离线数据系统之Hive基本操作

it2025-09-10  60

一、 Hive基本操作

官网文档:https://cwiki.apache.org/confluence/display/Hive/LanguageManual+DDL

1.1.DDL操作-- 创建

data_type : primitive_type | array_type | map_type | struct_type | union_type -- (Note: Available in Hive 0.7.0 and later) primitive_type : TINYINT | SMALLINT | INT | BIGINT | BOOLEAN | FLOAT | DOUBLE | DOUBLE PRECISION -- (Note: Available in Hive 2.2.0 and later) | STRING | BINARY -- (Note: Available in Hive 0.8.0 and later) | TIMESTAMP -- (Note: Available in Hive 0.8.0 and later) | DECIMAL -- (Note: Available in Hive 0.11.0 and later) | DECIMAL(precision, scale) -- (Note: Available in Hive 0.13.0 and later) | DATE -- (Note: Available in Hive 0.12.0 and later) | VARCHAR -- (Note: Available in Hive 0.12.0 and later) | CHAR -- (Note: Available in Hive 0.13.0 and later) array_type : ARRAY < data_type > map_type : MAP < primitive_type, data_type > struct_type : STRUCT < col_name : data_type [COMMENT col_comment], ...> union_type : UNIONTYPE < data_type, data_type, ... > -- (Note: Available in Hive 0.7.0 and later) row_format : DELIMITED [FIELDS TERMINATED BY char [ESCAPED BY char]] [COLLECTION ITEMS TERMINATED BY char] [MAP KEYS TERMINATED BY char] [LINES TERMINATED BY char] [NULL DEFINED AS char] -- (Note: Available in Hive 0.13 and later) | SERDE serde_name [WITH SERDEPROPERTIES (property_name=property_value, property_name=property_value, ...)] file_format: : SEQUENCEFILE | TEXTFILE -- (Default, depending on hive.default.fileformat configuration) | RCFILE -- (Note: Available in Hive 0.6.0 and later) | ORC -- (Note: Available in Hive 0.11.0 and later) | PARQUET -- (Note: Available in Hive 0.13.0 and later) | AVRO -- (Note: Available in Hive 0.14.0 and later) | JSONFILE -- (Note: Available in Hive 4.0.0 and later) | INPUTFORMAT input_format_classname OUTPUTFORMAT output_format_classname 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:

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。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。LIKE 允许用户复制现有的表结构,但是不复制数据。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。

创建内部表mytable

 

创建外部表pageview 

创建分区表invites 

创建带桶的表student

1.2.DDL操作-- 修改表

增加/删除分区

 alter table student_p add partition(part='a') partition(part='b');

重命名表

ALTER TABLE table_name RENAME TO new_table_name

增加/更新列

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]

具体实例

1.3.DDL操作-- 显示命令

show tables show databases show partitions show functions desc extended t_name; desc formatted table_name;

1.4.DML操作-- Load

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

说明:

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。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[M2] 查找文件

     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。

加载相对路径数据。

 

加载绝对路径数据 

 

加载包含模式数据。 

 

OVERWRITE关键字使用。 

 

1.5.DML操作-- Insert

将查询结果插入Hive表 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 1、基本模式插入

2、多插入模式。

3、自动分区模式。

1.6.导出表数据

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] ... 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。

1.7.SELECT (重点是排序

基本的Select操作,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根据distribute by指定的内容将数据分到同一个reducer。

4、Cluster by除了具有Distribute by的功能外,还会对该字段进行排序。因此,cluster by = distribute by + sort by

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。

1.8.Hive Join

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。

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

获取已经分配班级的学生姓名。

 

获取尚未分配班级的学生姓名。

 

LEFT  SEMI  JOIN是IN/EXISTS的高效实现。

二、Hive Shell参数

2.1 Hive命令行

hive [-hiveconf x=y]* [<-i filename>]* [<-f filename>|<-e query-string>] [-S]

说明:

-i 从文件初始化HQL。-e从命令行执行指定的HQL-f 执行HQL脚本-v 输出执行的HQL语句到控制台-p <port> connect to Hive Server on port number-hiveconf x=y Use this to set hive/hadoop configuration variables.

1、运行一个查询。

2、运行一个文件。

3、运行参数文件。

2.2 Hive参数配置方式

Hive参数大全:https://cwiki.apache.org/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:

配置文件 命令行参数 参数声明 

1、配置文件:Hive的配置文件包括

用户自定义配置文件:$HIVE_CONF_DIR/hive-site.xml 默认配置文件:$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。

2、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。

3、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。

三、Hive函数

3.1 内置运算符

内容较多,见《Hive官方文档》

3.2 内置函数

内容较多,见《Hive官方文档》

3.3 Hive自定义函数

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)。

3.3.1 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)UDTF 多进一出

3.3.2 UDF开发实例

1、先开发一个java类,继承UDF,并重载evaluate方法

package cn.itcast.bigdata.udf

import org.apache.hadoop.hive.ql.exec.UDF;

import org.apache.hadoop.io.Text;

 

public final class Lower extends UDF{

     public Text evaluate(final Text s){

          if(s==null){return null;}

          return new Text(s.toString().toLowerCase());

     }

}

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

Hive>create temporary function strip as 'cn.itcast.bigdata.udf.ToProvince';

5、即可在hql中使用自定义的函数strip :select strip(name),age from t_test;

3.4 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.

CREATE TABLE u_data_new (

  movieid INT,

  rating INT,

  weekday INT,

  userid INT)

ROW FORMAT DELIMITED

FIELDS TERMINATED BY '\t';

 

add FILE weekday_mapper.py;

 

INSERT OVERWRITE TABLE u_data_new

SELECT

  TRANSFORM (movieid, rating, unixtime,userid)

  USING 'python weekday_mapper.py'

  AS (movieid, rating, weekday,userid)

FROM u_data;

其中weekday_mapper.py内容如下

#!/bin/python

import sys

import datetime

 

for line in sys.stdin:

  line = line.strip()

  movieid, rating, unixtime,userid = line.split('\t')

  weekday = datetime.datetime.fromtimestamp(float(unixtime)).isoweekday()

  print '\t'.join([movieid, rating, str(weekday),userid])

使用示例2:下面的例子则是使用了shell的cat命令来处理数据

FROM invites a INSERT OVERWRITE TABLE events SELECT TRANSFORM(a.foo, a.bar) AS (oof, rab) USING '/bin/cat' WHERE a.ds > '2008-08-09';

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