MosesDon
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hive压缩和列式存储

Hadoop压缩配置

MR支持的压缩编码

压缩格式 工具 算法 文件扩展名 是否可切分 对应的编码/解码器 压缩算法 原始文件大小 压缩文件大小 压缩速度
DEFAULT 无 DEFAULT .deflate 否 org.apache.hadoop.io.compress.DefaultCodec
Gzip gzip DEFAULT .gz 否 org.apache.hadoop.io.compress.GzipCodec gzip 8.3GB 1.8GB 17.5MB/s
bzip2 bzip2 bzip2 .bz2 是 org.apache.hadoop.io.compress.BZip2Codec bzip2 8.3GB 1.1GB 2.4MB/s
LZO lzop LZO .lzo 是 com.hadoop.compression.lzo.LzopCodec LZO 8.3GB 2.9GB 49.3MB/s
Snappy 无 Snappy .snappy 否 org.apache.hadoop.io.compress.SnappyCodec

压缩参数配置

要在Hadoop中启用压缩，可以配置如下参数（mapred-site.xml文件中）：

参数 默认值 阶段 建议
io.compression.codecs （在core-site.xml中配置） org.apache.hadoop.io.compress.DefaultCodec, org.apache.hadoop.io.compress.GzipCodec, org.apache.hadoop.io.compress.BZip2Codec,org.apache.hadoop.io.compress.Lz4Codec 输入压缩 Hadoop使用文件扩展名判断是否支持某种编解码器
mapreduce.map.output.compress false mapper输出 这个参数设为true启用压缩
mapreduce.map.output.compress.codec org.apache.hadoop.io.compress.DefaultCodec mapper输出 使用LZO、LZ4或snappy编解码器在此阶段压缩数据
mapreduce.output.fileoutputformat.compress false reducer输出 这个参数设为true启用压缩
mapreduce.output.fileoutputformat.compress.codec org.apache.hadoop.io.compress. DefaultCodec reducer输出 使用标准工具或者编解码器，如gzip和bzip2
mapreduce.output.fileoutputformat.compress.type RECORD reducer输出 SequenceFile输出使用的压缩类型：NONE和BLOCK

开启Map输出阶段压缩

开启map输出阶段压缩可以减少job中map和Reduce task间数据传输量。具体配置如下：

案例实操：

1．开启hive中间传输数据压缩功能
hive (default)>set hive.exec.compress.intermediate=true;
2．开启mapreduce中map输出压缩功能
hive (default)>set mapreduce.map.output.compress=true;
3．设置mapreduce中map输出数据的压缩方式
hive (default)>set mapreduce.map.output.compress.codec=
 org.apache.hadoop.io.compress.SnappyCodec;
4．执行查询语句
hive (default)> select count(ename) name from emp;

开启Reduce输出阶段压缩

当Hive将输出写入到表中时，输出内容同样可以进行压缩。属性hive.exec.compress.output控制着这个功能。用户可能需要保持默认设置文件中的默认值false，这样默认的输出就是非压缩的纯文本文件了。用户可以通过在查询语句或执行脚本中设置这个值为true，来开启输出结果压缩功能。

案例实操：

1．开启hive最终输出数据压缩功能

hive (default)>set hive.exec.compress.output=true;

2．开启mapreduce最终输出数据压缩

hive (default)>set mapreduce.output.fileoutputformat.compress=true;

3．设置mapreduce最终数据输出压缩方式

hive (default)> set mapreduce.output.fileoutputformat.compress.codec =

org.apache.hadoop.io.compress.SnappyCodec;

4．设置mapreduce最终数据输出压缩为块压缩

hive (default)> set mapreduce.output.fileoutputformat.compress.type=BLOCK;

5．测试一下输出结果是否是压缩文件

hive (default)> insert overwrite local directory

'/opt/module/datas/distribute-result' select * from emp distribute by deptno sort by empno desc;

文件存储格式

Hive支持的存储数的格式主要有：TEXTFILE 、SEQUENCEFILE、ORC、PARQUET。

列式存储和行式存储

image.png
列式存储和行式存储
左边为逻辑表，右边第一个为行式存储，第二个为列式存储。

1．行存储的特点

查询满足条件的一整行数据的时候，列存储则需要去每个聚集的字段找到对应的每个列的值，行存储只需要找到其中一个值，其余的值都在相邻地方，所以此时行存储查询的速度更快。

