hive学习

什么是hive

hive是由Facebook开源,基于Hadoop的一个数据仓库工具,可以将结构化的数据文件映射成一张表,并提供类SQL查询功能。
FaceBook公司在使用Hadoop实现数据分析的时候,发现有个毛病:会做分析的人如业务人员、数据分析师,会用SQL;会用Hadoop实现分布式开发是开发人员
方案一:让开发人员教业务写代码,成本比较高
方案二:让开发人员对Hadoop做一层封装,开发一个新的程序,封装以后新的程序提供SQL接口,在新的程序中用SQL进行开发,这个程序底层自动将SQL转为MapReduce程序提交给YARN去运行。最早的Hive就诞生了
hive主要是用来做海量数据的分析和计算。
hive是一个Hadoop客户端,用于将HQL(hive SQL)转化成mapreduce程序。
hive中每张表的数据都存储在hdfs。
hive分析数据底层的实现是mapreduce(也可配置为spark或者tez,tez是一个大数据框架)
hive执行程序运行在yarn上。

Hive特点

Hive 通过类 SQL 来分析大数据,而避免了写 MapReduce 程序来分析数据,这样使得分析数据更容易
Hive 是将数据映射成数据库和一张张的表,库和表的元数据信息一般存在关系型数据库上(比如 MySQL)
Hive 本身并不提供数据的存储功能,数据一般都是存储在 HDFS 上的(对数据完整性、格式要求并不严格)
Hive 很容易扩展自己的存储能力和计算能力,这个是继承自 hadoop 的(适用于大规模的并行计算)
Hive 是专为 OLAP(在线分析处理) 设计,不支持事务。补充:OLTP(Online transaction processing):在线事务处理,支持事务。

hive架构

hive底层架构是Hadoop
hive执行组件分为metastore和hiveserver2
metastore提供元数据访问接口。只负责提供元数据接口,不负责存储。通常存储在MySQL数据库或者derby数据库中。推荐MySQL
hiveserver2提供jdbc或者ODBC访问接口,提供用户认证的相关功能。
hive客户端hive client分为CLI或者jdbc/ODBC
安装了hive的机器可以使用命令行客户端CLI,其他机器使用jdbc协议或者ODBC协议访问。

hive执行流程简介

1. 用户创建table,create table
2. metastore会把表保存到元数据中,记录对应表的路径。
3. 用户建表指定了hdfs文件路径,跟metastore形成映射关系。
4. 用户根据业务需要编写SQL执行查询。调用driver驱动编译SQL。如果使用的命令行客户端,则driver运行在CLI中。如果使用的是jdbc或者ODBC,则driver运行在jdbc/ODBC上。driver的主要作用就是将SQL编译成最终的mapreduce程序。需注意编译过程中需要用到元数据信息。
5. 编译完成后,driver就会将mapreduce程序提交到yarn上运行,还可以提交到tez/spark等计算引擎,如果是插入语句,将计算结果写到hdfs目标路径。如果是查询语句,将结果返回给hive client客户端。

driver具体工作(词法分析和语法分析)

1. 解析器sqlParser:将SQL字符转换成抽象语法树AST。分为词法分析器和语法分析器。词法分析器主要对字符串进行扫描,识别关键字形成token,比如select,where等token。语法分析器对前面的token进行进一步分析,根据预先设置的规则将token组成短句,比如将where条件组合成表达式,where name=value。然后将表达式组成完整语句,无论写程序还是SQL往往都是分成一层一层的,通常这些分层的树状结构称作抽象语法树。
2. 语义分析semantic analyzer:将AST进一步划分为queryblock。将语法树解析成查询单元,可以理解为一个个子查询。除此之外还会获得元数据信息赋给每一个查询单元,如查询表的hdfs路径等。如果查询语句比较简单只有一句SQL,那就只有一个query block;
3. 逻辑计划生成器logic plan gen:将语法树生成逻辑执行计划。
4. 逻辑优化器logical optimizer:对逻辑计划进行优化。举例:谓词下推,将整个执行计划中的filter操作往前移。这个操作在逻辑优化器中完成。谓词就是返回boolean值即true和false的函数,或是隐式转换为bool的函数。SQL中的谓词主要有 LKIE、BETWEEN、IS NULL、IS NOT NULL、IN、EXISTS其结果为布尔值,即true或false。谓词的使用场景:在SELECT语句的WHERE子句或HAVING子句中,确定哪些行与特定查询相关。 
5. 物理计划生成器physical plan gen:根据优化后的逻辑计划生成物理计划。
6. 物理优化器physical optimizer:对物理计划进行优化。map join操作,
7. 执行器execution:执行该计划,得到查询结果并返回客户端。将最终生成的物理执行计划提交到yarn资源管理器上执行。
小表:能够缓存在给定的内存当中的表叫做小表。
hive建表可以指定hdfs路径,如果没指定会使用默认路径,/user/hive/warehouse/tmp
hive自带了derby数据库可以用来保存元数据。路径存在hive/metastore_db中。
只能有一个hive进程使用metastore_db。如果存在已经运行的hive进程占用了metastore_db,再启动hive会报错。

