3. Hive Select
语法:
SELECT [ALL | DISTINCT] select_expr, select_expr, ...
FROM table_reference
[WHERE where_condition]
[GROUP BY col_list]
[ CLUSTER BYcol_list
| [DISTRIBUTE BYcol_list] [SORT BY col_list]
]
[LIMIT number]
3.1 GroupBy
基本语法:
groupByClause: GROUP BY groupByExpression (,groupByExpression)*
groupByExpression: expression
groupByQuery: SELECT expression (, expression)* FROM srcgroupByClause?
高级特性:
l 聚合可进一步分为多个表,甚至发送到Hadoop的DFS的文件(可以进行操作,然后使用HDFS的utilitites)。例如我们可以根据性别划分,需要找到独特的页面浏览量按年龄划分。如下面的例子:
FROM pv_users
INSERT OVERWRITETABLE pv_gender_sum
SELECTpv_users.gender, count(DISTINCT pv_users.userid)
GROUP BYpv_users.gender
INSERT OVERWRITEDIRECTORY '/user/facebook/tmp/pv_age_sum'
SELECTpv_users.age, count(DISTINCT pv_users.userid)
GROUP BYpv_users.age;
l hive.map.aggr可以控制怎么进行汇总。默认为为true,配置单元会做的第一级聚合直接在MAP上的任务。这通常提供更好的效率,但可能需要更多的内存来运行成功。
sethive.map.aggr=true;
SELECT COUNT(*) FROM table2;
PS:在要特定的场合使用可能会加效率。不过我试了一下,比直接使用False慢很多。
3.2 Order/Sort By
Order by 语法:
colOrder: ( ASC | DESC )
orderBy: ORDER BY colName colOrder? (',' colNamecolOrder?)*
query: SELECT expression (',' expression)* FROM srcorderBy
Sort By 语法:
Sort顺序将根据列类型而定。如果数字类型的列,则排序顺序也以数字顺序。如果字符串类型的列,则排序顺序将字典顺序。
colOrder: ( ASC | DESC )
sortBy: SORT BY colName colOrder? (',' colNamecolOrder?)*
query: SELECT expression (',' expression)* FROM srcsortBy
4. Hive Join
语法
join_table:
table_referenceJOIN table_factor [join_condition]
| table_reference{LEFT|RIGHT|FULL} [OUTER] JOIN table_reference join_condition
| table_referenceLEFT SEMIJOIN[王黎10] table_reference join_condition
table_reference:
table_factor
| join_table
table_factor:
tbl_name[alias]
| table_subqueryalias
| (table_references )
join_condition:
ONequality_expression ( AND equality_expression )*
equality_expression:
expression =expression
Hive 只支持等值连接(equality joins)、外连接(outer joins)和(left/right joins)。Hive 不支持所有非等值的连接,因为非等值连接非常难转化到 map/reduce 任务。另外,Hive 支持多于 2 个表的连接。
写 join 查询时,需要注意几个关键点:
1、只支持等值join
例如:
SELECT a.* FROMa JOIN b ON (a.id = b.id)
SELECT a.* FROM a JOIN b
ON (a.id = b.id AND a.department =b.department)
是正确的,然而:
SELECT a.* FROM a JOIN b ON (a.id b.id)
是错误的。
1. 可以 join 多于 2 个表。
例如
SELECT a.val,b.val, c.val FROM a JOIN b
ON (a.key =b.key1) JOIN c ON (c.key = b.key2)
如果join中多个表的join key 是同一个,则 join 会被转化为单个map/reduce 任务,例如:
SELECT a.val,b.val, c.val FROM a JOIN b
ON (a.key =b.key1) JOIN c
ON (c.key =b.key1)
被转化为单个 map/reduce 任务,因为 join 中只使用了 b.key1 作为 join key。
SELECT a.val, b.val, c.val FROM a JOIN b ON (a.key =b.key1)
JOIN c ON(c.key = b.key2)
而这一 join 被转化为2 个 map/reduce 任务。因为 b.key1 用于第一次 join 条件,而 b.key2 用于第二次 join。
3.join 时,每次map/reduce 任务的逻辑:
reducer 会缓存 join 序列中除了最后一个表的所有表的记录,再通过最后一个表将结果序列化到文件系统。这一实现有助于在 reduce 端减少内存的使用量。实践中,应该把最大的那个表写在最后(否则会因为缓存浪费大量内存)。例如:
SELECT a.val, b.val, c.val FROM a
JOIN b ON (a.key = b.key1)JOIN c ON (c.key = b.key1)
所有表都使用同一个 join key(使用 1 次map/reduce 任务计算)。Reduce 端会缓存 a 表和 b 表的记录,然后每次取得一个 c 表的记录就计算一次 join 结果,类似的还有:
SELECT a.val, b.val, c.val FROMa
JOIN b ON (a.key = b.key1)JOIN c ON (c.key = b.key2)
