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Hive優化之Hive的配置參數優化

Hive是大數據領域常用的組件之壹,主要用於大數據離線數倉的運算,關於Hive的性能調優在日常工作和面試中是經常涉及的壹個點,因此掌握壹些Hive調優是必不可少的壹項技能。影響Hive效率的主要因素有數據傾斜、數據冗余、job的IO以及不同底層引擎配置情況和Hive本身參數和HiveSQL的執行等。本文主要從建表配置參數方面對Hive優化進行講解。

1. 創建壹個普通表

table test_user1(id int, name string,code string,code_id string ) ROW FORMAT DELIMITED FIELDS TERMINATED? BY ',';

2. 查看這張表的信息

DESCRIBE FORMATTED? test_user1;

我們從該表的描述信息介紹建表時的壹些可優化點。

2.1 表的文件數

numFiles表示表中含有的文件數,當文件數過多時可能意味著該表的小文件過多,這時候我們可以針對小文件的問題進行壹些優化,HDFS本身提供了解決方案:

(1)Hadoop Archive/HAR:將小文件打包成大文件。

(2)SEQUENCEFILE格式:將大量小文件壓縮成壹個SEQUENCEFILE文件。

(3)CombineFileInputFormat:在map和reduce處理之前組合小文件。

(4)HDFS Federation:HDFS聯盟,使用多個namenode節點管理文件。

除此之外,我們還可以通過設置hive的參數來合並小文件。

(1)輸入階段合並

需要更改Hive的輸入文件格式,即參數hive.input.format,默認值是org.apache.hadoop.hive.ql.io.HiveInputFormat,我們改成org.apache.hadoop.hive.ql.io.CombineHiveInputFormat。這樣比起上面對mapper數的調整,會多出兩個參數,分別是mapred.min.split.size.per.node和mapred.min.split.size.per.rack,含義是單節點和單機架上的最小split大小。如果發現有split大小小於這兩個值(默認都是100MB),則會進行合並。具體邏輯可以參看Hive源碼中的對應類。

(2)輸出階段合並

直接將hive.merge.mapfiles和hive.merge.mapredfiles都設為true即可,前者表示將map-only任務的輸出合並,後者表示將map-reduce任務的輸出合並,Hive會額外啟動壹個mr作業將輸出的小文件合並成大文件。另外,hive.merge.size.per.task可以指定每個task輸出後合並文件大小的期望值,hive.merge.size.smallfiles.avgsize可以指定所有輸出文件大小的均值閾值,默認值都是1GB。如果平均大小不足的話,就會另外啟動壹個任務來進行合並。

2.2 表的存儲格式

通過InputFormat和OutputFormat可以看出表的存儲格式是TEXT類型,Hive支持TEXTFILE, SEQUENCEFILE, AVRO, RCFILE, ORC,以及PARQUET文件格式,可以通過兩種方式指定表的文件格式:

(1)CREATE TABLE ... STORE AS <file_format>:在建表時指定文件格式,默認是TEXTFILE

(2)ALTER TABLE ... [PARTITION partition_spec] SET FILEFORMAT <file_format>:修改具體表的文件格式

如果要改變創建表的默認文件格式,可以使用set

hive.default.fileformat=<file_format>進行配置,適用於所有表。同時也可以使用set

hive.default.fileformat.managed = <file_format>進行配置,僅適用於內部表或外部表。

擴展:不同存儲方式的情況

TEXT,

SEQUENCE和

AVRO文件是面向行的文件存儲格式,不是最佳的文件格式,因為即便只查詢壹列數據,使用這些存儲格式的表也需要讀取完整的壹行數據。另壹方面,面向列的存儲格式(RCFILE,

ORC, PARQUET)可以很好地解決上面的問題。關於每種文件格式的說明,如下:

(1)TEXTFILE

創建表時的默認文件格式,數據被存儲成文本格式。文本文件可以被分割和並行處理,也可以使用壓縮,比如GZip、LZO或者Snappy。然而大部分的壓縮文件不支持分割和並行處理,會造成壹個作業只有壹個mapper去處理數據,使用壓縮的文本文件要確保文件不要過大,壹般接近兩個HDFS塊的大小。

