Hive基础知识

HIive基础知识

Hive是Hadoop生态系统中必不可少的一个工具。它可以将存储在HDFS中的结构化数据映射为数据库中的一张表，并提供一种SQL方言对其进行查询。这些SQL语句最终会翻译成MapReduce程序执行。Hive的本质 就是为了简化用户编写MapReduce程序而生成的一种框架，他本身并不会存储和计算数据，完全依赖于HDFS和MapReduce。

Hive优缺点

优点
1)操作接口采用类SQL语法，提供快速开发的能力（简单、容易上手）。
2)避免了去写MapReduce，减少开发人员的学习成本。
3)Hive的执行延迟比较高，因此Hive常用于数据分析，对实时性要求不高的场合。
4)Hive优势在于处理大数据，对于处理小数据没有优势，因为Hive的执行延迟比较高。
5)Hive支持用户自定义函数，用户可以根据自己的需求来实现自己的函数。
缺点
Hive的HQL表达能力有限
1)迭代式算法无法表达
2)数据挖掘方面不擅长，由于MapReduce数据处理流程的限制，效率更高的算法却无法实现。
Hive的效率比较低
1)Hive自动生成的MapReduce作业，通常情况下不够智能化
2)Hive调优比较困难，粒度较粗

Hive架构

1．用户接口：Client
CLI（command-line interface）、JDBC/ODBC(jdbc访问hive)、WEBUI（浏览器访问hive）
2．元数据：Metastore
元数据包括：表名、表所属的数据库（默认是default）、表的拥有者、列/分区字段、表的类型（是否是外部表）、表的数据所在目录等；
默认存储在自带的derby数据库中，推荐使用MySQL存储Metastore
3．Hadoop
使用HDFS进行存储，使用MapReduce进行计算。
4．驱动器：Driver
解析器（SQL Parser）：将SQL字符串转换成抽象语法树AST，这一步一般都用第三方工具库完成，比如antlr；对AST进行语法分析，比如表是否存在、字段是否存在、SQL语义是否有误。
编译器（Physical Plan）：将AST编译生成逻辑执行计划。
优化器（Query Optimizer）：对逻辑执行计划进行优化。
执行器（Execution）：把逻辑执行计划转换成可以运行的物理计划。对于Hive来说，就是MR/Spark

hive的优化思路

1）MapJoin
如果不指定MapJoin或者不符合MapJoin的条件，那么Hive解析器会将Join操作转换成Common Join，即：在Reduce阶段完成join。容易发生数据倾斜。可以用MapJoin把小表全部加载到内存在map端进行join，避免reducer处理。

2）行列过滤
列处理：在SELECT中，只拿需要的列，如果有，尽量使用分区过滤，少用SELECT *。
行处理：在分区剪裁中，当使用外关联时，如果将副表的过滤条件写在Where后面，那么就会先全表关联，之后再过滤。

3）列式存储

4）采用分区技术

5）合理设置Map数
mapred.min.split.size: 指的是数据的最小分割单元大小；min的默认值是1B
mapred.max.split.size: 指的是数据的最大分割单元大小；max的默认值是256MB
通过调整max可以起到调整map数的作用，减小max可以增加map数，增大max可以减少map数。
需要提醒的是，直接调整mapred.map.tasks这个参数是没有效果的。

6）合理设置Reduce数
Reduce个数并不是越多越好
（1）过多的启动和初始化Reduce也会消耗时间和资源；
（2）另外，有多少个Reduce，就会有多少个输出文件，如果生成了很多个小文件，那么如果这些小文件作为下一个任务的输入，则也会出现小文件过多的问题；
在设置Reduce个数的时候也需要考虑这两个原则：处理大数据量利用合适的Reduce数；使单个Reduce任务处理数据量大小要合适；

7）小文件如何产生的？
（1）动态分区插入数据，产生大量的小文件，从而导致map数量剧增；
（2）reduce数量越多，小文件也越多（reduce的个数和输出文件是对应的）；
（3）数据源本身就包含大量的小文件。

8）小文件解决方案
（1）在Map执行前合并小文件，减少Map数：CombineHiveInputFormat具有对小文件进行合并的功能（系统默认的格式）。HiveInputFormat没有对小文件合并功能。
（2）merge
// 输出合并小文件
SET hive.merge.mapfiles = true; – 默认true，在map-only任务结束时合并小文件
SET hive.merge.mapredfiles = true; – 默认false，在map-reduce任务结束时合并小文件
SET hive.merge.size.per.task = 268435456; – 默认256M
SET hive.merge.smallfiles.avgsize = 16777216; – 当输出文件的平均大小小于16m该值时，启动一个独立的map-reduce任务进行文件merge
（3）开启JVM重用
set mapreduce.job.jvm.numtasks=10

9）开启map端combiner（不影响最终业务逻辑）
set hive.map.aggr=true；

10）压缩（选择快的）
设置map端输出、中间结果压缩。（不完全是解决数据倾斜的问题，但是减少了IO读写和网络传输，能提高很多效率）
set hive.exec.compress.intermediate=true --启用中间数据压缩
set mapreduce.map.output.compress=true --启用最终数据压缩
set mapreduce.map.outout.compress.codec=…; --设置压缩方式
11）采用tez引擎或者spark引擎

hive如何解决数据倾斜

（1）不同数据类型关联产生数据倾斜
（2）控制空值分布
（1）group by
（2）mapjoin
（3）开启数据倾斜时负载均衡

hive和数据库的区别

1 查询语言
2 数据存储位置
3 数据更新
4 执行
5 执行延迟
6 可扩展性
7 数据规模