hive安装

1.创建元数据库。生产环境下hive元数据存储在MySQL中。安装MySQL,创建名为metastore的数据库。用来存储元数据。
2. 放入驱动需要将MySQL的jdbc驱动放到hive的lib目录下,
3. 配置文件,需要在conf目录下创建hive-site.xml文件,指定jdbc连接信息url,password,工作目录等。
4. 初始化hive元数据库bin/schematool -dbType mysql -initSchema -verbose。
5. 验证是否安装成功 bin/hive。
6. 查看MySQL中的元数据。登录MySQL,mysql -uroot -p 123456
show databases;use metastore;show tables;select * from DBS;TBL表;SDS表;

hive服务部署

hive的hiveserver2服务的作用是提供jdbc/ODBC接口,为用户提供远程访问hive数据的功能。
远程访问hive数据时,客户端并未直接访问Hadoop集群,而是由hiveserver2代理访问。
jps -ml可查看进程详细信息。
后台启动不保存日志,1表示进程描述符输出,0表示输入,2表示标准错误。表示将标准输出,标准错误都写入到/dev/null黑洞中。      nohup bin/hiveserver2 1>/dev/null 2>/dev/null &

hive语法

hive -e可以执行SQL命令。 hive -e " insert into stu values(1,'aa')";
hive -f可以执行文件内的SQL。将上述插入语句放入一个文件中,vim stu.sql  写入如下SQL insert into stu values(1,'aa')
保存推出,然后执行hive -f stu.sql。效果等同于hive -e 执行SQL
hive -hiveconf 可以在命令行添加hive参数。如hive -hiveconf mapreduce.job.reduces=10;
hive 进入客户端,使用set配置客户端参数,set mapreduce.job.reduces=5;

hive建表语法

普通建表
create [temporary] [external] table [if not exits]
[dbname.]table
[(col_name data_type [comment col_comment],...)]
[comment table_comment]
[partitioned by (col_name data_type [comment col comment],...)]
[cluster by (col_name)]
[sort by (col_name [asc][desc],...) into num_buckets buckets]
[row format row_format]
[stored as file_format]
[location hdfs_path]
[tblproperties (property_name=property_value,...)]
关键字说明:
temporary :临时表,会话结束表会删除。
external:外部表,意味着hive只接管元数据,不完全接管hdfs中的数据。与之对应的是内部表(管理表),意味着hive完全接管该表,包括元数据和hdfs中的数据。
data_type:字段类型。多种详情百度。注意类型转换,隐式转换和显示转换。显示:cast(expr as <type>)
partitioned by:创建分区表。把一张表的数据,按照指定的分区字段,将数据分到不同的路径中。一个路径对应的就是hive的一个分区
cluster by ... sorted by ...into...buckets:创建分桶表。将hive一张表的数据,分散的存储到多个文件中,通过cluster by指定一个字段,into 指定多少个桶,sorted by指定的字段在每一个分桶里面进行排序。
row format:指定serde,是serializer and deserializer的简写。hive使用serde序列化和反序列化每行数据。

CTAS建表,create table as select语法
该语法利用查询结果建表,结构与查询的结果表结构一致,包含查询结果。
create  [temporary] table [if not exists] table_name
[comment table_comment]
[row format row_format]
[stored_as file_format]
[location hdfs _path]
[tblproperties (property_name = property_value,..)]
[as select_statement]
create table teacher1 as select * from teacher; 

CTL建表,create table like语法
该语法允许用户复刻一张已经存在的表结构,与CTAS不同,不包含数据。
create  [temporary] table [if not exists] table_name
[dbname.]table
[like exist_table_name]
[row format row_format]
[stored_as file_format]
[location hdfs _path]
[tblproperties (property_name = property_value,..)]
create table teacher2 like teacher;

删除表

drop table table_name;如果是外部表,则只会删除元数据,需要手动删除hdfs上的数据。
truncate [table] table_name;truncate只能清空管理表(内部表),无法清空外部表数据。只清空数据,保留数据表结构。

load

load语句将文件导入到hive表中。
load data [local] inpath 'filepath' [overwrite] into table tablename [partition (col1 = val1,col2=val2,...)];
local:表示从本地加载数据到hive表,相当于hadoop fs put操作;否则从hdfs加载数据到hive表。
overwrite:表示覆盖表中一有数据,否则表示追加。
partition:表示上传到指定分区,若目标是分区表,需要指定分区。