这里用了 2 次 map/reduce 任务。第一次缓存 a 表,用 b 表序列化[王黎11] ;第二次缓存第一次 map/reduce 任务的结果,然后用 c 表序列化。
[王黎12]
4.LEFT,RIGHT 和 FULLOUTER 关键字用于处理 join 中空记录的情况。
例如:
SELECT a.val,b.val FROM a LEFT OUTER
JOIN b ON(a.key=b.key)
对应所有 a 表中的记录都有一条记录输出。输出的结果应该是 a.val, b.val,当 a.key=b.key 时,而当 b.key 中找不到等值的 a.key 记录时也会输出 a.val, NULL。“FROM a LEFT OUTER JOIN b”这句一定要写在同一行——意思是 a 表在 b 表的左边,所以 a 表中的所有记录都被保留了;“a RIGHT OUTER JOIN b”会保留所有 b 表的记录。OUTER JOIN 语义应该是遵循标准 SQL spec的。
Join 发生在 WHERE 子句之前。如果你想限制 join 的输出,应该在 WHERE 子句中写过滤条件——或是在join 子句中写。这里面一个容易混淆的问题是表分区的情况:
SELECT a.val,b.val FROM a
LEFT OUTER JOINb ON (a.key=b.key)
WHEREa.ds='2009-07-07' AND b.ds='2009-07-07'
会 join a 表到 b 表(OUTER JOIN),列出 a.val 和 b.val 的记录。WHERE 从句中可以使用其他列作为过滤条件。但是,如前所述,如果 b 表中找不到对应 a 表的记录,b 表的所有列都会列出 NULL,包括 ds 列。也就是说,join 会过滤 b 表中不能找到匹配a 表 join key 的所有记录。这样的话,LEFTOUTER 就使得查询结果与 WHERE 子句无关了。解决的办法是在 OUTER JOIN 时使用以下语法:
SELECT a.val,b.val FROM a LEFT OUTER JOIN b
ON (a.key=b.keyAND
b.ds='2009-07-07' AND
a.ds='2009-07-07')
这一查询的结果是预先在 join 阶段过滤过的,所以不会存在上述问题。这一逻辑也可以应用于 RIGHT 和 FULL 类型的join 中。
Join 是不能交换位置的。无论是 LEFT 还是 RIGHT join,都是左连接的。
SELECT a.val1,a.val2, b.val, c.val
FROM a
JOIN b ON(a.key = b.key)
LEFT OUTER JOINc ON (a.key = c.key)
先 join a 表到 b 表,丢弃掉所有 join key 中不匹配的记录,然后用这一中间结果和 c 表做 join。这一表述有一个不太明显的问题,就是当一个 key 在 a 表和 c 表都存在,但是 b 表中不存在的时候:整个记录在第一次 join,即 a JOIN b 的时候都被丢掉了(包括a.val1,a.val2和a.key),然后我们再和 c 表 join 的时候,如果c.key 与 a.key 或 b.key 相等,就会得到这样的结果:NULL, NULL, NULL, c.val。
5.LEFT SEMI JOIN[王黎13] 是 IN/EXISTS 子查询的一种更高效的实现。Hive 当前没有实现 IN/EXISTS 子查询,所以你可以用 LEFT SEMI JOIN 重写你的子查询语句。LEFT SEMI JOIN 的限制是, JOIN 子句中右边的表只能在 ON 子句中设置过滤条件,在 WHERE 子句、SELECT 子句或其他地方过滤都不行。
SELECT a.key,a.value
FROM a
WHERE a.key in
(SELECT b.key
FROM B);
可以被重写为:
SELECT a.key,a.val
FROM a LEFTSEMI JOIN b on (a.key = b.key)
5. HIVE参数设置
开发Hive应用时,不可避免地需要设定Hive的参数。设定Hive的参数可以调优HQL代码的执行效率,或帮助定位问题。然而实践中经常遇到的一个问题是,为什么设定的参数没有起作用?
这通常是错误的设定方式导致的。
对于一般参数,有以下三种设定方式:
- 配置文件
- 命令行参数
- 参数声明
配置文件:Hive的配置文件包括
- 用户自定义配置文件:$HIVE_CONF_DIR/hive-site.xml
- 默认配置文件:$HIVE_CONF_DIR/hive-default.xml
用户自定义配置会覆盖默认配置。另外,Hive也会读入Hadoop的配置,因为Hive是作为Hadoop的客户端启动的,Hadoop的配置文件包括
- $HADOOP_CONF_DIR/hive-site.xml
- $HADOOP_CONF_DIR/hive-default.xml
Hive的配置会覆盖Hadoop的配置。
配置文件的设定对本机启动的所有Hive进程都有效。
命令行参数:启动Hive(客户端或Server方式)时,可以在命令行添加-hiveconf param=value来设定参数,例如:
bin/hive -hiveconf hive.root.logger=INFO,console
这一设定对本次启动的Session(对于Server方式启动,则是所有请求的Sessions)有效。
参数声明:可以在HQL中使用SET关键字设定参数,例如:
set mapred.reduce.tasks=100;
这一设定的作用域也是Session级的。
上述三种设定方式的优先级依次递增。即参数声明覆盖命令行参数,命令行参数覆盖配置文件设定。注意某些系统级的参数,例如log4j相关的设定,必须用前两种方式设定,因为那些参数的读取在Session建立以前已经完成了。
另外,SerDe参数[王黎14] 必须写在DDL(建表)语句中。例如:
create table if not exists t_dummy(
dummy string
)
ROW FORMAT SERDE'org.apache.hadoop.hive.serde2.lazy.LazySimpleSerDe'
WITH SERDEPROPERTIES (
'field.delim'='\t',
'escape.delim'='\\',
'serialization.null.format'=' '
) STORED AS TEXTFILE;
类似serialization.null.format这样的参数,必须和某个表或分区关联。在DDL外部声明将不起作用。
6. HIVE UDF
6.1 基本函数
SHOW FUNCTIONS;
DESCRIBE FUNCTION
6.1.1 关系操作符
Operator
Operand types
Description
A = B
All primitive types
TRUE if expression A is equal to expression B otherwise FALSE
A == B
None!
