hive 查询性能优化总结

一、join优化

** Join查找操作的基本原则:** 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,可以有效减少发生内存溢出错误的几率。
Join查找操作中如果存在多个join,且所有参与join的表中其参与join的key都相同,则会将所有的join合并到一个mapred程序中。
案例:

//在一个mapre程序中执行join
SELECT a.val, b.val, c.val 
FROM a JOIN b ON (a.key = b.key1) JOIN c ON (c.key = b.key1)  
//在两个mapred程序中执行join
SELECT a.val, b.val, c.val 
FROM a JOIN b ON (a.key = b.key1) JOIN c ON (c.key = b.key2)   

Map join的关键在于join操作中的某个表的数据量很小,案例:

SELECT /*+ MAPJOIN(b) */ a.key, a.value
  FROM a join b on a.key = b.key 

Mapjoin 的限制是无法执行a FULL/RIGHT OUTER JOIN b,和map join相关的hive参数:

hive.join.emit.interval 
hive.mapjoin.size.key
hive.mapjoin.cache.numrows

** 在进行 join 操作的条件过滤的时候,应该将 过滤条件放在 on 关键词里面,提高查询的效率。**
由于join操作是在where操作之前执行,所以当你在执行join时,where条件并不能起到减少join数据的作用;案例:

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'

最好修改为:

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')

在join操作的每一个mapred程序中,hive都会把出现在join语句中相对靠后的表的数据stream化,相对靠前的变的数据缓存在内存中。当然,也可以手动指定stream化的表:

SELECT /*+ STREAMTABLE(a) */ a.val, b.val, c.val FROM a JOIN b ON (a.key = b.key1) JOIN c ON (c.key = b.key1)

二、group by 优化

Map端聚合,首先在map端进行初步聚合,最后在reduce端得出最终结果,相关参数:

 //是否在 Map 端进行聚合,默认为 True 
hive.map.aggr = true  
 //在 Map 端进行聚合操作的条目数目 
hive.groupby.mapaggr.checkinterval = 100000 

** 数据倾斜的聚合优化**
对数据进行聚合优化,可以进行如下的参数设置

hive.groupby.skewindata = true 

当此项设定为 true,生成的查询计划会有两个 MR Job。第一个 MR Job 中,Map 的输出结果集合会随机分布到 Reduce 中,每个 Reduce 做部分聚合操作,并输出结果,这样处理的结果是相同的 Group By Key 有可能被分发到不同的 Reduce 中,从而达到负载均衡的目的;第二个 MR Job 再根据预处理的数据结果按照 Group By Key 分布到 Reduce 中(这个过程可以保证相同的 Group By Key 被分布到同一个 Reduce 中),最后完成最终的聚合操作。

三、合并小文件

文件数目过多,会给 HDFS 带来压力,并且会影响处理效率,可以通过合并 Map 和 Reduce 的结果文件来消除这样的影响:

// 是否和并 Map 输出文件,默认为 True
hive.merge.mapfiles = true
// 是否合并 Reduce 输出文件,默认为 False
hive.merge.mapredfiles = false
// 合并文件的大小
hive.merge.size.per.task = 256*1000*1000

四、Hive实现(not) in

通过left outer join进行查询 实现 not in,(假设B表中包含另外的一个字段 key1 不在 a 表中)

select a.key from a left outer join b on a.key=b.key where b.key1 is null

通过left semi join 实现 in

SELECT a.key, a.val FROM a LEFT SEMI JOIN b on (a.key = b.key)

Left semi join 的限制:join条件中右边的表只能出现在join条件 的 on 关键词中,不可以出现在 where 等关键词中,也无法查询 查询其相应的字段内容。

五、排序优化

** Order by: ** 实现全局排序,一个reduce实现,效率低
Sort by: 实现部分有序,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。单个reduce输出的结果是有序的,效率高。
通常和DISTRIBUTE BY关键字一起使用(DISTRIBUTE BY关键字 可以指定map 到 reduce端的分发key)

CLUSTER BY col1 等价于 DISTRIBUTE BY col1 SORT BY col1

使用sort by 你可以指定执行的reduce 个数 ( set mapred.reduce.tasks=<number>),对输出的数据再执行归并排序,即可以得到全部结果。
** distribute by: **按照指定的字段对数据进行划分到不同的输出reduce / 文件中。

insert overwrite local directory '/home/hadoop/out' 
select * from test order by name distribute by length(name);  

此方法会根据name的长度划分到不同的reduce中,最终输出到不同的文件中。

length 是内建函数,也可以指定其他的函数或这使用自定义函数。
** Cluster By: ** cluster by 除了具有 distribute by 的功能外还兼具 sort by 的功能。 但是排序只能是倒序排序,不能指定排序规则为asc 或者desc。

