DuckDB・Apache Arrow・Parquetの関係を整理する:列指向エコシステムの全体像
DuckDB は「SQLite の分析版」とも呼ばれるインプロセス OLAP データベースです。Apache Arrow、Apache Parquet と同じ列指向の思想を持ちますが、三者の役割はそれぞれ異なります。この記事では DuckDB のアーキテクチャ、Arrow・Parquet との関係、そして従来の行指向 DB との違いを整理します。 Parquet・Arrow・DuckDB の位置付け Parquet Arrow DuckDB 何か ディスク上の列指向ファイル形式 インメモリ列指向データフォーマット(仕様+ライブラリ) SQL データベースエンジン レイヤー ストレージ(ディスク) データ交換(メモリ) クエリ実行(エンジン) 目的 効率的な永続化・圧縮 アプリケーション間のゼロコピーデータ交換 SQL クエリの実行・最適化 三者は列指向エコシステムの異なるレイヤーを担っており、補完関係にあります。 [ディスク] Parquet ファイル(列指向・圧縮済み) ↓ 読み込み(必要な列だけ) [メモリ] Arrow フォーマット(列指向・ゼロコピー) ↓ クエリ実行 [エンジン] DuckDB(ベクトル化 SQL 実行) Parquet は「データの保存形式」、Arrow は「メモリ上のデータの並べ方の規格」、DuckDB は「SQL を実行するエンジン」です。三者とも列指向という共通思想を持つため、組み合わせるとデータ変換のオーバーヘッドがほぼ発生しません。 DuckDB の高速性を支える3つの柱 1. 列指向ストレージ 行単位ではなく列単位でデータを格納します。分析クエリ(SUM, AVG, GROUP BY など)で必要な列だけを読み込むため、I/O が効率的です。 2. ベクトル化実行エンジン 1行ずつではなく、列のチャンク(ベクトル)単位で処理します。これにより CPU キャッシュのヒット率が上がり、SIMD 命令も活用できます。 3. 自動並列化 マルチコアを自動的に活用し、クエリを並列実行します。ユーザー側で並列化の設定を意識する必要はありません。 ...