1.1 Hive简介1.1.1 什么是HiveHive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。 1.1.2 为什么使用Hive
人员学习成本太高 项目周期要求太短 MapReduce实现复杂查询逻辑开发难度太大
操作接口采用类SQL语法,提供快速开发的能力。 避免了去写MapReduce,减少开发人员的学习成本。 扩展功能很方便。 1.1.3 Hive的特点
Hive可以自由的扩展集群的规模,一般情况下不需要重启服务。
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。
良好的容错性,节点出现问题SQL仍可完成执行。 1.2 Hive架构1.2.1 架构图
Jobtracker是hadoop1.x中的组件,它的功能相当于: Resourcemanager+AppMaster
TaskTracker 相当于: Nodemanager + yarnchild
1.2.2 基本组成
1.2.3 各组件的基本功能1.3 Hive与Hadoop的关系Hive利用HDFS存储数据,利用MapReduce查询数据
1.4 Hive与传统数据库对比
总结:hive具有sql数据库的外表,但应用场景完全不同,hive只适合用来做批量数据统计分析 1.5 Hive的数据存储1、Hive中所有的数据都存储在 HDFS 中,没有专门的数据存储格式(可支持Text,SequenceFile,ParquetFile,RCFILE等) 2、只需要在创建表的时候告诉 Hive 数据中的列分隔符和行分隔符,Hive 就可以解析数据。 3、Hive 中包含以下数据模型:DB、Table,External Table,Partition,Bucket。 ² db:在hdfs中表现为${hive.metastore.warehouse.dir}目录下一个文件夹 ² table:在hdfs中表现所属db目录下一个文件夹 ² external table:与table类似,不过其数据存放位置可以在任意指定路径 ² partition:在hdfs中表现为table目录下的子目录 ² bucket:在hdfs中表现为同一个表目录下根据hash散列之后的多个文件
1.6 HIVE的安装部署1.6.1 安装单机版: 元数据库mysql版:
1.6.2 使用方式Hive交互shellbin/hive
Hive thrift服务
启动方式,(假如是在hadoop01上): 启动为前台:bin/hiveserver2 启动为后台:nohup bin/hiveserver2 1>/var/log/hiveserver.log 2>/var/log/hiveserver.err &
启动成功后,可以在别的节点上用beeline去连接 v 方式(1) hive/bin/beeline 回车,进入beeline的命令界面 输入命令连接hiveserver2 beeline> !connect jdbc:hive2//mini1:10000 (hadoop01是hiveserver2所启动的那台主机名,端口默认是10000) v 方式(2) 或者启动就连接: bin/beeline -u jdbc:hive2://mini1:10000 -n hadoop
接下来就可以做正常sql查询了
Hive命令[hadoop@hdp-node-02 ~]$ hive -e 'sql’
2. Hive基本操作2.1 DDL操作2.1.1 创建表建表语法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]
说明: 1、 CREATE TABLE 创建一个指定名字的表。如果相同名字的表已经存在,则抛出异常;用户可以用 IF NOT EXISTS 选项来忽略这个异常。 2、 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。在删除表的时候,内部表的元数据和数据会被一起删除,而外部表只删除元数据,不删除数据。 3、 LIKE 允许用户复制现有的表结构,但是不复制数据。 4、 ROW FORMAT DELIMITED [FIELDS TERMINATED BY char] [COLLECTION ITEMS TERMINATED BY char] [MAP KEYS TERMINATED BY char] [LINES TERMINATED BY char] | SERDE serde_name [WITH SERDEPROPERTIES (property_name=property_value, property_name=property_value, ...)] 用户在建表的时候可以自定义 SerDe 或者使用自带的 SerDe。如果没有指定 ROW FORMAT 或者 ROW FORMAT DELIMITED,将会使用自带的 SerDe。在建表的时候,用户还需要为表指定列,用户在指定表的列的同时也会指定自定义的 SerDe,Hive通过 SerDe 确定表的具体的列的数据。 5、 STORED AS SEQUENCEFILE|TEXTFILE|RCFILE 如果文件数据是纯文本,可以使用 STORED AS TEXTFILE。如果数据需要压缩,使用 STORED AS SEQUENCEFILE。
6、CLUSTERED BY 对于每一个表(table)或者分区, Hive可以进一步组织成桶,也就是说桶是更为细粒度的数据范围划分。Hive也是 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。 把表(或者分区)组织成桶(Bucket)有两个理由: (1)获得更高的查询处理效率。桶为表加上了额外的结构,Hive 在处理有些查询时能利用这个结构。具体而言,连接两个在(包含连接列的)相同列上划分了桶的表,可以使用 Map 端连接 (Map-side join)高效的实现。比如JOIN操作。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)使取样(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。
具体实例1、 创建内部表mytable。
2、 创建外部表pageview。
3、 创建分区表invites。
4、 创建带桶的表student。
2.1.2 修改表增加/删除分区ü 语法结构 ALTER TABLE table_name ADD [IF NOT EXISTS] partition_spec [ LOCATION 'location1' ] partition_spec [ LOCATION 'location2' ] ... partition_spec: : PARTITION (partition_col = partition_col_value, partition_col = partiton_col_value, ...)