六、使用分区

Hive中的每个分区都对应hdfs上的一个目录,分区列也不是表中的一个实际的字段,而是一个或者多个伪列,在表的数据文件中实际上并不保存分区列的信息与数据。Partition关键字中排在前面的为主分区(只有一个),后面的为副分区
静态分区:静态分区在加载数据和使用时都需要在sql语句中指定
案例:(stat_date=’20120625′,province=’hunan’)
动态分区:使用动态分区需要设置 hive.exec.dynamic.partition参数值为true,默认值为false,在默认情况下,hive会假设主分区时静态分区,副分区使用动态分区;如果想都使用动态分区,需要设置
set hive.exec.dynamic.partition.mode=nostrick,默认为strick
案例:(stat_date=’20120625′,province)

必须在表定义时创建partition

//单分区建表语句:
// 单分区表,按天分区,在表结构中存在id,content,dt三列,以dt为文件夹区分
create table day_table (id int, content string) partitioned by (dt string);
// 双分区建表语句:
//双分区表,按天和小时分区,在表结构中新增加了dt和hour两列。
先以dt为文件夹,再以hour子文件夹区分
create table day_hour_table (id int, content string) partitioned by (dt string, hour string);

添加分区表语法(表已创建,在此基础上添加分区):

ALTER TABLE table_name ADD
partition_spec [ LOCATION 'location1' ]
partition_spec [ LOCATION 'location2' ] ...
ALTER TABLE day_table ADD
PARTITION (dt='2008-08-08', hour='08')
location '/path/pv1.txt'

删除分区语法:

//
ALTER TABLE table_name DROP
partition_spec, partition_spec,...

用户可以用 ALTER TABLE DROP PARTITION 来删除分区。分区的元数据和数据将被一并删除。例:

ALTER TABLE day_hour_table DROP PARTITION (dt='2008-08-08', hour='09');

数据加载进分区表中语法:

LOAD DATA [LOCAL] INPATH 'filepath' [OVERWRITE] INTO TABLE tablename 
[PARTITION (partcol1=val1, partcol2=val2 ...)]

// 例:
LOAD DATA INPATH '/user/pv.txt' INTO TABLE day_hour_table 
PARTITION(dt='2008-08- 08', hour='08'); 

LOAD DATA local INPATH '/user/hua/*' INTO TABLE day_hour 
partition(dt='2010-07- 07');

当数据被加载至表中时,不会对数据进行任何转换。Load操作只是将数据复制至Hive表对应的位置。数据加载时在表下自动创建一个目录

基于分区的查询的语句:

SELECT day_table.* FROM day_table WHERE day_table.dt>= '2008-08-08';

查看分区语句:

hive> show partitions day_hour_table; 
OK dt=2008-08-08/hour=08 dt=2008-08-08/hour=09 dt=2008-08-09/hour=09

七、Distinct 使用

Hive支持在group by时对同一列进行多次distinct操作,却不支持在同一个语句中对多个列进行distinct操作。

八、Hql使用自定义的mapred脚本

注意事项:在使用自定义的mapred脚本时,关键字MAP REDUCE 是语句SELECT TRANSFORM ( … )的语法转换,并不意味着使用MAP关键字时会强制产生一个新的map过程,使用REDUCE关键字时会产生一个red过程。
自定义的mapred脚本可以是hql语句完成更为复杂的功能,但是性能比hql语句差了一些,应该尽量避免使用,如有可能,使用UDTF函数来替换自定义的mapred脚本

九、UDTF

UDTF将单一输入行转化为多个输出行,并且在使用UDTF时,select语句中不能包含其他的列,UDTF不支持嵌套,也不支持group by 、sort by等语句。如果想避免上述限制,需要使用lateral view语法,案例:

select a.timestamp, get_json_object(a.appevents, '$.eventid'), 
get_json_object(a.appenvets, '$.eventname') from log a;
select a.timestamp, b.*
from log a lateral view json_tuple(a.appevent, 'eventid', 'eventname') b as f1, f2;

其中,get_json_object为UDF函数,json_tuple为UDTF函数。
UDTF函数在某些应用场景下可以大大提高hql语句的性能,如需要多次解析json或者xml数据的应用场景。

十、聚合函数count和sum

Count和sum函数可能是在hql语句中使用的最为频繁的两个聚合函数了,但是在hive中count函数在计算distinct value时支持加入条件过滤。

    原文作者:Alijie
    原文地址: https://www.jianshu.com/p/6970c47eec5c
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