insert

1. 将查询结果插入表中。语法:insert (into | overwrite) table tablename [partition (col1 = val1,col2=val2,...)] select_statement;
  into追加。overwrite覆盖。
  注意区分load和insert的语法。load覆盖是在into前加上overwrite,而insert是将into替换成overwrite。
2. 将给定values插入表中。
  insert (into | overwrite) table tablename [partition (col1 = val1,col2=val2,...)] values valuse_row[,valuse_row...];
3. 将查询结果写入目标路径。
  insert overwrite [local] directory 'directory' [row_format row_format] [stored as file_format] select_statement;

export && import

export导出语句可将表的数据和元数据信息一并导出到hdfs路径,
import可将export导出的内容导入hive,表的数据和元数据信息都会恢复。
export和import可用于两个hive实例之间的数据迁移。(两个hive实例表示两个不同的Hadoop集群)
语法示例:
  export table default.student to '/user/hive/warehouse/export/student';
  import table default.studept2 from '/user/hive/warehouse/export/student';

查询

基本语法:
  select [all | distinct] select_expr,select_expr,...
    from table_reference 
    [where ]--过滤
    [group by]--分组查询
    [having]--分组后过滤
    [order by]排序
    [cluster by]
    [distribute by]
    [sort by]
    [limit number]--限制输出行数;

join

join是对两个表或者多个表进行横向的拼接。
hive支持通常的SQL join语句,支持等值连接,在2.2版本之后支持非等值连接。
等值连接&不等值连接:
select * from a join b on a.num = b.num;等值连接
select * from a join b on a.num > b.num;<,!=不等值连接,不常见。
内连接:交集。inner join和只写join都表示内连接,只有连接的两个表中都存在条件相匹配的数据才会被保留下来。返回结果行数是两个表都匹配的行。
左外连接:left join和left outer join都表示左外连接,以左表为准。返回结果行数跟左表相同,包含左表所有列和右表所有列。
右外连接:right join 和right outer join都表示右外连接,以右表为准。返回结果行数跟右表相同,包含右表所有列和左表所有列。
满外连接:full join 和full outer join都表示满外连接。左表和右表的所有行和所有列。
多个表连接:第一种写法,先连接前两个表,再用连接结果跟第三个表连接。
select * from emp
join detp
on emp.deptno = dept.deptno
join location
on dept.loc = location.loc;
第二种写法,将前两个表查询嵌套起来,再跟第三个表连接。
select * from (
  select * from emp
  join dept
  on emp.deptno = dept.deptno
)t1
join location
on t1.loc = location.loc;
笛卡尔积,a表m行,b表n行。a表的每一行都会跟b表的每一行连接。返回结果m*n行。
什么时候会产生笛卡尔积?
不写连接条件时就会产生。如只写个内连接,没有连接条件或者连接条件无效,结果就会产生笛卡尔积。
select * from a join b;
select * from a join b on true;
select * from a,b;

union && union all

union将两张表或者多张表进行纵向拼接。要求上下两张表字段个数必须一致。上下两张表字段类型必须一致。
select * from emp 
where deptno =30
union
select * from emp
where deptno =40;
注意:union连接的是两个或者多个select查询语句。不能直接连接表。
union all不会对相同结果去重。union会对上下两个结果进行去重。上下两个结果完全相同才会去重。

order by

asc升序,默认升序。
desc降序。
select * from a order by id desc limit 100;
在hive中使用order by 比较高危。底层执行计划也是通过一个MapReduce来完成计算的,在执行 order by 是全局排序,尽量加上limit。
distribute by
指定分区字段。MapReduce的字段
sort by
指定排序字段,map到reduce的字段
cluster by
当distribute by 和sort by 字段相同时,可以使用cluster by 方式,顶替distribute by 和 sort by 作用。兼具这两者功能。
order by 与sort by 区别是什么?
order by 是全局排序,只有一个reduce。对于大规模的数据集不需要全局排序,所以使用sort by 局部排序,为每个reduce产生一个排序文件,每个reduce内部进行排序,对全局结果来说不是排序。
练习sort by ,先设置reduce个数
set mapreduce.job.reduces=3
select * from emp sort by deptno desc;
insert overwrite local directory '/data/bigdata/database/erp/sortby-result' select * from emp sort by deptno desc; 表里有三个文件,文件个数跟reduce个数一致。

函数

hive会将常用的逻辑封装成函数给用户使用,类似于Java中的函数。
hive函数可分为:单行函数,聚合函数,炸裂函数,窗口函数。
查看所有内置函数: show functions;
查看内置函数用法:desc function upper;
查看内置函数详细信息:desc function extended upper;

单行函数:

