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Doris vs StarRocks vs ClickHouse:新一代MPP引擎的终极对决

陈乔数据观止 2025-08-12
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随着大数据技术的飞速发展,企业对实时数据分析、高并发查询和复杂分析场景的需求日益增长。传统数据仓库在面对海量数据和高时效性要求时逐渐暴露出性能瓶颈。为此,基于MPP(Massively Parallel Processing,大规模并行处理)架构的新一代分析型数据库应运而生。其中,Apache DorisStarRocks 和 ClickHouse 成为当前最受关注的三款开源MPP分析引擎。它们在架构设计、性能表现、使用场景和生态集成方面各有千秋。

本文将从架构设计、数据模型、查询性能、实时能力、扩展性、运维复杂度、社区生态等多个维度,对 Doris、StarRocks 和 ClickHouse 进行全面、深入的技术对比,帮助开发者和架构师在选型时做出更理性的决策。


一、背景与定位

1.1 Apache Doris

Apache Doris(原名为 Palo)是由百度研发并开源的高性能、实时的MPP分析型数据库,2018年进入 Apache 孵化器。其设计目标是提供亚秒级的查询响应,支持高并发、实时数据摄入和多维分析,适用于OLAP场景。

定位:轻量级、易用、高性价比的实时数仓解决方案,适合中小规模数据量(TB级)下的实时分析。

1.2 StarRocks

StarRocks 原名 DorisDB,由国内创业公司鼎石科技(现 StarRocks Inc.)在 Apache Doris 基础上深度重构而来,2021年开源。它在Doris的基础上大幅优化了执行引擎、向量化能力和查询优化器,强调“极速分析”。

定位:面向企业级的高性能实时分析数据库,适用于高并发、低延迟、复杂查询的场景,目标是替代传统商业数仓。

1.3 ClickHouse

ClickHouse 是由俄罗斯Yandex公司于2016年开源的列式存储数据库,专为OLAP设计,以极致的查询性能著称。其核心优势在于单表聚合查询的超高吞吐。

定位:超大规模数据(PB级)下的高性能分析引擎,适用于日志分析、监控、用户行为分析等场景。


二、架构设计对比

特性
Apache Doris
StarRocks
ClickHouse
架构模型
MPP + Shared-Nothing
MPP + Shared-Nothing
MPP + Shared-Nothing
存储引擎
自研列式存储(基于LSM)
自研列式存储(改进Doris)
自研列式存储(MergeTree系列)
计算引擎
向量化执行(逐步增强)
全面向量化执行引擎
高度优化的向量化引擎
元数据管理
FE(Frontend)+ BDBJE
FE + JournalNode / 共享存储
ZooKeeper(可选)或内置
数据分布
分区 + 分桶
分区 + 分桶
分区 + 分片
副本机制
多副本(RAFT)
多副本(RAFT)
多副本(依赖ZooKeeper)

详细说明:

  • Doris:采用FE(元数据节点)和BE(存储与计算节点)分离架构。FE负责元数据管理、查询计划生成;BE负责数据存储和执行。早期非向量化,近年逐步引入向量化执行。

  • StarRocks:在Doris基础上重写了执行引擎,采用全向量化执行模型(Vectorized Engine),并引入CBO(Cost-Based Optimizer)优化器,显著提升复杂查询性能。支持存算分离(通过S3/HDFS)。

  • ClickHouse:无中心元数据节点,依赖ZooKeeper进行副本协调(可选)。计算与存储耦合紧密,但可通过分布式表实现跨节点查询。其执行引擎高度优化,尤其在单表扫描和聚合上表现出色。


三、数据模型与写入能力

3.1 数据模型

引擎
支持模型
说明
Doris
聚合模型、唯一模型、更新模型、明细模型
支持主键更新(Unique Key),适合实时更新场景
StarRocks
聚合、唯一、更新、明细
支持主键表(Primary Key Table),写入更高效
ClickHouse
MergeTree家族(Log, TinyLog, Replacing, Summing, Aggregating, Collapsing, VersionedCollapsing, Graphite等)
通过不同引擎实现不同语义,需手动处理更新逻辑

关键差异

  • Doris 和 StarRocks 提供了更贴近传统数据库的“主键更新”能力,支持 INSERT ON DUPLICATE KEY UPDATE
     语义,适合需要频繁更新的场景。
  • ClickHouse 的更新是“异步合并”机制,如 ReplacingMergeTree
     需要后台合并才能生效,不保证实时一致性,适合追加写多、更新少的场景。

3.2 写入性能与实时性

引擎
批量写入
实时写入
流式摄入
事务支持
Doris
高(Broker Load, Stream Load)
支持(Stream Load)
支持(通过Flink CDC等)
单表事务
StarRocks
极高(Stream Load, Routine Load)
支持(毫秒级延迟)
原生支持Flink CDC
支持两阶段提交(2PC)
ClickHouse
极高(INSERT, Kafka Engine)
支持(Kafka Engine)
原生支持Kafka/S3
不支持事务

说明

  • StarRocks 在写入路径上做了大量优化,支持 Routine Load 自动消费 Kafka 数据,延迟可控制在秒级。
  • ClickHouse 的 Kafka Engine 可直接消费 Kafka 消息,写入吞吐极高,但缺乏事务语义,易出现数据重复。
  • Doris 和 StarRocks 支持 物化视图,可自动预聚合,提升查询性能。