ALTER TABLE table_name DROP partition_spec, partition_spec,... ü 具体实例
重命名表ü 语法结构 ALTER TABLE table_name RENAME TO new_table_name ü 具体实例
增加/更新列ü 语法结构 ALTER TABLE table_name ADD|REPLACE COLUMNS (col_name data_type [COMMENT col_comment], ...)
注:ADD是代表新增一字段,字段位置在所有列后面(partition列前),REPLACE则是表示替换表中所有字段。
ALTER TABLE table_name CHANGE [COLUMN] col_old_name col_new_name column_type [COMMENT col_comment] [FIRST|AFTER column_name] ü 具体实例
2.1.3 显示命令show tables show databases show partitions show functions desc extended t_name; desc formatted table_name; 2.2 DML操作2.2.1 Load语法结构 LOAD DATA [LOCAL] INPATH 'filepath' [OVERWRITE] INTO TABLE tablename [PARTITION (partcol1=val1, partcol2=val2 ...)]
说明: 1、 Load 操作只是单纯的复制/移动操作,将数据文件移动到 Hive 表对应的位置。 2、 filepath: 相对路径,例如:project/data1 绝对路径,例如:/user/hive/project/data1 包含模式的完整 URI,列如: hdfs://namenode:9000/user/hive/project/data1 3、 LOCAL关键字 如果指定了 LOCAL, load 命令会去查找本地文件系统中的 filepath。 如果没有指定 LOCAL 关键字,则根据inpath中的uri
如果指定了 LOCAL,那么: load 命令会去查找本地文件系统中的 filepath。如果发现是相对路径,则路径会被解释为相对于当前用户的当前路径。 load 命令会将 filepath中的文件复制到目标文件系统中。目标文件系统由表的位置属性决定。被复制的数据文件移动到表的数据对应的位置。
如果没有指定 LOCAL 关键字,如果 filepath 指向的是一个完整的 URI,hive 会直接使用这个 URI。 否则:如果没有指定 schema 或者 authority,Hive 会使用在 hadoop 配置文件中定义的 schema 和 authority,fs.default.name 指定了 Namenode 的 URI。 如果路径不是绝对的,Hive 相对于/user/进行解释。 Hive 会将 filepath 中指定的文件内容移动到 table (或者 partition)所指定的路径中。
4、 OVERWRITE 关键字 如果使用了 OVERWRITE 关键字,则目标表(或者分区)中的内容会被删除,然后再将 filepath 指向的文件/目录中的内容添加到表/分区中。 如果目标表(分区)已经有一个文件,并且文件名和 filepath 中的文件名冲突,那么现有的文件会被新文件所替代。
具体实例 1、 加载相对路径数据。
2、 加载绝对路径数据。
3、 加载包含模式数据。
4、 OVERWRITE关键字使用。
2.2.2 Insert将查询结果插入Hive表 ü 语法结构 INSERT OVERWRITE TABLE tablename1 [PARTITION (partcol1=val1, partcol2=val2 ...)] select_statement1 FROM from_statement
Multiple inserts: FROM from_statement INSERT OVERWRITE TABLE tablename1 [PARTITION (partcol1=val1, partcol2=val2 ...)] select_statement1 [INSERT OVERWRITE TABLE tablename2 [PARTITION ...] select_statement2] ...