  算术运算符函数:
  +-*/% &按位取与|按位取或^按位取异或~按位取反
  数值函数:
  round(num[,d])四舍五入,可选保留几位小数,不选的话默认整数。round(-1.5)结果为-2。round(3.3,2)结果为3.30;
  ceil向上取整。floor向下取整。
  字符串函数:
  substring(str,begin[,end]);select substring('zzzssskkk',-4);输出倒数后四个skkk。
  replace('zzz','z','Z')。替换,select replace('zsk','z','Z');输出Zsk。
  regexp_replace('zzz-123-zzz','[0-9]','*')。select regexp_replace('100-200','(\\d+)','num')输出num-num
  regexp正则匹配。select 'dfsaaa' regexp 'dfsa+';
  repeat(string A,int n)重复字符串。将字符串重复n遍。
  split(string str,string pat)返回一个数组。split('a-b-c','-')输出["a","b","c"]
  nvl(A,B)替换null值,若A的值不为null,则返回A,否则返回B。
  concat(string A,string B,...)拼接字符串,返回string。select concat('beijing','-','shanghai');输出beijing-shanghai
  concat_ws(string A,string B,...| array(string))以指定分隔符拼接字符串或者字符数组。select concat_ws('-',array('a','b','c'));返回a-b-c
  get_json_object(json_string,string value):解析JSON字符串,返回指定的value内容。
  举例1,获取JSON数组里面的JSON具体内容:select get_json_object('[{"name":"zzz","sex":"男","age":"25"},{"name":"sss","sex":"男","age":"26"},{"name":"kkk","sex":"男","age":"27"}]','$[0].name');输出zzz
  举例2,获取JSON数组里面的数据:select get_json_object('[{"name":"zzz","sex":"男","age":"25"},{"name":"sss","sex":"男","age":"26"},{"name":"kkk","sex":"男","age":"27"}]','$[0]');输出{"name":"zzz","sex":"男","age":"25"}
  日期函数:
  unix_timestamp():返回当前或者指定时间的零时区时间戳。unix时间戳。UTC时间零时区的1970-01-01 00:00:00到现在的时间秒数。
    select unix_timestamp('2023/04/01 00-00-00','yyyy/MM/dd HH-mm-ss');//返回结果为零时区时间戳。
  from_unixtime(string,date):将时间戳转回时间,零时区。select from_unixtime(1680508156,'yyyy/MM/dd HH-mm-ss');
  from_utc_timestamp():时间戳转回时间,可指定时区。select from_utc_timestamp(cast(1680508156 as bigint) *1000,'GMT+8');注意这里毫秒*1000后超过了integer的范围,必须转成bigint再*,否则结果不对。
  date_format(from_utc_timestamp(cast(1680508156 as bigint) *1000,'GMT+8'),'yyyy/MM/dd HH-mm-ss');对时间结果进行格式化。
  current_date:返回当前日期,只有年月日。select current_date();
  current_timestamp():返回当前时区的时间戳;
  month:select month('2023-04-04 00:00:00');返回月份。year,day,hour,second,minute都可以这么用。
  datediff:select datediff('2023-04-04 01:00:00','2023-04-01 00:00:00')返回3;两个时间相减,只计算日期,不计算时分秒。
  date_add('2023-04-04 01:00:00',1);加一天。返回结果只有日期2023-04-05
  date_add('2023-04-04 01:00:00',-1);减一天。返回结果只有日期2023-04-03
  date_sub('2023-04-04 01:00:00',1)减一天。返回结果只有日期2023-04-03
  流程控制函数:
  case
    select 
      id,
      case
        when id>9 then 10
        else id
      end
    from student;
  集合函数:
  sort_array(array(3,1,2,5,4));数组排序,不能自定义排序规则。
  array_contains(array(3,1,2,5,4),2);是否包含数组。
  size(array(3,1,2,5,4));返回array元素个数。
  map(key1,value1,key2,value2,...);根据输入的key和value键值对构建map类型,select map('zzz',1,'sss',2);
  map_keys();返回所有key,类型为数组。select map_keys(map('zzz',1,'sss',2));['zzz','sss']
  map_values(); 返回所有value,类型为数组。select map_values(map('zzz',1,'sss',2));[1,2]
  struct(val1,val2,val3,...);根据输入的参数构建结构体struct类。select struct('name','age','weight');输出{"col1":"name","col2":"age","col3":"weight"}
  named_struct()声明struct的属性和值。select named_struct('name','zzz','sss','18','kkk',80);输出{"name":"zzz","sss":"18","kkk":80}

聚合函数:

  count,sum..
  高级聚合函数:
  collect_list收集并形成list集合,结果不去重。返回数组类型
    select sex,collent_list(job) from employee group by sex;
  collect_set收集并形成set集合,结果去重。返回数组类型
    select sex,collect_set(job) from employee group by sex;

