Hadoop之hive学习

1. hive是针对什么问题提出的？ 之前有什么解决方案吗？

超大结构化数据集，超出了一般MPP 的存储能力。

MPP海量并行处理数据库的强项在于CPU，实时处理能力强，但其空间比较紧张；而hadoop的存储能强，但cpu的实时处理能力比较弱。Hive是一个基于hadoop的数据仓库。

所以，二者是一个互补的关系。并且，逐渐的，二者会相互融合。

2. hive在数据类型上与普通的SQL有什么区别？

hive除了支持普通的Integer（从8字节到1字节）、Float（float与double）、String 内置类型外

hive还支持 Map、Structure、List，这些复杂的数据类型。

如 list<map<string, struct<p1:int, p2:int>>> 一个嵌套多层的复杂数据结构。

3. hive在语法上与标准的SQL有什么区别？ 以及原由是什么？

1）多表之间的join操作，只支持 等号 = 条件，且语法格式如下：

SELECT t1.a1 as c1, t2.b1 as c2
FROM t1 JOIN t2 ON (t1.a2 = t2.b2);

而不是传统的格式：

SELECT t1.a1 as c1, t2.b1 as c2
FROM t1, t2
WHERE t1.a2 = t2.b2

2）hive不支持将数据插入现有的表或分区中，仅支持覆盖重写整个表，示例如下：

INSERT OVERWRITE TABLE t1
SELECT * FROM t2;

3）hive不支持INSERT INTO, UPDATE, DELETE操作，这样的话，就不要很复杂的锁机制来读写数据。

INSERT INTO syntax is only available starting in version 0.8。INSERT INTO就是在表或分区中追加数据。

4）hive支持嵌入mapreduce程序，来处理复杂的逻辑

如：

FROM (
MAP doctext USING 'python wc_mapper.py' AS (word, cnt)
FROM docs
CLUSTER BY word
) a
REDUCE word, cnt USING 'python wc_reduce.py';

--doctext: 是输入

--word, cnt: 是map程序的输出

--CLUSTER BY: 将wordhash后，又作为reduce程序的输入

并且map程序、reduce程序可以单独使用，如：

FROM (
FROM session_table
SELECT sessionid, tstamp, data
DISTRIBUTE BY sessionid SORT BY tstamp
) a
REDUCE sessionid, tstamp, data USING 'session_reducer.sh';

--DISTRIBUTE BY: 用于给reduce程序分配行数据

5）hive支持将转换后的数据直接写入不同的表，还能写入分区、hdfs和本地目录。

这样能免除多次扫描输入表的开销。

FROM t1

INSERT OVERWRITE TABLE t2
SELECT t3.c2, count(1)
FROM t3
WHERE t3.c1 <= 20
GROUP BY t3.c2

INSERT OVERWRITE DIRECTORY '/output_dir'
SELECT t3.c2, avg(t3.c1)
FROM t3
WHERE t3.c1 > 20 AND t3.c1 <= 30
GROUP BY t3.c2

INSERT OVERWRITE LOCAL DIRECTORY '/home/dir'
SELECT t3.c2, sum(t3.c1)
FROM t3
WHERE t3.c1 > 30
GROUP BY t3.c2;