四、查询性能对比

4.1 查询类型支持

查询类型
Doris
StarRocks
ClickHouse
简单聚合(COUNT/SUM)
极快
极快
多表JOIN(大表)
中等(早期较弱)
极快(CBO + 向量化)
较弱(依赖手动优化)
子查询
支持
支持(优化较好)
支持(部分场景性能差)
窗口函数
支持
支持(性能优)
支持
高并发查询(>100 QPS)
中等
优秀(专为高并发设计)
一般(资源竞争严重)

4.2 性能实测参考(TPC-H 100G,非官方基准)

查询
Doris
StarRocks
ClickHouse
Q1(简单聚合)
1.2s
0.8s
0.5s
Q3(多表JOIN)
4.5s
1.8s
6.2s
Q6(条件聚合)
0.6s
0.4s
0.3s
Q7(复杂JOIN)
8.1s
2.9s
10.5s

注:实际性能受数据分布、索引、配置影响较大,此处为典型场景估算。

结论

  • ClickHouse 在单表聚合类查询上性能最佳。
  • StarRocks 在多表JOIN、复杂查询上优势明显,得益于其CBO和向量化执行。
  • Doris 在简单查询上表现良好,复杂查询性能正在追赶。

五、扩展性与运维

维度
Doris
StarRocks
ClickHouse
水平扩展
支持(BE节点)
支持(BE节点)
支持(分布式表)
自动负载均衡
支持
支持
需手动配置
故障恢复
RAFT(FE高可用)
RAFT + 快速恢复
依赖ZooKeeper
监控与告警
Prometheus + Grafana
Prometheus + Grafana
Prometheus + Grafana
备份恢复
支持(Snapshot)
支持
支持(Replicated表)
存算分离
实验性支持
支持(S3/HDFS)
支持(S3表引擎)

运维复杂度

  • Doris:部署简单,适合中小团队。
  • StarRocks:配置较复杂,但文档完善,企业支持强。
  • ClickHouse:配置项极多,调优难度高,需专业DBA。

六、生态集成

生态
Doris
StarRocks
ClickHouse
BI工具
支持(Tableau, Superset)
支持(JDBC/ODBC)
广泛支持
数据湖集成
支持(HDFS, S3)
支持(S3, Iceberg, Hudi)
支持(S3, Delta Lake via Databend等)
Flink CDC
支持(通过Doris Writer)
原生支持
支持(JDBC或Kafka)
Kafka集成
支持(外部调度)
原生Routine Load
原生Kafka Engine
数据共享
有限
支持物化视图、外部表
支持外部表

StarRocks 在生态集成上最为积极,支持 Iceberg/Hudi 外部表,可直接查询数据湖,实现“湖仓一体”。


七、适用场景总结

场景
推荐引擎
理由
实时数仓(高并发、低延迟)
✅ StarRocks
CBO + 向量化 + 高并发优化
日志分析、监控系统
✅ ClickHouse
写入吞吐高,聚合查询快
中小企业BI报表
✅ Doris
易部署、成本低、够用
数据湖查询加速
✅ StarRocks
支持外部表,湖仓一体
大规模数据聚合(PB级)
✅ ClickHouse
单表性能无敌
需要频繁更新的维度表
✅ Doris / StarRocks
支持主键更新

八、社区与商业支持

项目
社区活跃度
商业公司
商业版本
Apache Doris
高(Apache 顶级项目)
百度、SelectDB等
有(SelectDB Cloud)
StarRocks
极高(GitHub Star > 6.5k)
StarRocks Inc.
StarRocks Enterprise
ClickHouse
极高(GitHub Star > 25k)
ClickHouse Inc.
ClickHouse Cloud

趋势

  • StarRocks 近年来发展迅猛,被多家中国互联网公司采用(如京东、腾讯、小米)。
  • ClickHouse 在全球范围内拥有最广泛的用户基础。
  • Doris 在国内政企市场有较强渗透。

九、总结:谁是“终极”赢家?

维度
胜出者
极致查询性能(单表)
ClickHouse
复杂查询与高并发
StarRocks
易用性与部署成本
Doris
实时更新支持
StarRocks / Doris
生态与湖仓一体
StarRocks
社区活跃度
ClickHouse

没有绝对的“终极”赢家,选择应基于具体业务需求:

  • 如果你追求极致性能且数据以追加为主,ClickHouse 是首选。
  • 如果你需要高并发、复杂查询、实时更新StarRocks 更合适。
  • 如果你希望快速上线、低成本运维Doris 是稳妥选择。

十、未来展望

  • 向量化执行已成为标配,三者均在持续优化。
  • 存算分离是大趋势,StarRocks 和 ClickHouse 已支持,Doris 正在跟进。
  • AI+数据库:StarRocks 已推出“AI 增强查询优化”,ClickHouse 探索向量相似性搜索。
  • 标准化:三者均支持 ANSI SQL,兼容性逐步提升。

未来,这三款引擎将在“性能、实时性、易用性、生态”四个维度持续竞争,推动实时分析技术不断演进。


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