2．列存储的特点

因为每个字段的数据聚集存储，在查询只需要少数几个字段的时候，能大大减少读取的数据量；每个字段的数据类型一定是相同的，列式存储可以针对性的设计更好的设计压缩算法。

TEXTFILE和SEQUENCEFILE的存储格式都是基于行存储的；

ORC和PARQUET是基于列式存储的。

TextFile格式

默认格式，数据不做压缩，磁盘开销大，数据解析开销大。可结合Gzip、Bzip2使用，但使用Gzip这种方式，hive不会对数据进行切分，从而无法对数据进行并行操作。

Orc格式

Orc (Optimized Row Columnar)是Hive 0.11版里引入的新的存储格式。

如图6-11所示可以看到每个Orc文件由1个或多个stripe组成，每个stripe250MB大小，这个Stripe实际相当于RowGroup概念，不过大小由4MB->250MB，这样应该能提升顺序读的吞吐率。每个Stripe里有三部分组成，分别是Index Data，Row Data，Stripe Footer：
image.png
Orc格式

  • Index Data：一个轻量级的index，默认是每隔1W行做一个索引。这里做的索引应该只是记录某行的各字段在Row Data中的offset。
  • Row Data：存的是具体的数据，先取部分行，然后对这些行按列进行存储。对每个列进行了编码，分成多个Stream来存储。
  • Stripe Footer：存的是各个Stream的类型，长度等信息。

每个文件有一个File Footer，这里面存的是每个Stripe的行数，每个Column的数据类型信息等；每个文件的尾部是一个PostScript，这里面记录了整个文件的压缩类型以及FileFooter的长度信息等。在读取文件时，会seek到文件尾部读PostScript，从里面解析到File Footer长度，再读FileFooter，从里面解析到各个Stripe信息，再读各个Stripe，即从后往前读。

Parquet格式

Parquet是面向分析型业务的列式存储格式，由Twitter和Cloudera合作开发，2015年5月从Apache的孵化器里毕业成为Apache顶级项目。
Parquet文件是以二进制方式存储的，所以是不可以直接读取的，文件中包括该文件的数据和元数据，因此Parquet格式文件是自解析的。
通常情况下，在存储Parquet数据的时候会按照Block大小设置行组的大小，由于一般情况下每一个Mapper任务处理数据的最小单位是一个Block，这样可以把每一个行组由一个Mapper任务处理，增大任务执行并行度。Parquet文件的格式如图所示。

image.png

Parquet格式

上图展示了一个Parquet文件的内容，一个文件中可以存储多个行组，文件的首位都是该文件的Magic Code，用于校验它是否是一个Parquet文件，Footer length记录了文件元数据的大小，通过该值和文件长度可以计算出元数据的偏移量，文件的元数据中包括每一个行组的元数据信息和该文件存储数据的Schema信息。除了文件中每一个行组的元数据，每一页的开始都会存储该页的元数据，在Parquet中，有三种类型的页：数据页、字典页和索引页。数据页用于存储当前行组中该列的值，字典页存储该列值的编码字典，每一个列块中最多包含一个字典页，索引页用来存储当前行组下该列的索引，目前Parquet中还不支持索引页。

存储文件的压缩比总结：

从存储文件的压缩比和查询速度两个角度对比。
ORC >  Parquet >  textFile
存储文件的查询速度总结：查询速度相近。

存储和压缩结合

修改Hadoop集群具有Snappy压缩方式

修改Hadoop集群具有Snappy压缩方式

存储方式和压缩总结

在实际的项目开发当中，hive表的数据存储格式一般选择：orc或parquet。压缩方式一般选择snappy，lzo。

目前企业中主流组合用法

存储：

hive支持 TEXTFILE,SequenceFile,ORC,Parquet
行式存储： TEXTFILE,SequenceFile
列式存储： ORC,Parquet 都是行列结合存储！
将一部分行(stripe或行组)按照列式存储！

ORC：

hive独有。性能略好！

Parquet:

希望整个hadoop生态圈都可以支持Parquet格式！实用性更广！

主流

使用ORC+snappy组合！
使用Parquet+LZO组合！

压缩：

hive基于hadoop，hive支持的压缩格式也是hadoop支持的压缩格式

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按字母分类： ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ其他