULL AND user_id IS NOT NULL
PRIMARY KEY (email, user_id);

-- NULL值不会出现在视图中
INSERT INTO users (user_id, name) VALUES (uuid(), '无名');

-- 视图中没有这条记录（email为NULL）
SELECT * FROM users_by_email WHERE email = ?;
-- 返回空结果

性能开销：

写入
├── 每个视图增加写入开销
├── 视图越多，写入越慢
└── 需要权衡查询和写入

存储
├── 视图占用额外存储
├── 数据冗余
└── 需要考虑存储成本

-- 列出所有视图
DESCRIBE MATERIALIZED VIEWS;

-- 查看特定视图
DESCRIBE MATERIALIZED VIEW users_by_email;

-- 删除视图
DROP MATERIALIZED VIEW users_by_email;

-- 使用IF EXISTS
DROP MATERIALIZED VIEW IF EXISTS users_by_email;

-- 不能直接修改视图
-- 需要删除重建

DROP MATERIALIZED VIEW users_by_email;

CREATE MATERIALIZED VIEW users_by_email AS
SELECT user_id, name, email, age, created_at
FROM users
WHERE email IS NOT NULL AND user_id IS NOT NULL
PRIMARY KEY (email, user_id);

物化视图适用场景：

适合
├── 多种查询模式
├── 读多写少
├── 需要强一致性
└── 查询性能要求高

不适合
├── 写入频繁
├── 大量视图
├── 数据量大
└── 需要复杂转换

设计建议：

1. 控制视图数量
   └── 每表不超过2-3个视图

2. 选择合适的分区键
   └── 高基数、均匀分布

3. 监控性能
   └── 关注写入延迟

4. 考虑存储成本
   └── 数据冗余开销

-- 替代方案：手动维护反范式化表

-- 写入时同时更新两个表
BEGIN BATCH
    INSERT INTO users (user_id, name, email)
    VALUES (?, ?, ?);
    INSERT INTO users_by_email (email, user_id, name)
    VALUES (?, ?, ?);
APPLY BATCH;

-- 优点：更灵活的控制
-- 缺点：需要手动维护一致性

问题：视图数据与基表不一致

原因：
├── 写入失败
├── 网络问题
└── 节点故障

解决：
├── 执行repair
├── 重建视图
└── 检查日志

问题：创建视图后写入变慢

原因：
├── 视图维护开销
├── 视图过多
└── 资源不足

解决：
├── 减少视图数量
├── 优化硬件
└── 考虑异步更新