Hive基本操作

01.Hive是什么

1. Hive介绍

• Hive是基于Hadoop的一个数据仓库工具，可以将结构化的数据文件映射为一张数据库表，并提供类SQL查询功能。
• Hive是SQL解析引擎，它将SQL语句转译成M/R Job然后在Hadoop执行。

2. Hive架构

• 用户接口，包括 CLI，JDBC/ODBC，WebUI
• 元数据存储，通常是存储在关系数据库如 mysql, derby 中
• 解释器、编译器、优化器、执行器
• Hadoop：用 HDFS 进行存储，利用 MapReduce 进行计算

Ps:hive的元数据并不存放在hdfs上，而是存储在数据库中(metastore)，目前只支持 mysql、derby。Hive 中的元数据包括表的名字，表的列和分区及其属性，表的属性（是否为外部表等），表的数据所在目录等。

元数据就是描述数据的数据，而Hive的数据存储在Hadoop HDFS
数据还是原来的文本数据，但是现在有了个目录规划。

3. Hive与Hadoop的关系

Hive利用HDFS存储数据，利用MapReduce查询数据。

4. Hive安装部署

Hive只是一个工具，不需要集群配置。

export HIVE_HOME=/usr/local/hive-2.0.1
export PATH=PATH:PATH:HIVE_HOME/bin
配置MySql，如果不进行配置，默认使用derby数据库，但是不好用，在哪个地方执行./hive命令，哪儿就会创建一个metastore_db
MySQL安装到其中某一个节点上即可。

5. Hive的thrift服务

可以安装在某一个节点，并发布成标准服务，在其他节点使用beeline方法。

启动方式，（假如是在master上）：
启动为前台服务：bin/hiveserver2
启动为后台：nohup bin/hiveserver2 1>/var/log/hiveserver.log 2>/var/log/hiveserver.err &

连接方法：
hive/bin/beeline 回车，进入beeline的命令界面
输入命令连接hiveserver2
beeline> !connect jdbc:hive2://master:10000
beeline> !connect jdbc:hive2://localhost:10000
（master是hiveserver2所启动的那台主机名，端口默认是10000）

02.Hive的基本操作

1. 创建数据库

hive > create database tabletest;

• 建立一个新数据库，就会在HDFS的/user/hive/warehouse/中生成一个tabletest.db文件夹。
• 如果不创建新数据库，不使用hive>use <数据库名>，系统默认的数据库。可以显式使用hive> use default;默认/user/hive/warehouse/中建表

2. 创建表

语法：

CREATE [EXTERNAL] TABLE [IF NOT EXISTS] table_name 
[(col_name data_type [COMMENT col_comment], ...)] 
[COMMENT table_comment] 
[PARTITIONED BY (col_name data_type [COMMENT col_comment], ...)] 
[CLUSTERED BY (col_name, col_name, ...) 
[SORTED BY (col_name [ASC|DESC], ...)] INTO num_buckets BUCKETS] 
[ROW FORMAT row_format] 
[STORED AS file_format] 
[LOCATION hdfs_path]

示例：

create table t_order(id int,name string,rongliang string,price double) 
row format delimited fields terminated by '\t'；

创建了一个t_order表，对应在Mysql的元数据中TBLS表会增加表的信息，和列的信息，如下：

同时，会在HDFS的中的tabletest.db文件夹中增加一个t_order文件夹。所有的 Table 数据（不包括 External Table）都保存在这个目录中。

3. 导入数据

可以直接使用HDFS上传文件到t_order文件夹中，或者使用Hive的load命令。

load data local inpath '/home/hadoop/ip.txt' [OVERWRITE] into table tab_ext;

作用和上传本地linux文件到HDFS系统一样；但需要注意，如果inpath 后面路径是HDFS路径，则将是将其删除后，剪切到目标文件夹，不好！

4. external表

EXTERNAL关键字可以让用户创建一个外部表，在建表的同时指定一个指向实际数据的路径（LOCATION），Hive 创建内部表时，会将数据移动到数据仓库指向的路径；若创建外部表，仅记录数据所在的路径，不对数据的位置做任何改变。
为了避免源文件丢失的问题，可以建立external表，数据源可以在任意位置。

CREATE EXTERNAL TABLE tab_ip_ext(id int, name string,
     ip STRING,
     country STRING)
 ROW FORMAT DELIMITED FIELDS TERMINATED BY ','
 STORED AS TEXTFILE
 LOCATION '/external/hive';

在创建表的时候，就指定了HDFS文件路径，因此，源文件上传到/external/hive/文件夹即可。

外部表删除时，只删除元数据信息，存储在HDFS中的数据没有被删除。

5. Partition表（分区表）

作用：如果文件很大，用分区表可以快过滤出按分区字段划分的数据。
t_order中有两个分区part1和part2.
实际就是在HDFS中的t_order文件夹下面再建立两个文件夹，每个文件名就是part1和part2。

create table t_order(id int,name string,rongliang string,price double)
partitioned by (part_flag string)
row format delimited fields terminated by '\t';