炸裂函数:UDTF制表函数

  UDTF(Table-Generating Functions),接收一行数据,输出一行或多行数据。
  常用UDTF——explode(array<T> a),功能:给定一个数组,将数组炸裂成多行。select explode(array(1,2,3)) as item;
  常用UDTF——explode(Map<k,v> m),给定一个map,将map炸裂成多行键值对。select explode(map("a",1,'b',2,'c',3)) as (key,value); 去掉别名as (key,value),默认也是key和value字段名。
  常用UDTF——posexplode(array<T> a),给数组添加角标,返回键值对。select posexplode(array("a","b","c")) as (pos,item);
  常用UDTF——inline(array<struct<f1:t1,...,fn:tn>>a),select inline(array(named_struct('id',1,'name','z'),named_struct('id',2,'name','s'),named_struct('id',3,'name','k'))) as (id,name);
  lateral view:通常与UDTF配合使用。lateral view可以将UDTF应用到源表的每行数据,将每行数据转换为一行或多行,并将源表中每行的输出结果与改行连接起来,形成一个虚拟表。
    select id,name,hobbies,hobby from person lateral view explode(hobbies) tmp as hobby;//解释:later view连接源表内容以及炸裂出来的内容。tmp表示炸裂出来的表别名,as hobby是炸裂出来的字段名。
    案例:select cate,
                count(*)
         from (
            select movie,
                   split(category,',')category
            from movie_info
          )t1 lateral view explode(category) tmp as cate
         group by cate;

窗口函数:

  定义:能为每行数据划分一个窗口,然后对窗口范围内的数据进行计算,最后将计算结果返回给该行数据。
  语法:窗口函数的语法主要包括窗口和函数两部分。窗口用于定义计算范围,函数用于定义计算逻辑。
  指定窗口范围的时候一定要声明一个order by 字段,告知窗口按照哪个字段来排序。因为窗口需要有序。如果不声明order by字段,则窗口中的数据是随机的,不便于计算。
  select order_id,order_date,amount,函数(amount)over(窗口范围) total_amount from order_info;
  绝大多数的聚合函数都可以配合窗口使用,max(),min(),sum(),count(),avg()等。
  select order_id,amount,sum(amount)over(窗口范围)total_amount from drder_info;
  窗口范围的定义分为两种类型,一种是基于行的(例如窗口范围是上一行到当前行),一种是基于值的(例如值位于-1到当前值的范围)。
  基于行:
  select order_id,
         order_date,
         amount,
         sum(amount) over(order by order_date rows between unbounded preceding and current row) total_amount
  from order_info;//注释:order_date 为声明的排序字段,rows表示基于行, unbounded preceding and current row表示负无穷到当前行。
  基于值:
  select order_id,
         order_date,
         amount,
         sum(amount) over(order by order_date range between unbounded preceding and current row) total_amount
  from order_info;//注释:range表示基于值的,unbounded preceding and current row表示负无穷到当前值。
  窗口分区:
    定义窗口范围时,可以指定分区字段,每个分区单独划分窗口。
  select order_id,
         order_date,
         amount,
         sum(amount) over(partition by user_id order by order_date rows between unbounded preceding and current row) total_amount
  from order_info;//可以按照user_id分区计算窗口内的结果。
  窗口缺省:
  over()中的三部分内容partition by、order by、(rows|range)between...and...均可省略不写。
  partition by省略不写,表示不分区。
  order by省略不写,表示不排序。
  (rows|range)between...and...省略不写,则使用默认值。默认值如下:
    若over()中包含order by,则默认值为range between  unbounded preceding and current row //有排序,默认值排序
    若over()中不包含order by,则默认值为rows between  unbounded preceding and unbounded following //没排序,默认行排序
  跨行取值函数:
  lead和lag:获取当前行的上/下面某行、某个字段值。lead下,lag上。
  lag(字段名,偏移量,默认值)上
  lead(字段名,偏移量,默认值)下
  select order_id,
         user_id,
         order_date,
         amount,
         lag(order_date,1,'1970-01-01') over(partition by user_id order by order_date) last_date,
         lead(order_date,1,'9999-01-01') over(partition by user_id order by order_date) next_date,
  from order_info;
  first_value和last_value:获取窗口内某一列的第一个值/最后一个值。
  first_value(字段名,是否跳过null)获取该字段的第一个值
  last_value(字段名,是否跳过null)获取该字段的最后一个值
  select order_id,
         user_id,
         order_date,
         amount,
         first_value(order_date,false) over(partition by user_id order by order_date) first_date,
         last_value(order_date,false) over(partition by user_id order by order_date) last_date,
  from order_info;
  排名函数:
  rank稀疏排名,dense_rank密集排名,row_numger顺序排名。用于排名,均不支持自定义窗口。
  select 
      stu_id,
      course,
      score,
      rank() over(partition by course order by score desc)rk,
      dense_rank() over(partition by course order by score desc) dense_rk,
      row_number() over(partition by course order by score desc) rn
  from score_info;//rank稀疏排名,顺序如1、1、3、4,dense_rank密集排名,顺序如1、1、2、3,row_numger顺序排名,顺序如1、2、3、4。

