Optimización y planes de consulta

Escala y optimiza canalizaciones de datos con Polars

Liam Brannigan

Data Scientist & Polars Contributor

Introducción a la optimización de consultas

Imagen de una tabla con filas y columnas

Introducción a la optimización de consultas

Imagen de una tabla con filas y columnas

Introducción a la optimización de consultas

Imagen de operaciones ejecutándose en serie

Introducción a la optimización de consultas

Imagen de operaciones ejecutándose en paralelo

Introducción a la optimización de consultas

Canalización con operaciones duplicadas realizadas dos veces

Introducción a la optimización de consultas

Canalización con operaciones duplicadas realizadas dos veces

Tipos de solicitudes por departamento (máximos)

department_request_types = (
    requests





)

Tipos de solicitudes por departamento (máximos)

department_request_types = (
    requests
    .filter(pl.col("STATUS") == "Completed")




)

Tipos de solicitudes por departamento (máximos)

department_request_types = (
    requests
    .filter(pl.col("STATUS") == "Completed")
    .group_by("DEPARTMENT")



)

Tipos de solicitudes por departamento (máximos)

department_request_types = (
    requests    
    .filter(pl.col("STATUS") == "Completed")
    .group_by("DEPARTMENT")
    .agg(pl.col("TYPE").n_unique().alias("n_request_types"))


)

Tipos de solicitudes por departamento (máximos)

department_request_types = (
    requests
    .filter(pl.col("STATUS") == "Completed")
    .group_by("DEPARTMENT")
    .agg(pl.col("TYPE").n_unique().alias("n_request_types"))
    .sort("n_request_types", descending=True)
    .head(5)
)

Plan ingenuo

Plan sin optimizar

print(department_request_types)

Plan sin optimizar

print(department_request_types)








        Csv SCAN [311_Service_Requests.csv]
        PROJECT */39 COLUMNS

Plan sin optimizar

print(department_request_types)






      FILTER [(col("STATUS")) == ("Completed")]
      FROM
        Csv SCAN [311_Service_Requests.csv]
        PROJECT */39 COLUMNS

Plan sin optimizar

print(department_request_types)



    AGGREGATE[maintain_order: false]
      [col("TYPE").n_unique().alias("n_request_types")] BY [col("DEPARTMENT")]
      FROM
      FILTER [(col("STATUS")) == ("Completed")]
      FROM
        Csv SCAN [311_Service_Requests.csv]
        PROJECT */39 COLUMNS

Plan sin optimizar

print(department_request_types)

SLICE[offset: 0, len: 5]
  SORT BY [descending: [true]] [col("n_request_types")]
    AGGREGATE[maintain_order: false]
      [col("TYPE").n_unique().alias("n_request_types")] BY [col("DEPARTMENT")]
      FROM
      FILTER [(col("STATUS")) == ("Completed")]
      FROM
        Csv SCAN [311_Service_Requests.csv]
        PROJECT */39 COLUMNS

Plan optimizado

print(department_request_types.explain())

Plan optimizado







        Csv SCAN [311_Service_Requests.csv]
        PROJECT 3/39 COLUMNS
        SELECTION: [(col("STATUS")) == ("Completed")]

Plan optimizado






      simple pi 2/2 ["TYPE", "DEPARTMENT"]
        Csv SCAN [311_Service_Requests.csv]
        PROJECT 3/39 COLUMNS
        SELECTION: [(col("STATUS")) == ("Completed")]

Plan optimizado



    AGGREGATE[maintain_order: false]
      [col("TYPE").n_unique().alias("n_request_types")] BY [col("DEPARTMENT")]
      FROM
      simple pi 2/2 ["TYPE", "DEPARTMENT"]
        Csv SCAN [311_Service_Requests.csv]
        PROJECT 3/39 COLUMNS
        SELECTION: [(col("STATUS")) == ("Completed")]

Plan optimizado

SORT BY [slice: (0, 10, ...), descending: [true]] [col("n_request_types")]
  FILTER col("n_request_types").dynamic_predicate() FROM
    AGGREGATE[maintain_order: false]
      [col("TYPE").n_unique().alias("n_request_types")] BY [col("DEPARTMENT")]
      FROM
      simple pi 2/2 ["TYPE", "DEPARTMENT"]
        Csv SCAN [311_Service_Requests.csv]
        PROJECT 3/39 COLUMNS
        SELECTION: [(col("STATUS")) == ("Completed")]

Encuentra las 10 filas superiores en n_request_types
Filtra el resto
Ordena las 10 filas

Plan optimizado en gráfico

print(department_request_types.show_graph())

Vista de gráfico del plan optimizado que muestra el escaneo CSV con optimizaciones.

Más optimizaciones

(
    requests








)

Más optimizaciones

(
    requests
    .filter(pl.col("STATUS") == "Completed")
    .filter(pl.col("DEPARTMENT") == "Sanitation")






)

Más optimizaciones

(
    requests
    .filter(pl.col("STATUS") == "Completed")
    .filter(pl.col("DEPARTMENT") == "Sanitation")
    .with_columns(
        pl.col("TYPE").str.to_lowercase().alias("type_lower")
    )
    .with_columns(
        pl.col("STATUS").str.to_lowercase().alias("status_lower")
    )
)

Más optimizaciones



  Csv SCAN [311_Service_Requests.csv]
  PROJECT */39 COLUMNS
  SELECTION: [([(col("DEPARTMENT")) == ("Sanitation")]) & ([(col("STATUS")) == ("Completed")])]

Predicado AND combinado

Más optimizaciones

 WITH_COLUMNS:
 [col("TYPE").str.to_lowercase().alias("type_lower"), col("STATUS").str.to_lowercase().alias("status_lower")]
  Csv SCAN [311_Service_Requests.csv]
  PROJECT */39 COLUMNS
  SELECTION: [([(col("DEPARTMENT")) == ("Sanitation")]) & ([(col("STATUS")) == ("Completed")])]

Predicado AND combinado
Expresiones WITH_COLUMNS agrupadas

¡Vamos a practicar!

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