插入数据：

load data local inpath '/home/hadoop/ip.txt' overwrite into table t_order
partition(part_flag='part1');

就会把ip.txt文件上传到/t_order/part_flag='part1'/文件夹中。

查看分区表中的数据：

select * from t_order  where part_flag='part1';

查询时，分区字段也会显示，但是实际表中是没有这个字段的，是伪字段。

hive中的分区 就是再多建一个目录， 优点：便于统计，效率更高，缩小数据集。

相关命令：

• SHOW TABLES; # 查看所有的表
• SHOW TABLES 'TMP'; #支持模糊查询
• SHOW PARTITIONS TMP_TABLE; #查看表有哪些分区
• DESCRIBE TMP_TABLE; #查看表结构

6. 分桶表

Hive里的分桶=MapReduce中的分区，而Hive中的分区只是将数据分到了不同的文件夹。

1. 创建分桶表

create table stu_buck(Sno int,Sname string,Sex string,Sage int,Sdept string)
clustered by(Sno) 
sorted by(Sno DESC)
into 4 buckets
row format delimited
fields terminated by ',';

含义：根据Sno字段分桶，每个桶按照Sno字段局部有序，4个桶。建桶的时候不会的数据做处理，只是要求插入的数据是被分好桶的。

2. 分桶表内插入数据

一般不适用load数据进入分桶表，因为load进入的数据不会自动按照分桶规则分为四个小文件。所以，一般使用select查询向分桶表插入文件。

设置变量,设置分桶为true, 设置reduce数量是分桶的数量个数

set hive.enforce.bucketing = true;
set mapreduce.job.reduces=4;

insert overwrite table student_buck
select * from student cluster by(Sno);

insert overwrite table stu_buck
select * from student distribute by(Sno) sort by(Sno asc);

其中，可以用distribute by(sno) sort by(sno asc)替代cluster by(Sno)，这是等价的。cluster by(Sno) = 分桶+排序
先分发，再局部排序。区别是distribute更加灵活，可以根据一个字段分区，另外字段排序。
第二个子查询的输出了4个文件作为主查询的输入。

3. 分桶表的原理与作用

原理：
Hive是针对某一列进行桶的组织。Hive采用对列值哈希，然后除以桶的个数求余的方式决定该条记录存放在哪个桶当中。（原理和MapReduce的getPartition方法相同）

作用：
（1） 最大的作用是用来提高join操作的效率；
前提是两个都是分桶表且分桶数量相同或者倍数关系？

思考这个问题：
select a.id,a.name,b.addr from a join b on a.id = b.id;
如果a表和b表已经是分桶表，而且分桶的字段是id字段
做这个join操作时，还需要全表做笛卡尔积吗？
对于JOIN操作两个表有一个相同的列，如果对这两个表都进行了桶操作。那么将保存相同列值的桶进行JOIN操作就可以，可以大大较少JOIN的数据量。

（2）取样（sampling）更高效。在处理大规模数据集时，在开发和修改查询的阶段，如果能在数据集的一小部分数据上试运行查询，会带来很多方便。

7. insert语句

Hive一条一条的insert太慢。
但是可以批量的insert.实际就是想文件夹中追加文件。

create table tab_ip_like like tab_ip;

insert overwrite table tab_ip_like
select * from tab_ip;

向tab_ip_like中追加文件

8. 保存select查询结果的几种方式

1、将查询结果保存到一张新的hive表中
create table t_tmp
as
select * from t_p;

2、将查询结果保存到一张已经存在的hive表中
insert into table t_tmp
select * from t_p;

3、将查询结果保存到指定的文件目录（可以是本地，也可以是HDFS）
insert overwrite local directory '/home/hadoop/test'
select * from t_p;

插入HDFS
insert overwrite directory '/aaa/test'
select * from t_p;

9. 查看、删除

语法：

SELECT [ALL | DISTINCT] select_expr, select_expr, ... 
FROM table_reference
[WHERE where_condition] 
[GROUP BY col_list [HAVING condition]] 
[CLUSTER BY col_list 
| [DISTRIBUTE BY col_list] [SORT BY| ORDER BY col_list] 
] 
[LIMIT number]

注：

1. CLUSTER BY字段含义：根据这个字段进行分区，需要注意设置reduce_num数量。
2. order by 会对输入做全局排序，因此只有一个reducer，会导致当输入规模较大时，需要较长的计算时间。
3. sort by不是全局排序，其在数据进入reducer前完成排序。因此，如果用sort by进行排序，并且设置mapred.reduce.tasks>1，则sort by只保证每个reducer的输出有序，不保证全局有序。
4. distribute by(字段)根据指定的字段将数据分到不同的reducer，且分发算法是hash散列。
5. Cluster by(字段) 除了具有Distribute by的功能外，还会对该字段进行排序。

因此，如果分桶和sort字段是同一个时，此时，cluster by = distribute by + sort by

select * from inner_table
select count(*) from inner_table

删除表时，元数据与数据都会被删除

drop table inner_table

10. Hive中的join

LEFT JOIN，RIGHT JOIN， FULL OUTER JOIN ,inner join, left semi join

准备数据
1,a
2,b
3,c
4,d
7,y
8,u

2,bb
3,cc
7,yy
9,pp

建表：

create table a(id int,name string)
row format delimited fields terminated by ',';

create table b(id int,name string)
row format delimited fields terminated by ',';