自定义函数:

import org.apache.hadoop.hive.ql.exec.UDFArgumentException;
import org.apache.hadoop.hive.ql.metadata.HiveException;
import org.apache.hadoop.hive.ql.udf.generic.GenericUDF;
import org.apache.hadoop.hive.serde2.objectinspector.ObjectInspector;
import org.apache.hadoop.hive.serde2.objectinspector.PrimitiveObjectInspector;
import org.apache.hadoop.hive.serde2.objectinspector.primitive.PrimitiveObjectInspectorFactory;

public class MyHive extends GenericUDF {

    //初始化,开始执行函数功能之前调用一次。ObjectInspector,对象检查器。
    // operator在传递的时候数据和元数据是分开传递的。
    // initialize接收上一个operator,处理完之后返回给下一个operator。
    @Override
    public ObjectInspector initialize(ObjectInspector[] objectInspectors) throws UDFArgumentException {
        //先校验个数
        if (objectInspectors.length!=1){
            throw new UDFArgumentException("只接收一个参数");
        }
        //校验类型,需要先判断是否基本数据类型,再判断是否为string,int等等具体的类型。
        ObjectInspector objectInspector = objectInspectors[0];
        if (ObjectInspector.Category.PRIMITIVE != objectInspector.getCategory()){
            throw new UDFArgumentException("只接收基本数据类型的参数");
        }
        //做强转,已经是基本数据类型了,可以强转为PrimitiveObjectInspector,
        // category.getPrimitiveCategory()可以获得基本类型,然后可以判断是否为string
        PrimitiveObjectInspector category = (PrimitiveObjectInspector) objectInspector;
        if (category.getPrimitiveCategory()!= PrimitiveObjectInspector.PrimitiveCategory.STRING){
            throw new UDFArgumentException("只接收String类型的参数");
        }
        //返回一个int类型的结果
        return PrimitiveObjectInspectorFactory.javaIntObjectInspector;
    }

    //核心处理逻辑,每处理一行数据,就会调用一次evaluate。
    @Override
    public Object evaluate(DeferredObject[] deferredObjects) throws HiveException {
        //获取参数,这里是懒加载,调用get()方法后,才会拿到数据。
        DeferredObject deferredObject = deferredObjects[0];
        Object o = deferredObject.get();
        //判断是否为空。
        if (o == null){
            return 0;
        }else {
            return o.toString().length();
        }
    }

    //获取在执行计划中展示的字符串
    @Override
    public String getDisplayString(String[] strings) {
        return null;
    }
}

创建自定义临时函数:
  1. 先将自定义的函数打好jar包,放到服务器上。执行add jar /opt/jar_path/xxx.jar;
  2. 执行创建命令:create temporary function my_len as "com.hive.udf.MyLength"
  3. 查看创建的函数:show functions like 'my_len';
  4. 调用自定义函数:select my_len("abc");
创建自定义永久函数:
  1. 先将自定义的函数打好jar包,上传到hdfs路径上。
  2. 执行创建命令:create function my_len2 as "com.hive.udf.MyLength" using jar "hdfs:/hadoop102:8020/udf/myudf.jar";
  3. 查看创建的函数:show functions like '*my_len*';//永久函数会在函数名前加一个前缀middle_
  4. 调用自定义函数:select middle.my_len("abc");