Fails because of invalid syntax. SQL uses =, not ==
A <> B
All primitive types
NULL if A or B is NULL, TRUE if expression A is NOT equal to expression B otherwise FALSE
A < B
All primitive types
NULL if A or B is NULL, TRUE if expression A is less than expression B otherwise FALSE
A <= B
All primitive types
NULL if A or B is NULL, TRUE if expression A is less than or equal to expression B otherwise FALSE
A > B
All primitive types
NULL if A or B is NULL, TRUE if expression A is greater than expression B otherwise FALSE
A >= B
All primitive types
NULL if A or B is NULL, TRUE if expression A is greater than or equal to expression B otherwise FALSE
A IS NULL
all types
TRUE if expression A evaluates to NULL otherwise FALSE
A IS NOT NULL
All types
TRUE if expression A evaluates to NULL otherwise FALSE
A LIKE B
strings
NULL if A or B is NULL, TRUE if string A matches the SQL simple regular expression B, otherwise FALSE. The comparison is done character by character. The _ character in B matches any character in A(similar to . in posix regular expressions) while the % character in B matches an arbitrary number of characters in A(similar to .* in posix regular expressions) e.g. 'foobar' like 'foo' evaluates to FALSE where as 'foobar' like 'foo_ _ _' evaluates to TRUE and so does 'foobar' like 'foo%'
A RLIKE B
strings
NULL if A or B is NULL, TRUE if string A matches the Java regular expression B(See Java regular expressions syntax), otherwise FALSE e.g. 'foobar' rlike 'foo' evaluates to FALSE where as 'foobar' rlike '^f.*r$' evaluates to TRUE
A REGEXP B
strings
Same as RLIKE
6.1.2 代数操作符
返回数字类型,如果任意一个操作符为NULL,则结果为NULL
Operator
Operand types
Description
A + B
All number types
Gives the result of adding A and B. The type of the result is the same as the common parent(in the type hierarchy) of the types of the operands. e.g. since every integer is a float, therefore float is a containing type of integer so the + operator on a float and an int will result in a float.
A - B
All number types
Gives the result of subtracting B from A. The type of the result is the same as the common parent(in the type hierarchy) of the types of the operands.
A * B
All number types
Gives the result of multiplying A and B. The type of the result is the same as the common parent(in the type hierarchy) of the types of the operands. Note that if the multiplication causing overflow, you will have to cast one of the operators to a type higher in the type hierarchy.
A / B
All number types
Gives the result of dividing B from A. The result is a double type.
A % B
All number types
Gives the reminder resulting from dividing A by B. The type of the result is the same as the common parent(in the type hierarchy) of the types of the operands.
A & B
All number types
Gives the result of bitwise AND of A and B. The type of the result is the same as the common parent(in the type hierarchy) of the types of the operands.
A | B
All number types
Gives the result of bitwise OR of A and B. The type of the result is the same as the common parent(in the type hierarchy) of the types of the operands.
A ^ B
All number types
Gives the result of bitwise XOR of A and B. The type of the result is the same as the common parent(in the type hierarchy) of the types of the operands.
~A
All number types
Gives the result of bitwise NOT of A. The type of the result is the same as the type of A.
6.1.3 逻辑操作符
6.1.4 复杂类型操作符
Constructor Function
Operands
Description
Map
(key1, value1, key2, value2, ...)
Creates a map with the given key/value pairs
Struct
(val1, val2, val3, ...)
Creates a struct with the given field values. Struct field names will be col1, col2, ...
Array
(val1, val2, ...)
Creates an array with the given elements
6.1.5 内建函数
6.1.6 数学函数
6.1.7 集合函数
6.1.8 类型转换
6.1.9 日期函数
返回值类型
名称
描述
string
from_unixtime(int unixtime)
将时间戳(unix epoch秒数)转换为日期时间字符串,例如from_unixtime(0)="1970-01-01 00:00:00"
bigint
unix_timestamp()
获得当前时间戳
bigint
unix_timestamp(string date)
获得date表示的时间戳
bigint
to_date(string timestamp)
返回日期字符串,例如to_date("1970-01-01 00:00:00") = "1970-01-01"
string
year(string date)
返回年,例如year("1970-01-01 00:00:00") = 1970,year("1970-01-01") = 1970
int
month(string date)
int
day(string date) dayofmonth(date)
int
hour(string date)
int
minute(string date)
int
second(string date)
int
weekofyear(string date)
int
datediff(string enddate, string startdate)
返回enddate和startdate的天数的差,例如datediff('2009-03-01', '2009-02-27') = 2
int
date_add(string startdate, int days)
加days天数到startdate: date_add('2008-12-31', 1) = '2009-01-01'
int
date_sub(string startdate, int days)
减days天数到startdate: date_sub('2008-12-31', 1) = '2008-12-30'
6.1.10 条件函数
返回值类型
名称
描述
-
if(boolean testCondition, T valueTrue, T valueFalseOrNull)
当testCondition为真时返回valueTrue,testCondition为假或NULL时返回valueFalseOrNull
-
COALESCE(T v1, T v2, ...)
返回列表中的第一个非空元素,如果列表元素都为空则返回NULL
-
CASE a WHEN b THEN c [WHEN d THEN e]* [ELSE f] END
a = b,返回c;a = d,返回e;否则返回f
-
CASE WHEN a THEN b [WHEN c THEN d]* [ELSE e] END
a 为真,返回b;c为真,返回d;否则e
6.1.11 字符串函数
The following are built-in String functionsare supported in hive:
返回值类型
名称
描述
Int
length(string A)
返回字符串长度
String
reverse(string A)
反转字符串
String
concat(string A, string B...)
合并字符串,例如concat('foo', 'bar')='foobar'。注意这一函数可以接受任意个数的参数
String
substr(string A, int start) substring(string A, int start)
返回子串,例如substr('foobar', 4)='bar'
String
substr(string A, int start, int len) substring(string A, int start, int len)
返回限定长度的子串,例如substr('foobar', 4, 1)='b'
String
upper(string A) ucase(string A)
转换为大写
String
lower(string A) lcase(string A)
转换为小写
String
trim(string A)
String
ltrim(string A)
String
rtrim(string A)
String
regexp_replace(string A, string B, string C)
Returns the string resulting from replacing all substrings in B that match the Java regular expression syntax(See Java regular expressions syntax) with C e.g. regexp_replace("foobar", "oo|ar", "") returns 'fb.' Note that some care is necessary in using predefined character classes: using '\s' as the second argument will match the letter s; '\\s' is necessary to match whitespace, etc.