Dynamic partition inserts: INSERT OVERWRITE TABLE tablename PARTITION (partcol1[=val1], partcol2[=val2] ...) select_statement FROM from_statement
ü 具体实例 1、基本模式插入。
2、多插入模式。
3、自动分区模式。
v 导出表数据 ü 语法结构 INSERT OVERWRITE [LOCAL] DIRECTORY directory1 SELECT ... FROM ...
multiple inserts: FROM from_statement INSERT OVERWRITE [LOCAL] DIRECTORY directory1 select_statement1 [INSERT OVERWRITE [LOCAL] DIRECTORY directory2 select_statement2] ...
ü 具体实例 1、导出文件到本地。
说明: 数据写入到文件系统时进行文本序列化,且每列用^A来区分,\n为换行符。用more命令查看时不容易看出分割符,可以使用: sed -e 's/\x01/|/g' filename[dht3] 来查看。
2、导出数据到HDFS。
2.2.3 SELECT基本的Select操作 ü 语法结构 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、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。 2、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。 3、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。 4、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
分桶表的作用:最大的作用是用来提高join操作的效率; (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?)
ü 具体实例 1、获取年龄大的3个学生。
2、查询学生信息按年龄,降序排序。
3、按学生名称汇总学生年龄。
2.3 Hive Join语法结构 join_table: table_reference JOIN table_factor [join_condition] | table_reference {LEFT|RIGHT|FULL} [OUTER] JOIN table_reference join_condition | table_reference LEFT SEMI JOIN table_reference join_condition Hive 支持等值连接(equality joins)、外连接(outer joins)和(left/right joins)。Hive 不支持非等值的连接,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.* FROM a 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。
2. 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 FROM a 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;第二次缓存第一次 map/reduce 任务的结果,然后用 c 表序列化。
4.LEFT,RIGHT 和 FULL OUTER 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 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。
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 JOIN b ON (a.key=b.key) WHERE a.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,LEFT OUTER 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.key AND 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 JOIN c 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
具体实例 1、 获取已经分配班级的学生姓名。
2、 获取尚未分配班级的学生姓名。
3、 LEFT SEMI JOIN是IN/EXISTS的高效实现。
3 Hive Shell参数3.1 Hive命令行语法结构 hive [-hiveconf x=y]* [<-i filename>]* [<-f filename>|<-e query-string>] [-S] 说明: 1、 -i 从文件初始化HQL。 2、 -e从命令行执行指定的HQL 3、 -f 执行HQL脚本 4、 -v 输出执行的HQL语句到控制台 5、 -p <port> connect to Hive Server on port number 6、 -hiveconf x=y Use this to set hive/hadoop configuration variables. 具体实例 1、运行一个查询。
2、运行一个文件。
3、运行参数文件。
3.2 Hive参数配置方式Hive参数大全: https://cwiki./confluence/display/Hive/Configuration+Properties
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: l 配置文件 l 命令行参数 l 参数声明
配置文件:Hive的配置文件包括 l 用户自定义配置文件:$HIVE_CONF_DIR/hive-site.xml l 默认配置文件:$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,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。
4. Hive函数4.1 内置运算符内容较多,见《Hive官方文档》
4.2 内置函数内容较多,见《Hive官方文档》 (比如String 的 length substring replace 等) https://cwiki./confluence/display/Hive/LanguageManual+UDF
测试各种内置函数的快捷方法: 1、创建一个dual表 create table dual(id string); 2、load一个文件(一行,一个空格)到dual表 3、select substr('angelababy',2,3) from dual;
4.3 Hive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)。 4.3.1 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)
4.3.2 UDF开发实例l 简单UDF示例 1、先开发一个java类,继承UDF,并重载evaluate方法
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
5、即可在hql中使用自定义的函数tolowercase Select tolowercase(name) fromt_text; l Json数据解析UDF开发
4.3.3 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
使用示例1:下面这句sql就是借用了weekday_mapper.py对数据进行了处理.
其中weekday_mapper.py内容如下
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