分区表

hive中的分区就是把一张大表的数据,按照业务需要分散地存储到多个目录,每个目录就称为该表的一个分区。在查询时通过where子句中的表达式,选择查询时所需的分区,这样的查询效率会提高很多。
创建分区表:
create table dept_partition(
  deptno int comment '部门编号',
  dname string comment '部门名称',
  loc string comment '部门位置'
) partition by (day string) //指定分区字段,该字段可以认为是hive表中的字段,能拿来查询和where过滤等操作
row format delimited fields terminated by '\t';
写数据:load
往分区表中写数据的时候,必须指定分区day等于多少。
load data local inpath '/data/filepath/xx.txt' into table detp_pertition partition(day='2022-02-22');
写数据:insert
insert overwrite table detp_pertition  partition(day='2022-02-22')
  select deptno,dname,loc
  from detp_pertition  
  where day=2022-02-22;
读数据:
  查询分区表数据时,可以将分区字段看作表的伪列,可像使用其他字段一样使用分区字段。查询的时候,分区字段day能正常显示,其实是取自于hdfs的路径目录day=2022-02-22
  select deptno,dname,loc,day from dept_partition where day=2022-02-22;
查看所有分区信息:
  show partitions dept_partition;
增加分区:
执行这个命令,首先会在hdfs上创建该路径,然后在hive的元数据里增加一条分区信息。metastore数据库,t bls表
增加单个分区:alter table dept_partition add partition(day='2022-02-22');
增加多个分区用空格隔开。
增加多个分区: alter table dept_partition add partition(day='2022-02-22') partition(day='2022-02-23');
删除分区:删除分区的同时,也会将hdfs上的路径删除。以及删除hive上的元数据信息。
删除单个分区::alter table dept_partition drop partition(day='2022-02-22');
删除多个分区用逗号隔开
删除多个分区::alter table dept_partition drop partition(day='2022-02-22'),partition(day='2022-02-23');
内部表和外部表的区别?
外部表删除表的时候,只会删除元数据,不会删除hdfs上的路径。
如果是内部表,又称管理表。元数据和数据都由hive管理,因此drop table的时候会删除MySQL中的元数据以及hdfs上的路径。
删除分区的时候同理,外部表只会删除元数据里的分区信息,不会删除hdfs上的路劲。内部表会删除元数据的分区信息和hdfs路径。
修复分区:
hive将分区表的所有分区信息都保存在元数据中,只有元数据与hdfs上的分区路径一致时,分区表才能正常读写数据。若用户手动创建删除分区路径,hive都是感知不到的,这样就会导致hive的元数据和hdfs的分区路径不一致。再比如,分区表为外部白哦,用户执行drop partition命令后,分区元数据会被删除,而hdfs的分区路径不会被删除,同样会导致hive的元数据和hdfs的分区路径不一致。若出现不一致的情况,可通过如下手段修复分区。
  1. add partition:若手动创建hdfs的分区路径,hive无法识别,可通过add partition命令增加分区元数据信息,从而使元数据和分区信息保持一致。
  2. drop partition:若手动删除hdfs的分区路径,hive无法识别,可通过drop partition删除分区元数据信息,从而使元数据和分区信息保持一致。
  3. msck:若分区元数据和hdfs分区路径不一致,还可使用msck。全称是metastore check。
    msck repair table table_name add partitions;该命令会增加hdfs路径存在但元数据缺失的分区信息。
    msck repair table table_name drop partitions;删除hdfs路径已经删除但元数据仍然存在的分区信息。
    msck repair table table_name sync partitions;同步hdfs路径和元数据分区信息,相当于同时执行上述两个命令。
    msck repair table table_name;等价于msck repair table table_name add partitions命令。
二级分区:
如果一天内的日志数据量也很大,如何将数据再拆分。答案是二级分区表,例如可以在按天分区的基础上,再对每天的数据按小时分区。
创建分区语句:
create table dept_partition2(
  deptno int comment '部门编号',
  dname string comment '部门名称',
  loc string comment '部门位置'
) partition by (day string,hour string)
row format delimited fields terminated by '\t';
数据装载语句:
load data local inpath '/data/filepath/xx.txt' into table detp_pertition2
partition(day='2022-02-22',hour='12');
查询分区数据:
select *
from dept_partition2
where day='2022-02-22' and hour='12';
动态分区:
  动态分区是指向分区表insert数据时,被写往的分区不能由用户指定,而是由每行数据的最后一个字段的值来动态的决定。使用动态分区,可只用一个insert语句将数据写入多个分区。
  相关参数:
    1. 动态分区功能总开关,默认true,开启。 set hive.exec.dynamic.partition=true;
    2. 严格模式和非严格模式。默认严格模式strict,要求必须指定至少一个分区为静态分区。非严格模式nonstrict,允许所有的分区字段都使用动态分区。set hive.exec.dynamic.partition.mode=nonstrict
    3. 一条insert语句可同时创建的最大的分区个数,默认为1000。set hive.exec.dynamic.partitions=1000
    4. 单个mapper或者reducer可同时创建的最大的分区个数,默认为100。set hive.exec.dynamic.partitions.pernode=100
    5. 一条insert语句可以创建的最大的文件个数,默认100000。hive.exec.max.created.files=100000
    6. 当查询结果为空时且进行动态分区时,是否抛出异常,默认false。hive.error.on.empty.partition=false