String
regexp_extract(string subject, string pattern, int intex)
返回使用正则表达式提取的子字串。例如,regexp_extract('foothebar', 'foo(.*?)(bar)', 2)='bar'。注意使用特殊字符的规则:使用'\s'代表的是字符's';空白字符需要使用'\\s',以此类推。
String
parse_url(string urlString, string partToExtract)
解析URL字符串,partToExtract的可选项有:HOST, PATH, QUERY, REF, PROTOCOL, FILE, AUTHORITY, USERINFO。
例如,
parse_url('http://facebook.com/path/p1.php?query=1', 'HOST')='facebook.com'
parse_url('http://facebook.com/path/p1.php?query=1', 'PATH')='/path/p1.php'
parse_url('http://facebook.com/path/p1.php?query=1', 'QUERY')='query=1',可以指定key来返回特定参数,key的格式是QUERY:
parse_url('http://facebook.com/path/p1.php?query=1&field=2','QUERY','query')='1'可以用来取出外部渲染参数key对应的value值
parse_url('http://facebook.com/path/p1.php?query=1&field=2','QUERY','field')='2'
parse_url('http://facebook.com/path/p1.php?query=1#Ref', 'REF')='Ref'
parse_url('http://facebook.com/path/p1.php?query=1#Ref', 'PROTOCOL')='http'
String
get_json_object(string json_string, string path)
解析json字符串。若源json字符串非法则返回NULL。path参数支持JSONPath的一个子集,包括以下标记:
$: Root object
[]: Subscript operator for array
&: Wildcard for []
.: Child operator
String
space(int n)
返回一个包含n个空格的字符串
String
repeat(string str, int n)
重复str字符串n遍
String
ascii(string str)
返回str中第一个字符的ascii码
String
lpad(string str, int len, string pad)
左端补齐str到长度为len。补齐的字符串由pad指定。
String
rpad(string str, int len, string pad)
右端补齐str到长度为len。补齐的字符串由pad指定。
Array
split(string str, string pat)
返回使用pat作为正则表达式分割str字符串的列表。例如,split('foobar', 'o')[2] = 'bar'。?不是很明白这个结果
Int
find_in_set(string str, string strList)
Returns the first occurance of str in strList where strList is a comma-delimited string. Returns null if either argument is null. Returns 0 if the first argument contains any commas. e.g. find_in_set('ab', 'abc,b,ab,c,def') returns 3
6.2 UDTF
UDTF即Built-inTable-Generating Functions
使用这些UDTF函数有一些限制:
1、SELECT里面不能有其它字段
如:SELECTpageid, explode(adid_list) AS myCol...
2、不能嵌套
如:SELECTexplode(explode(adid_list)) AS myCol...不支持
3、不支持GROUP BY / CLUSTER BY / DISTRIBUTE BY / SORTBY
如:SELECTexplode(adid_list) AS myCol ... GROUP BY myCol
6.2.1 Explode
将数组进行转置
例如:
1、create table test2(mycol array
2、insert OVERWRITE table test2 select * from (select array(1,2,3) froma union all select array(7,8,9) fromd)c;
3、hive> select * from test2;
OK
[1,2,3]
[7,8,9]
3、 hive> SELECT explode(myCol) AS myNewCol FROM test2;
OK
1
2
3
7
8
9
7. HIVE 的MAP/REDUCE
7.1 JOIN
对于 JOIN 操作:
INSERT OVERWRITE TABLE pv_users
SELECT pv.pageid, u.age FROM page_view pv JOIN user u ON (pv.userid = u.userid);
实现过程为:
- Map:
- 以 JOIN ON 条件中的列作为 Key,如果有多个列,则 Key 是这些列的组合
- 以 JOIN 之后所关心的列作为 Value,当有多个列时,Value 是这些列的组合。在 Value 中还会包含表的 Tag 信息,用于标明此 Value 对应于哪个表。
- 按照 Key 进行排序。
- Shuffle:
- 根据 Key 的值进行 Hash,并将 Key/Value 对按照 Hash 值推至不同对 Reduce 中。
- Reduce:
- Reducer 根据 Key 值进行 Join 操作,并且通过 Tag 来识别不同的表中的数据。
具体实现过程如图:
7.2 GROUPBY
SELECT pageid, age, count(1) FROM pv_users GROUP BY pageid, age;
具体实现过程如图:
7.3 DISTINCT
SELECT age, count(distinct pageid) FROM pv_users GROUP BY age;
实现过程如图:
8. 使用HIVE注意点
8.1 字符集
Hadoop和Hive都是用UTF-8编码的,所以, 所有中文必须是UTF-8编码, 才能正常使用
备注:中文数据load到表里面, 如果字符集不同,很有可能全是乱码需要做转码的, 但是hive本身没有函数来做这个
8.2 压缩
hive.exec.compress.output 这个参数, 默认是 false,但是很多时候貌似要单独显式设置一遍
否则会对结果做压缩的,如果你的这个文件后面还要在hadoop下直接操作, 那么就不能压缩了
8.3 count(distinct)
当前的 Hive 不支持在一条查询语句中有多 Distinct。如果要在 Hive 查询语句中实现多Distinct,需要使用至少n+1 条查询语句(n为distinct的数目),前n 条查询分 别对 n 个列去重,最后一条查询语句对 n 个去重之后的列做 Join 操作,得到最终结果。
8.4 JOIN
只支持等值连接
8.5 DML操作
只支持INSERT/LOAD操作,无UPDATE和DELTE
8.6 HAVING
不支持HAVING操作。如果需要这个功能要嵌套一个子查询用where限制
8.7 子查询
Hive不支持where子句中的子查询
子查询,只允许子查询在from中出现
SELECT station, year, AVG(max_temperature)FROM (SELECT station, year, MAX(temperature) AS max_temperature FROM records2WHERE temperature != 9999 AND (quality = 0 OR quality = 1 OR quality = 4 ORquality = 5 OR quality = 9) GROUP BY station, year) mt GROUP BY station, year;
8.8 Join中处理null值的语义区别
SQL标准中,任何对null的操作(数值比较,字符串操作等)结果都为null。Hive对null值处理的逻辑和标准基本一致,除了Join时的特殊逻辑。
这里的特殊逻辑指的是,Hive的Join中,作为Join key的字段比较,null=null是有意义的,且返回值为true。检查以下查询:
select u.uid, count(u.uid)
from t_weblog l join t_user u on (l.uid = u.uid) group by u.uid;
查询中,t_weblog表中uid为空的记录将和t_user表中uid为空的记录做连接,即l.uid =u.uid=null成立。
如果需要与标准一致的语义,我们需要改写查询手动过滤null值的情况:
select u.uid, count(u.uid)
from t_weblog l join t_user u
on (l.uid = u.uid and l.uid is not null and u.uid isnot null)
group by u.uid;
实践中,这一语义区别也是经常导致数据倾斜的原因之一。
8.9 分号字符
分号是SQL语句结束标记,在HiveQL中也是,但是在HiveQL中,对分号的识别没有那么智慧,例如:
select concat(cookie_id,concat(';',’zoo’))from c02_clickstat_fatdt1 limit 2;
FAILED: Parse Error: line 0:-1 cannotrecognize input '
可以推断,Hive解析语句的时候,只要遇到分号就认为语句结束,而无论是否用引号包含起来。
解决的办法是,使用分号的八进制的ASCII码进行转义,那么上述语句应写成:
selectconcat(cookie_id,concat('\073','zoo')) from c02_clickstat_fatdt1 limit 2;
为什么是八进制ASCII码?
