cassandra查询效率探讨

cassandra目前提倡的建表与查询方式为CQL方式，传统的cassandra-cli相关的api由于性能问题将逐步淘汰，而cassandra-cli也将在2.2版本之后被淘汰。

在CQL中，可以利用类似SQL的方式建立数据表，例如：

CREATE TABLE monitor (
    id bigint,
    value text,
    num int,
    timestamp timestamp,
    PRIMARY KEY (id, timestamp ));

其中id与timestamp共同构成了primary key。primary key可以不止一个字段，大于一个字段的可以构成clustering key。其中在primary key中第一个字段为partition key，用来决定row在整个ring中的分布。后面的字段为clustering key，对于同一个partition key所代表的行，是根据clustering key以一定顺序在物理上相邻存储的。所以根据partition key以及clustering key进行联合查询速度会比较快。cassandra对于如下查询效率比较高

select * from monitor WHERE id = 1;
select * from monitor WHERE id = 2 AND timestamp = '2015-12-01 12:00:00+0800';
select * from monitor WHERE id = 2 AND timestamp > '2015-12-01 12:00:00+0800' AND timestamp < '2015-12-01 23:00:00+0800';

但是对于下面的查询，cassandra会返回InvalidRequest: code=2200 [Invalid query] message="Cannot execute this query as it might involve data filtering and thus may have unpredictable performance. If you want to execute this query despite the performance unpredictability, use ALLOW FILTERING"

select * from monitor WHERE timestamp = '2015-12-01 12:00:00+0800';

其原因为是cassandra认为这查询效率比较低下，需要用户显式地增加ALLOW FILTERING修饰。这种查询过程是先获取所有行，然后在根据timestamp = '2015-12-01 12:00:00+0800'进行过滤，效率自然比较低。

解决的办法通常有在timestamp字段上建立所以。但不能简单地将cassandra建立索引的机制与普通的关系型数据库如mysql划等号。通过primary key查询，可以通过ring的信息很快的定位到具体的节点。但是通过index查询字段的话，cassandra会每个节点进行查询。虽然节点内部也会对本地数据进行索引，但是效率还是远不如直接查询primary key快。此外cassandra并不能够对于timestamp >'2015-12-01 12:00:00+0800'这种范围条件进行查询。所以更好的方式是另外建立一个表，将需要查询的字段作为主键，并存储对应关系。

参考资料

1. ALLOW FILTERING explained
2. A deep look at the CQL WHERE clause
3. When to use an index