1.2.8 运行时代码生成

ClickHouse实现高性能查询的技术里，除了分布式MPP、数据压缩、SIMD向量化查询执行等，还有运行时代码生成技术。在查询执行过程中，动态生成运行时代码，消除了间接分派（Indirection Dispatch）和动态分派（Dynamic Dispatch）带来的性能损耗，可以更好地将多个操作融合在一起，从而充分利用CPU执行单元和流水线。

经典的数据库实现通常使用火山模型进行表达式计算，即将查询转化为一个算子，如hashjoin、scan、indexscan、aggregation等。为了连接不同的算子，算子采用统一的API，如open()、next()、close()函数等。在分析场景中一条SQL语句通常需要处理数亿行数据，此时虚函数的调用成本很高。另外，每个算子都要考虑多种变量，如列类型、列大小、列数等，if-else分支判断的数量较多，进而导致CPU分支预测失败。

ClickHouse实现了在运行时根据当前SQL动态生成代码，然后编译执行。这样不仅消除了大量的虚函数调用，而且消除了由于参数类型造成的不必要的if-else分支判断性能损耗。