我尝试用十六进制的ASCII码,但Hive会将其视为字符串处理并未转义,好像仅支持八进制,原因不详。这个规则也适用于其他非SELECT语句,如CREATE TABLE中需要定义分隔符,那么对不可见字符做分隔符就需要用八进制的ASCII码来转义。
8.10 Insert
8.10.1 新增数据
根据语法Insert必须加“OVERWRITE”关键字,也就是说每一次插入都是一次重写。那如何实现表中新增数据呢?
假设Hive中有表xiaojun1,
hive> DESCRIBE xiaojun1;
OK
id int
value int
hive> SELECT * FROM xiaojun1;
OK
3 4
1 2
2 3
现增加一条记录:
hive> INSERT OVERWRITE TABLE xiaojun1
SELECT id, value FROM (
SELECT id, value FROM xiaojun1
UNION ALL
SELECT 4 AS id, 5 AS value FROM xiaojun1 limit 1
) u;
结果是:
hive>SELECT * FROM p1;
OK
3 4
4 5
2 3
1 2
其中的关键在于, 关键字UNION ALL的应用, 即将原有数据集和新增数据集进行结合, 然后重写表.
8.10.2 插入次序
INSERT OVERWRITE TABLE在插入数据时,是按照后面的SELECT语句中的字段顺序插入的. 也就说, 当id 和value 的位置互换, 那么value将被写入id, 同id被写入value.
8.10.3 初始值
INSERT OVERWRITE TABLE在插入数据时, 后面的字段的初始值应注意与表定义中的一致性. 例如, 当为一个STRING类型字段初始为NULL时:
NULL AS field_name // 这可能会被提示定义类型为STRING, 但这里是void
CAST(NULL AS STRING) AS field_name // 这样是正确的
又如, 为一个BIGINT类型的字段初始为0时:
CAST(0 AS BIGINT) AS field_name
9. 优化
9.1 HADOOP计算框架特性
- 数据量大不是问题,数据倾斜是个问题。
- jobs数比较多的作业运行效率相对比较低,比如即使有几百行的表,如果多次关联多次汇总,产生十几个jobs,耗时很长。原因是map reduce作业初始化的时间是比较长的。
- sum,count,max,min等UDAF,不怕数据倾斜问题,hadoop在map端的汇总合并优化,使数据倾斜不成问题。
- count(distinct ),在数据量大的情况下,效率较低,如果是多count(distinct )效率更低,因为count(distinct)是按group by 字段分组,按distinct字段排序,一般这种分布方式是很倾斜的,比如男uv,女uv,淘宝一天30亿的pv,如果按性别分组,分配2个reduce,每个reduce处理15亿数据。
9.2 优化的常用手段
- 好的模型设计事半功倍。
- 解决数据倾斜问题。
- 减少job数。
- 设置合理的map reduce的task数,能有效提升性能。(比如,10w+级别的计算,用160个reduce,那是相当的浪费,1个足够)。
- 了解数据分布,自己动手解决数据倾斜问题是个不错的选择。set hive.groupby.skewindata=true;这是通用的算法优化,但算法优化有时不能适应特定业务背景,开发人员了解业务,了解数据,可以通过业务逻辑精确有效的解决数据倾斜问题。
- 数据量较大的情况下,慎用count(distinct),count(distinct)容易产生倾斜问题。
- 对小文件进行合并,是行至有效的提高调度效率的方法,假如所有的作业设置合理的文件数,对云梯的整体调度效率也会产生积极的正向影响。
- 优化时把握整体,单个作业最优不如整体最优。
9.3 全排序
Hive的排序关键字是SORT BY,它有意区别于传统数据库的ORDER BY也是为了强调两者的区别–SORT BY只能在单机范围内排序。[王黎15]
9.3.1 例1
set mapred.reduce.tasks=2;
原值
select cookie_id,page_id,id fromc02_clickstat_fatdt1
where cookie_id IN('1.193.131.218.1288611279693.0','1.193.148.164.1288609861509.2')
1.193.148.164.1288609861509.2 113181412886099008861288609901078194082403 684000005
1.193.148.164.1288609861509.2 127001128860563972141288609859828580660473 684000015
1.193.148.164.1288609861509.2 113181412886099165721288609915890452725326 684000018
1.193.131.218.1288611279693.0 01c183da6e4bc50712881288611540109914561053 684000114
1.193.131.218.1288611279693.0 01c183da6e4bc22412881288611414343558274174 684000118
1.193.131.218.1288611279693.0 01c183da6e4bc50712881288611511781996667988 684000121
1.193.131.218.1288611279693.0 01c183da6e4bc22412881288611523640691739999 684000126
1.193.131.218.1288611279693.0 01c183da6e4bc50712881288611540109914561053 684000128
hive> select cookie_id,page_id,id fromc02_clickstat_fatdt1 where
cookie_idIN('1.193.131.218.1288611279693.0','1.193.148.164.1288609861509.2')
SORT BY COOKIE_ID,PAGE_ID;
SORT排序后的值
1.193.131.218.1288611279693.0 684000118 01c183da6e4bc22412881288611414343558274174 684000118
1.193.131.218.1288611279693.0 684000114 01c183da6e4bc50712881288611540109914561053 684000114
1.193.131.218.1288611279693.0 684000128 01c183da6e4bc50712881288611540109914561053 684000128
1.193.148.164.1288609861509.2 684000005 113181412886099008861288609901078194082403 684000005
1.193.148.164.1288609861509.2 684000018 113181412886099165721288609915890452725326 684000018
1.193.131.218.1288611279693.0 684000126 01c183da6e4bc22412881288611523640691739999 684000126
1.193.131.218.1288611279693.0 684000121 01c183da6e4bc50712881288611511781996667988 684000121