分桶表

分桶表的基本原理是,先为每行数据计算一个指定字段的数据的hash值,然后取模一个指定的分桶数,最后将取模结果相同的行,写入同一个文件中,这个文件就称为一个分桶bucket。
  create table stu_buck(
    id int,
    name string
  )cluster by (id) //按照id分桶
  into 4 buckets //分桶数量为4
  row format delimited fields terminated by '\t';
分桶:cluster by(colum) stored by into 4 buckets,按照某字段分桶,分成4个桶。
分区:partition by(colum) ;分区是多个目录存放,分桶是多个文件存放。
提问:分4个桶,但是只有3个文件,导入数据后会有几个文件。4个,有一个为空。
分桶排序:cluster by (id) sorted by (id) 分桶与排序字段可以一致,也可以不一致,跟业务有关。
文件格式与压缩:压缩方式hive与Hadoop保持一致。
压缩方式:snappy解压快,gzip压缩后文件小。默认是textfile
语法:stored as textfile 默认就是text文件。
ORC:全称optimized row columnar。翻译为优化后的行列。
ORC是hive0.11版本引入的一种列式存储的文件格式。
hive数据存储格式可选:text file、ORC、parquet、sequence file
ORC使用:create table ... stored as ORC ,不需要声明row format delimited fields terminated by '\t';只有文本文件才需要声明分隔符。
ORC支持的参数:
orc.compress:表示ORC文件的压缩类型,常与snappy、none、ZLB同用。「可选的类型有NONE、ZLB和SNAPPY,默认值是ZLIB(Snappy不支持切片)」—这个配置是最关键的。
orc.compress.size:表示压缩块( chunk)的大小,默认值是262144(256KB)。解压orc需要拿到完整的块。
orc.stripe.size:通常一个stripe作为一个block存储,设置128MB.写 stripe,可以使用的内存缓冲池大小,默认值是67108864(64MB)。
orc. row. index.stride:行组级别索引的数据量大小,默认是10000,必须要设置成大于等于10000的数。索引步长的意思。
使用测试:
create table test... stored as orc; orc建表的简写方式,使用show create table test;可以查看orc建表的完整语法。
SERDE:用来序列化和反序列化。
往ORC表中load一个文本文件,能行的通吗?答:不能。orc的序列化方式未ORCFormat,往外读的时候,text文件不可读取。可以建一个临时表load进去,再通过insert...select..放入ORC表。
parquet文件格式:create table test... stored as parquet
hive on MR:运行于yarn,调优从MR和yarn入手。
yarn.nodemanager.resource.memory-mb:表示一个nm分配给container的总内存。

explain执行计划

explain呈现的执行计划,由一系列的stage组成,这一系列的stage具有依赖关系,每个stage对应一个MR的job,或者一个文件系统操作。
案例:执行计划
explain select user_id,count(*) from order_detail group by order_detail;
执行计划包含两部分,stage dependencies依赖关系和stage plans执行计划

hive sql优化

聚合优化
开启map-side聚合
set hive.map.aggr=true;
检测源数据表是否适合进行map-side聚合。先对若干数据进行map-side聚合,若聚合后的条数和聚合前的条数的比值小于该值,则认为该表适合进行map-side聚合,否则认为不适合,后续的数据便不再进行map-side聚合。此处可设置比值。
set hive.map.aggr.hash.min.reduction=0.5;
检测源数据表适合进行map-side聚合的条数
set hive.groupby.map.aggr.checkinterval=100000;
检测map-side聚合所用的hash table,占用map task堆内存的最大比例,若超出该值,则会对hash table进行一次flush。
set hive.map.aggr.hash.force.flush.memory.threshold=0.9;
join优化
hive包含多种join算法,包括common join,map join,bucket map join,sort merge bucket map join等。
common join:
是hive中最稳定的join算法,其通过一个mapreduce job完成一个join操作。如果不设置join算法的话,默认就是common join。map端负责读取join操作所需表的数据,并按照关联字段进行分区,通过shuffle,将其发送到reduce端,相同key的数据在reduce端完成最终的join操作。
需要注意的是,SQL语句中的join操作和执行计划中的common join并非一对一的关系,一个SQL语句中相邻且关联字段相同的多个join操作可以合并为一个common join任务。a表join b表 join c表,底层MR任务可能为一个也可能为两个,不一定。如果A B C表三个的关联字段一样的话,只启动一个MR任务。MAP端读取三张表的id,在同一个shuffle中进行join,将结果发往同一个reduce。如果A B C三张表关联的字段不同,则先将A B表join,得到的中间结果再与C表进行join,此时就需要启动两个MR任务。
实例:select a.id,b.id,c.id from a join b on (a.key1 = b.key1) join c on (c.key1 = b.key1);启动一个MR任务。
      select a.id,b.id,c.id from a join b on (a.key2 = b.key2) join c on (c.key2 = b.key2);启动两个MR任务。
Map join:
可以通过只有两个map阶段的job完成一个join操作。其使用场景为大表join小表。若某join操作满足要求,则第一个job会读取小表数据,将其制作为hash table,并上传至Hadoop分布式缓存(本质上是上传至HDFS)。第二个job会先从分布式缓存中读取小表数据,并缓存在MAP TASK的内存中,然后扫描大表数据,这样在map端即可完成关联操作。
Bucket Map Join
对map join的改进,打破了只适用于大表join小表的限制,可用于大表join大表的场景。
核心思想:若能保证参与join的表均为分桶表,且关联字段为分桶字段,且其中一张表的分桶数量是另外一张表分桶数量的整数倍,就能保证参与join的两张表的分桶之间具有明确的关联关系,所以就可以在量表的分桶间进行map join操作,这样一来,第二个job的map端就无需缓存小表的全部数据了,而只需缓存其所需的分桶即可。

posted on 2023-03-31 07:49  张少凯  阅读(75)  评论(0编辑  收藏  举报

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