导入数据：

load data local inpath '/home/hadoop/a.txt' into table a;
load data local inpath '/home/hadoop/b.txt' into table b;

1. inner join

select * from a inner join b on a.id=b.id;

+-------+---------+-------+---------+--+
| a.id | a.name | b.id | b.name |
+-------+---------+-------+---------+--+
| 2 | b | 2 | bb |
| 3 | c | 3 | cc |
| 7 | y | 7 | yy |
+-------+---------+-------+---------+--+
就是求交集。

2. inner join

select * from a left join b on a.id=b.id;

+-------+---------+-------+---------+--+
| a.id | a.name | b.id | b.name |
+-------+---------+-------+---------+--+
| 1 | a | NULL | NULL |
| 2 | b | 2 | bb |
| 3 | c | 3 | cc |
| 4 | d | NULL | NULL |
| 7 | y | 7 | yy |
| 8 | u | NULL | NULL |
+-------+---------+-------+---------+--+
左边没有找到连接的置空。

3. right join

select * from a right join b on a.id=b.id;

4. full outer join

select * from a full outer join b on a.id=b.id;

+-------+---------+-------+---------+--+
| a.id | a.name | b.id | b.name |
+-------+---------+-------+---------+--+
| 1 | a | NULL | NULL |
| 2 | b | 2 | bb |
| 3 | c | 3 | cc |
| 4 | d | NULL | NULL |
| 7 | y | 7 | yy |
| 8 | u | NULL | NULL |
| NULL | NULL | 9 | pp |
+-------+---------+-------+---------+--+
两边数据都显示。

5. left semi join

select * from a left semi join b on a.id = b.id;

+-------+---------+--+
| a.id | a.name |
+-------+---------+--+
| 2 | b |
| 3 | c |
| 7 | y |
+-------+---------+--+
只返回左边一半，即a的东西，效率高一点。

11. 创建临时表

可以存储中间结果。
CREATE TABLE tab_ip_ctas
AS
SELECT id new_id, name new_name, ip new_ip,country new_country
FROM tab_ip_ext
SORT BY new_id;

03. Hive 的自定义函数和Transform

当Hive提供的内置函数无法满足你的业务处理需要时，此时就可以考虑使用用户自定义函数（UDF：user-defined function）。

1. 自定义函数类别

UDF 作用于单个数据行，产生一个数据行作为输出。（数学函数，字符串函数）
UDAF（用户定义聚集函数）：接收多个输入数据行，并产生一个输出数据行。（count，max）

2.UDF开发实例

1、先开发一个java类，继承UDF，并重载evaluate方法

public class ToLowerCase extends UDF {
    // 必须是public
    public String evaluate(String field) {
        String result = field.toLowerCase();
        return result;
    }
}

2、打成jar包上传到服务器

3、将jar包添加到hive的classpath

hive>add JAR /home/hadoop/udf.jar;

4、创建临时函数与开发好的java class关联

Hive>create temporary function tolowercase as 'cn.itcast.bigdata.udf.ToProvince';

5、即可在hql中使用自定义的函数strip

select id,tolowercase(name) from t_p;

3.Transform实现

Hive的 TRANSFORM 关键字提供了在SQL中调用自写脚本的功能
适合实现Hive中没有的功能又不想写UDF的情况。

1、先加载rating.json文件到hive的一个原始表 rat_json

//{"movie":"1721","rate":"3","timeStamp":"965440048","uid":"5114"}
create table rat_json(line string) row format delimited;
load data local inpath '/opt/rating.json' into table rat_json

2、需要解析json数据成四个字段，插入一张新的表 t_rating(用于存放处理的数据，需要有四个字段)

create table t_rating(movieid string,rate int,timestring string,uid string)
row format delimited fields terminated by '\t';

insert overwrite table t_rating
select get_json_object(line,'$.movie') as moive,get_json_object(line,'$.rate') as rate  from rat_json;
//get_json_object是内置jason函数，也可以自定义UDF函数实现

3、使用transform+python的方式去转换unixtime为weekday

（1）先编辑一个python脚本文件
python代码：

vi weekday_mapper.py
#!/bin/python
import sys
import datetime

for line in sys.stdin:
  line = line.strip()
  movieid, rating, unixtime,userid = line.split('\t')
  weekday = datetime.datetime.fromtimestamp(float(unixtime)).isoweekday()
  print '\t'.join([movieid, rating, str(weekday),userid])

（2）将文件加入hive的classpath：

hive>add FILE /home/hadoop/weekday_mapper.py;
hive>create TABLE u_data_new as
SELECT
  TRANSFORM (movieid, rate, timestring,uid)
  USING 'python weekday_mapper.py'
  AS (movieid, rate, weekday,uid)
FROM t_rating;

select distinct(weekday) from u_data_new limit 10;

将查询处理过的新数据插入u_data_new文件中。