1.193.148.164.1288609861509.2 684000015 127001128860563972141288609859828580660473 684000015
select cookie_id,page_id,id fromc02_clickstat_fatdt1
where cookie_idIN('1.193.131.218.1288611279693.0','1.193.148.164.1288609861509.2')
ORDER BY PAGE_ID,COOKIE_ID;
1.193.131.218.1288611279693.0 684000118 01c183da6e4bc22412881288611414343558274174 684000118
1.193.131.218.1288611279693.0 684000126 01c183da6e4bc22412881288611523640691739999 684000126
1.193.131.218.1288611279693.0 684000121 01c183da6e4bc50712881288611511781996667988 684000121
1.193.131.218.1288611279693.0 684000114 01c183da6e4bc50712881288611540109914561053 684000114
1.193.131.218.1288611279693.0 684000128 01c183da6e4bc50712881288611540109914561053 684000128
1.193.148.164.1288609861509.2 684000005 113181412886099008861288609901078194082403 684000005
1.193.148.164.1288609861509.2 684000018 113181412886099165721288609915890452725326 684000018
1.193.148.164.1288609861509.2 684000015 127001128860563972141288609859828580660473 684000015
可以看到SORT和ORDER排序出来的值不一样。一开始我指定了2个reduce进行数据分发(各自进行排序)。结果不一样的主要原因是上述查询没有reduce key,hive会生成随机数作为reduce key。这样的话输入记录也随机地被分发到不同reducer机器上去了。为了保证reducer之间没有重复的cookie_id记录,可以使用DISTRIBUTE BY关键字指定分发key为cookie_id。
select cookie_id,country,id,page_id,id fromc02_clickstat_fatdt1 where cookie_idIN('1.193.131.218.1288611279693.0','1.193.148.164.1288609861509.2') distribute by cookie_id SORT BY COOKIE_ID,page_id;
1.193.131.218.1288611279693.0 684000118 01c183da6e4bc22412881288611414343558274174 684000118
1.193.131.218.1288611279693.0 684000126 01c183da6e4bc22412881288611523640691739999 684000126
1.193.131.218.1288611279693.0 684000121 01c183da6e4bc50712881288611511781996667988 684000121
1.193.131.218.1288611279693.0 684000114 01c183da6e4bc50712881288611540109914561053 684000114
1.193.131.218.1288611279693.0 684000128 01c183da6e4bc50712881288611540109914561053 684000128
1.193.148.164.1288609861509.2 684000005 113181412886099008861288609901078194082403 684000005
1.193.148.164.1288609861509.2 684000018 113181412886099165721288609915890452725326 684000018
1.193.148.164.1288609861509.2 684000015 127001128860563972141288609859828580660473 684000015
9.3.2 例2
CREATE TABLE if not exists t_order(
id int, -- 订单编号
sale_id int, -- 销售ID
customer_id int, -- 客户ID
product _id int, -- 产品ID
amount int -- 数量
) PARTITIONED BY (ds STRING);
在表中查询所有销售记录,并按照销售ID和数量排序:
set mapred.reduce.tasks=2;
Select sale_id, amount from t_order
Sort by sale_id, amount;
这一查询可能得到非期望的排序。指定的2个reducer分发到的数据可能是(各自排序):
Reducer1:
Sale_id | amount
0 | 100
1 | 30
1 | 50
2 | 20
Reducer2:
Sale_id | amount
0 | 110
0 | 120
3 | 50
4 | 20
使用DISTRIBUTE BY关键字指定分发key为sale_id。改造后的HQL如下:
set mapred.reduce.tasks=2;
Select sale_id, amount from t_order
Distribute by sale_id
Sort by sale_id, amount;
这样能够保证查询的销售记录集合中,销售ID对应的数量是正确排序的,但是销售ID不能正确排序,原因是hive使用hadoop默认的HashPartitioner分发数据。
这就涉及到一个全排序的问题。解决的办法无外乎两种:
1.) 不分发数据,使用单个reducer:
set mapred.reduce.tasks=1;
这一方法的缺陷在于reduce端成为了性能瓶颈,而且在数据量大的情况下一般都无法得到结果。但是实践中这仍然是最常用的方法,原因是通常排序的查询是为了得到排名靠前的若干结果,因此可以用limit子句大大减少数据量。使用limit n后,传输到reduce端(单机)的数据记录数就减少到n* (map个数)。
2.) 修改Partitioner,这种方法可以做到全排序。这里可以使用Hadoop自带的TotalOrderPartitioner(来自于Yahoo!的TeraSort项目),这是一个为了支持跨reducer分发有序数据开发的Partitioner,它需要一个SequenceFile格式的文件指定分发的数据区间。如果我们已经生成了这一文件(存储在/tmp/range_key_list,分成100个reducer),可以将上述查询改写为
set mapred.reduce.tasks=100;
sethive.mapred.partitioner=org.apache.hadoop.mapred.lib.TotalOrderPartitioner;
settotal.order.partitioner.path=/tmp/ range_key_list;
Select sale_id, amount from t_order