(2)SEQUENCEFILE

key/value對的二進制存儲格式,sequence文件的優勢是比文本格式更好壓縮,sequence文件可以被壓縮成塊級別的記錄,塊級別的壓縮是壹個很好的壓縮比例。如果使用塊壓縮,需要使用下面的配置:set

hive.exec.compress.output=true; set io.seqfile.compression.type=BLOCK

(3)AVRO

二進制格式文件,除此之外,avro也是壹個序列化和反序列化的框架。avro提供了具體的數據schema。

(4)RCFILE

全稱是Record Columnar File,首先將表分為幾個行組,對每個行組內的數據進行按列存儲,每壹列的數據都是分開存儲,即先水平劃分,再垂直劃分。

(5)ORC

全稱是Optimized Row Columnar,從hive0.11版本開始支持,ORC格式是RCFILE格式的壹種優化的格式,提供了更大的默認塊(256M)

(6)PARQUET

另外壹種列式存儲的文件格式,與ORC非常類似,與ORC相比,Parquet格式支持的生態更廣,比如低版本的impala不支持ORC格式。

配置同樣數據同樣字段的兩張表,以常見的TEXT行存儲和ORC列存儲兩種存儲方式為例,對比執行速度。

TEXT存儲方式

總結: 從上圖中可以看出列存儲在對指定列進行查詢時,速度更快, 建議在建表時設置列存儲的存儲方式 。

2.3 表的壓縮

對Hive表進行壓縮是常見的優化手段,壹些存儲方式自帶壓縮選擇,比如SEQUENCEFILE支持三種壓縮選擇:NONE,RECORD,BLOCK。Record壓縮率低,壹般建議使用BLOCK壓縮;

ORC支持三種壓縮選擇:NONE,ZLIB,SNAPPY。我們以TEXT存儲方式和ORC存儲方式為例,查看表的壓縮情況。

配置同樣數據同樣字段的四張表,壹張TEXT存儲方式,另外三張分別是默認壓縮方式的ORC存儲、SNAPPY壓縮方式的ORC存儲和NONE壓縮方式的ORC存儲,查看在hdfs上的存儲情況:

TEXT存儲方式

默認壓縮ORC存儲方式

SNAPPY壓縮的ORC存儲方式

NONE壓縮的ORC存儲方式

總結 :可以看到ORC存儲方式將數據存放為兩個block,默認壓縮大小加起來134.69M,SNAPPY壓縮大小加起來196.67M,NONE壓縮大小加起來247.55M,TEXT存儲方式的文件大小為366.58M,且默認block兩種存儲方式分別為256M和128M,ORC默認的壓縮方式比SNAPPY壓縮得到的文件還小,原因是ORZ默認的ZLIB壓縮方式采用的是deflate壓縮算法,比Snappy壓縮算法得到的壓縮比高,壓縮的文件更小。 ORC不同壓縮方式之間的執行速度,經過多次測試發現三種壓縮方式的執行速度差不多,所以建議采用ORC默認的存儲方式進行存儲數據。

2.4 分桶分區

Num Buckets表示桶的數量,我們可以通過分桶和分區操作對Hive表進行優化:

對於壹張較大的表,可以將它設計成分區表,如果不設置成分區表,數據是全盤掃描的,設置成分區表後,查詢時只在指定的分區中進行數據掃描,提升查詢效率。要註意盡量避免多級分區,壹般二級分區足夠使用。常見的分區字段:

(1)日期或者時間,比如year、month、day或者hour,當表中存在時間或者日期字段時,可以使用些字段。

(2)地理位置,比如國家、省份、城市等

(3)業務邏輯,比如部門、銷售區域、客戶等等

與分區表類似,分桶表的組織方式是將HDFS上的壹張大表文件分割成多個文件。分桶是相對分區進行更細粒度的劃分,分桶將整個數據內容按照分桶字段屬性值得hash值進行區分,分桶可以加快數據采樣,也可以提升join的性能(join的字段是分桶字段),因為分桶可以確保某個key對應的數據在壹個特定的桶內(文件),所以巧妙地選擇分桶字段可以大幅度提升join的性能。通常情況下,分桶字段可以選擇經常用在過濾操作或者join操作的字段。

創建分桶表

create

table test_user_bucket(id int, name string,code string,code_id string )

clustered by(id) into 3 buckets ROW FORMAT DELIMITED FIELDS TERMINATED?

BY ',';

查看描述信息

DESCRIBE FORMATTED test_user_bucket

多出了如下信息

查看該表的hdfs

同樣的數據查看普通表和分桶表查詢效率

普通表

分桶表

普通表是全表掃描,分桶表在按照分桶字段的hash值分桶後,根據join字段或者where過濾字段在特定的桶中進行掃描,效率提升。

本文首發於: 數棧研習社

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