6） FROM与SELECT/MAP/REDUCE关键字的次序可以调换，这样就能比较方便的处理多个INSERT 操作。 示例如上。

4. Hive是如何存放数据的？或者说其数据的组织形式是什么样的？

表是Hive的逻辑数据单元，但是在hdfs的空间内，主要的数据被分为以下三种形式：

1）表：一个表就是hdfs中的一个目录

2）区：表内的一个区就是表的目录下的一个子目录

3）桶：如果有分区，那么桶就是区下的一个单位，如果表内没有区，那么桶直接就是表下的单位，桶一般是文件的形式。

表是否分区，如何添加分区，都可以通过Hive-QL语言完成。通过分区，即目录的存放形式，Hive可以比较容易地完成对分区条件的查询。

桶是Hive的最终的存储形式。在创建表时，用户可以对桶和列进行详细地描述。

并且，Hive支持外部的创建，即将数据存放在hdfs的其他地方。

5. Hive数据的序列化与反序列化，是如何完成的？

1）相关接口：SerDe, LazySerDe，RegexSerDe

2）如何标识一个新行？如何标识一行内列的区分？

这些可以指定简单的ascii字符来完成。这是LazySerDed的方式。

3）对RegexSerDe是采用 正则表达式的方式来解析一行内的列数据。

6. Hive支持哪些文件格式？即Hive数据文件会被存放成什么的格式？

Hadoop支持各种数据格式。而Hive的数据格式，在表创建时就可以指定。

Text，Binary都支持，除此之外，列存储的方式能大大提高查询的性能。

以上形式的接口为：TextInputFormat, BinaryInputFormat, RCInputFormat.

7. Hive 的架构形式是什么样的？有哪些组件？

Hive的组件总体上可以分为以下几个部分：对外的界面或接口、中间件或服务端部分、底层驱动、元数据（即hive系统参数数据）

1）对外的接口包括以下几种：命令行CLI，Web界面、JDBC/ODBC接口

2）中间件：包括thrift接口和JDBC/ODBC的服务端，用于整合Hive和其他程序。

3）底层驱动：包括HiveQL编译器，优化器、执行的引擎（执行器）

4）元数据metadata：存放系统参数

1）MetaStore类似于Hive的目录。它存放了有个表、区、列、类型、规则模型的所有信息。并且它可以通过thrift接口进行修改和查询。它为编译器提供高效的服务，所以，它会存放在一个传统的RDBMS，利用关系模型进行管理。这个信息非常重要，所以需要备份，并且支持查询的可扩展性。

2）查询编译器query compiler: HiveQL语句被处理，同传统的数据库编译器一样，都经历以下步骤：

解析parse --> 类型检查和语法分析type check and semantic analysis --> 优化optimization --> 生成物理上的、真正的执行步骤

3） 执行引擎execution engine：

根据任务的依赖关系，执行各种mapreduce任务。一个mapreduce任务都被序列化到一个plan.xml文件中，然后加载到 job cache中，并且各部分解析plan.xml(反序列化)，并执行相关操作，将结果放入临时的位置，再由DML转移到指定位置。

8. DDL与metadata的关系？

DDL就是Data Define Language，数据定义语言：常用命令包括：CREATE / ALTER / DROP.  另外还有 SHOW / DESRIBE. 如

hive> CREATE TABLE pokes (foo INT, bar STRING);

hive> ALTER TABLE pokes ADD COLUMNS (new_col INT);

hive> DROP TABLE pokes;

MetaData是一个嵌入式的Derby数据库，它的位置由hive的 javax.jdo.option.ConnectionURL配置来指定。目前，MetaData默认情况下一次只能对一个用户可见。

MetaData可以是JPOX支持的任何数据库。将来，MetaData将会用一个独立的服务器来管理，这样多个节点Node都可以访问它。

MetaData被存储在一个标准的关系型数据库中，Derby就是一个开源、轻型的嵌入式数据库。

9. Hive的常用操作

Comparison 

A = B , A <> B , A < B , A <= B , A > B , A >= B ,
A IS NULL , A IS NOT NULL , A LIKE B , NOT A LIKE B ,
A RLIKE B , A REGEXP B

Arithmetic 

A + B , A - B , A * B , A / B , A % B

Bit-wise 

A & B , A | B , A ^ B, ~A

Logical 

A AND B, A && B, A OR B, A || B, NOT A, !A

HIVE 语法是不区分大小写的。

Hive还支持大量的函数。

Hive 快速入门

https://cwiki.apache.org/confluence/display/Hive/GettingStarted

Hive语言手册

https://cwiki.apache.org/confluence/display/Hive/LanguageManual

Hive指南

https://cwiki.apache.org/confluence/display/Hive/Tutorial