Cluster by sale_id
Sort by amount;
有很多种方法生成这一区间文件(例如hadoop自带的o.a.h.mapreduce.lib.partition.InputSampler工具)。这里介绍用Hive生成的方法,例如有一个按id有序的t_sale表:
CREATE TABLE if not exists t_sale (
id int,
name string,
loc string
);
则生成按sale_id分发的区间文件的方法是:
create external table range_keys(sale_idint)
row format serde
'org.apache.hadoop.hive.serde2.binarysortable.BinarySortableSerDe'
stored as
inputformat
'org.apache.hadoop.mapred.TextInputFormat'
outputformat
'org.apache.hadoop.hive.ql.io.HiveNullValueSequenceFileOutputFormat'
location '/tmp/range_key_list';
insert overwrite table range_keys
select distinct sale_id
from source t_salesampletable(BUCKET 100 OUT OF 100 ON rand()) s
sort by sale_id;
生成的文件(/tmp/range_key_list目录下)可以让TotalOrderPartitioner按sale_id有序地分发reduce处理的数据。区间文件需要考虑的主要问题是数据分发的均衡性,这有赖于对数据深入的理解。
9.4 怎样做笛卡尔积
当Hive设定为严格模式(hive.mapred.mode=strict)时,不允许在HQL语句中出现笛卡尔积,这实际说明了Hive对笛卡尔积支持较弱。因为找不到Join key,Hive只能使用1个reducer来完成笛卡尔积。
当然也可以用上面说的limit的办法来减少某个表参与join的数据量,但对于需要笛卡尔积语义的需求来说,经常是一个大表和一个小表的Join操作,结果仍然很大(以至于无法用单机处理),这时MapJoin才是最好的解决办法。
MapJoin,顾名思义,会在Map端完成Join操作。这需要将Join操作的一个或多个表完全读入内存。
MapJoin的用法是在查询/子查询的SELECT关键字后面添加/*+ MAPJOIN(tablelist) */提示优化器转化为MapJoin(目前Hive的优化器不能自动优化MapJoin)。其中tablelist可以是一个表,或以逗号连接的表的列表。tablelist中的表将会读入内存,应该将小表写在这里。
PS:有用户说MapJoin在子查询中可能出现未知BUG。在大表和小表做笛卡尔积时,规避笛卡尔积的方法是,给Join添加一个Join key,原理很简单:将小表扩充一列join key,并将小表的条目复制数倍,join key各不相同;将大表扩充一列join key为随机数。
9.5 怎样写exist/in子句
Hive不支持where子句中的子查询,SQL常用的exist in子句需要改写。这一改写相对简单。考虑以下SQL查询语句:
SELECT a.key, a.value
FROM a
WHERE a.key in
(SELECT b.key
FROM B);
可以改写为
SELECT a.key, a.value
FROM a LEFT OUTER JOIN b ON (a.key =b.key)
WHERE b.key <> NULL;
一个更高效的实现是利用left semi join改写为:
SELECT a.key, a.val
FROM a LEFT SEMI JOIN b on (a.key =b.key);
left semi join是0.5.0以上版本的特性。
9.6 怎样决定reducer个数
Hadoop MapReduce程序中,reducer个数的设定极大影响执行效率,这使得Hive怎样决定reducer个数成为一个关键问题。遗憾的是Hive的估计机制很弱,不指定reducer个数的情况下,Hive会猜测确定一个reducer个数,基于以下两个设定:
1. hive.exec.reducers.bytes.per.reducer(默认为1000^3)
2. hive.exec.reducers.max(默认为999)
计算reducer数的公式很简单:
N=min(参数2,总输入数据量/参数1)
通常情况下,有必要手动指定reducer个数。考虑到map阶段的输出数据量通常会比输入有大幅减少,因此即使不设定reducer个数,重设参数2还是必要的。依据Hadoop的经验,可以将参数2设定为0.95*(集群中TaskTracker个数)。
9.7 合并MapReduce操作
Multi-group by
Multi-group by是Hive的一个非常好的特性,它使得Hive中利用中间结果变得非常方便。例如,
FROM (SELECT a.status, b.school,b.gender
FROM status_updates a JOIN profilesb
ON (a.userid = b.userid and
a.ds='2009-03-20' )
) subq1
INSERT OVERWRITE TABLEgender_summary
PARTITION(ds='2009-03-20')
SELECT subq1.gender, COUNT(1) GROUPBY subq1.gender
INSERT OVERWRITE TABLEschool_summary
PARTITION(ds='2009-03-20')
SELECT subq1.school, COUNT(1) GROUPBY subq1.school
上述查询语句使用了Multi-group by特性连续group by了2次数据,使用不同的groupby key。这一特性可以减少一次MapReduce操作。
Multi-distinct
Multi-distinct是淘宝开发的另一个multi-xxx特性,使用Multi-distinct可以在同一查询/子查询中使用多个distinct,这同样减少了多次MapReduce操作
9.8 Bucket 与sampling
Bucket是指将数据以指定列的值为key进行hash,hash到指定数目的桶中。这样就可以支持高效采样了。
如下例就是以userid这一列为bucket的依据,共设置32个buckets
CREATETABLE page_view(viewTime INT, userid BIGINT,
page_url STRING,referrer_url STRING,
ip STRING COMMENT 'IPAddress of the User')
COMMENT 'This is the page view table'
PARTITIONED BY(dt STRING, country STRING)
CLUSTEREDBY(userid) SORTED BY(viewTime) INTO 32 BUCKETS
ROW FORMAT DELIMITED
FIELDS TERMINATED BY '1'
COLLECTION ITEMS TERMINATED BY '2'
MAP KEYS TERMINATED BY '3'
STORED AS SEQUENCEFILE;[王黎16]
Sampling可以在全体数据上进行采样,这样效率自然就低,它还是要去访问所有数据。而如果一个表已经对某一列制作了bucket,就可以采样所有桶中指定序号的某个桶,这就减少了访问量。
如下例所示就是采样了page_view中32个桶中的第三个桶。
SELECT *FROM page_view TABLESAMPLE(BUCKET 3 OUT OF 32);
9.9 Partition
Partition就是分区。分区通过在创建表时启用partition by实现,用来partition的维度并不是实际数据的某一列,具体分区的标志是由插入内容时给定的。当要查询某一分区的内容时可以采用where语句,形似where tablename.partition_key >a来实现。
创建含分区的表
CREATE TABLE page_view(viewTime INT, useridBIGINT,
page_url STRING, referrer_url STRING,
ip STRING COMMENT 'IPAddress of the User')
PARTITIONED BY(date STRING, country STRING)
ROW FORMAT DELIMITED
FIELDS TERMINATED BY '1'
STORED AS TEXTFILE;[王黎17]
载入内容,并指定分区标志
LOAD DATALOCAL INPATH `/tmp/pv_2008-06-08_us.txt` INTO TABLE page_view PARTITION(date='2008-06-08',country='US');
查询指定标志的分区内容
SELECTpage_views.*
FROM page_views
WHERE page_views.date >='2008-03-01' AND page_views.date <= '2008-03-31' AND page_views.referrer_urllike '%xyz.com';
9.10 JOIN
9.10.1 JOIN原则
在使用写有 Join 操作的查询语句时有一条原则:应该将条目少的表/子查询放在 Join 操作符的左边。原因是在 Join 操作的 Reduce 阶段,位于 Join 操作符左边的表的内容会被加载进内存,将条目少的表放在左边,可以有效减少发生OOM 错误的几率。对于一条语句中有多个 Join 的情况,如果 Join 的条件相同,比如查询:
INSERT OVERWRITE TABLE pv_users
SELECT pv.pageid, u.age FROM page_view p
JOIN user u ON (pv.userid = u.userid)
JOIN newuser x ON (u.userid = x.userid);
- 如果 Join 的 key 相同,不管有多少个表,都会则会合并为一个 Map-Reduce
- 一个 Map-Reduce 任务,而不是 ‘n’ 个
- 在做 OUTER JOIN 的时候也是一样
如果 Join 的条件不相同,比如:
INSERT OVERWRITE TABLE pv_users
SELECT pv.pageid, u.age FROM page_view p
JOIN user u ON (pv.userid = u.userid)
JOIN newuser x on (u.age = x.age);
Map-Reduce 的任务数目和Join 操作的数目是对应的,上述查询和以下查询是等价的:
INSERT OVERWRITE TABLE tmptable
SELECT * FROM page_view p JOIN user u
ON (pv.userid = u.userid);
INSERT OVERWRITE TABLE pv_users
SELECT x.pageid, x.age FROM tmptable x
JOIN newuser y ON (x.age = y.age);
9.10.2 Map Join
Join 操作在 Map 阶段完成,不再需要Reduce,前提条件是需要的数据在 Map 的过程中可以访问到。比如查询:
INSERT OVERWRITE TABLE pv_users
SELECT /*+ MAPJOIN(pv) */ pv.pageid, u.age
FROM page_view pv
JOIN user u ON (pv.userid = u.userid);
可以在 Map 阶段完成 Join,如图所示:
相关的参数为:
- hive.join.emit.interval = 1000 How many rows in the right-most join operand Hive should buffer before emitting the join result.
- hive.mapjoin.size.key = 10000
- hive.mapjoin.cache.numrows = 10000
9.11 数据倾斜
9.11.1 空值数据倾斜
场景:如日志中,常会有信息丢失的问题,比如全网日志中的user_id,如果取其中的user_id和bmw_users关联,会碰到数据倾斜的问题。
解决方法1: user_id为空的不参与关联
Select * From log a
Join bmw_users b
On a.user_id is not null
And a.user_id = b.user_id
Union all
Select * from log a
where a.user_id is null;
解决方法2 :赋与空值分新的key值
Select *
from log a
left outer join bmw_users b
on case when a.user_id is null thenconcat(‘dp_hive’,rand() ) else a.user_id end = b.user_id;
结论:方法2比方法效率更好,不但io少了,而且作业数也少了。方法1 log读取两次,jobs是2。方法2 job数是1 。这个优化适合无效id(比如-99,’’,null等)产生的倾斜问题。把空值的key变成一个字符串加上随机数,就能把倾斜的数据分到不同的reduce上 ,解决数据倾斜问题。附上hadoop通用关联的实现方法(关联通过二次排序实现的,关联的列为parition key,关联的列c1和表的tag组成排序的group key,根据parition key分配reduce。同一reduce内根据group key排序)
9.11.2 不同数据类型关联产生数据倾斜
场景:一张表s8的日志,每个商品一条记录,要和商品表关联。但关联却碰到倾斜的问题。s8的日志中有字符串商品id,也有数字的商品id,类型是string的,但商品中的数字id是bigint的。猜测问题的原因是把s8的商品id转成数字id做hash来分配reduce,所以字符串id的s8日志,都到一个reduce上了,解决的方法验证了这个猜测。
解决方法:把数字类型转换成字符串类型
Select * from s8_log a
Left outer join r_auction_auctions b
On a.auction_id = cast(b.auction_id asstring);
9.11.3 大表Join的数据偏斜
MapReduce编程模型下开发代码需要考虑数据偏斜的问题,Hive代码也是一样。数据偏斜的原因包括以下两点:
1. Map输出key数量极少,导致reduce端退化为单机作业。
2. Map输出key分布不均,少量key对应大量value,导致reduce端单机瓶颈。
Hive中我们使用MapJoin解决数据偏斜的问题,即将其中的某个表(全量)分发到所有Map端进行Join,从而避免了reduce。这要求分发的表可以被全量载入内存。
极限情况下,Join两边的表都是大表,就无法使用MapJoin。
这种问题最为棘手,目前已知的解决思路有两种:
1. 如果是上述情况1,考虑先对Join中的一个表去重,以此结果过滤无用信息。这样一般会将其中一个大表转化为小表,再使用MapJoin 。
一个实例是广告投放效果分析,例如将广告投放者信息表i中的信息填充到广告曝光日志表w中,使用投放者id关联。因为实际广告投放者数量很少(但