Hive优化

1.我们知道大数据场景下不害怕数据量大,害怕的是数据倾斜,怎样避免数据倾斜,找到可能产生数据倾斜的函数尤为关键,数据量较大的情况下,慎用count(distinct),count(distinct)容易产生倾斜问题。
2.设置合理的map reduce 的task数量
map阶段优化

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。

举例:
a) 假设input目录下有1个文件a,大小为780M,那么hadoop会将该文件a分隔成7个块(6个128m的块和1个12m的块),从而产生7个map数
b) 假设input目录下有3个文件a,b,c,大小分别为10m,20m,130m,那么hadoop会分隔成4个块(10m,20m,128m,2m),从而产生4个map数
即,如果文件大于块大小(128m),那么会拆分,如果小于块大小,则把该文件当成一个块。

其实这就涉及到小文件的问题:如果一个任务有很多小文件(远远小于块大小128m),则每个小文件也会被当做一个块,用一个map任务来完成,
而一个map任务启动和初始化的时间远远大于逻辑处理的时间,就会造成很大的资源浪费。
而且,同时可执行的map数是受限的。那么问题又来了。。是不是保证每个map处理接近128m的文件块,就高枕无忧了?
答案也是不一定。比如有一个127m的文件,正常会用一个map去完成,但这个文件只有一个或者两个小字段,却有几千万的记录,
如果map处理的逻辑比较复杂,用一个map任务去做,肯定也比较耗时。

我们该如何去解决呢???
我们需要采取两种方式来解决:即减少map数和增加map数;

    减少map数量

假设一个SQL任务:
Select count(1) from popt_tbaccountcopy_mes where pt = ‘2012-07-04’;
该任务的inputdir  /group/p_sdo_data/p_sdo_data_etl/pt/popt_tbaccountcopy_mes/pt=2012-07-04
共有194个文件,其中很多是远远小于128m的小文件,总大小9G,正常执行会用194个map任务。
Map总共消耗的计算资源: SLOTS_MILLIS_MAPS= 623,020


我通过以下方法来在map执行前合并小文件,减少map数:
set mapred.max.split.size=100000000;
set mapred.min.split.size.per.node=100000000;
set mapred.min.split.size.per.rack=100000000;
set hive.input.format=org.apache.hadoop.hive.ql.io.CombineHiveInputFormat;
再执行上面的语句,用了74个map任务,map消耗的计算资源:SLOTS_MILLIS_MAPS= 333,500
对于这个简单SQL任务,执行时间上可能差不多,但节省了一半的计算资源。
大概解释一下,100000000表示100M, set hive.input.format=org.apache.hadoop.hive.ql.io.CombineHiveInputFormat;这个参数表示执行前进行小文件合并,前面三个参数确定合并文件块的大小,大于文件块大小128m的,按照128m来分隔,小于128m,大于100m的,按照100m来分隔,把那些小于100m的(包括小文件和分隔大文件剩下的),进行合并,最终生成了74个块。

增大map数量

如何适当的增加map数? 
当input的文件都很大,任务逻辑复杂,map执行非常慢的时候,可以考虑增加Map数,
来使得每个map处理的数据量减少,从而提高任务的执行效率。
   假设有这样一个任务:
   Select data_desc,
          count(1),
          count(distinct id),
          sum(case when …),
          sum(case when ...),
          sum(…)
  from a group by data_desc
  如果表a只有一个文件,大小为120M,但包含几千万的记录,如果用1个map去完成这个任务,
  肯定是比较耗时的,这种情况下,我们要考虑将这一个文件合理的拆分成多个,
  这样就可以用多个map任务去完成。
     set mapred.reduce.tasks=10;
      create table a_1 as 
      select * from a 
      distribute by rand(123); 

   这样会将a表的记录,随机的分散到包含10个文件的a_1表中,再用a_1代替上面sql中的a表,
   则会用10个map任务去完成。
   每个map任务处理大于12M(几百万记录)的数据,效率肯定会好很多。

   看上去,貌似这两种有些矛盾,一个是要合并小文件,一个是要把大文件拆成小文件,
   这点正是重点需要关注的地方,
   使单个map任务处理合适的数据量;

reduce阶段优化

Reduce的个数对整个作业的运行性能有很大影响。如果Reduce设置的过大,那么将会产生很多小文件,
    对NameNode会产生一定的影响,
    而且整个作业的运行时间未必会减少;如果Reduce设置的过小,那么单个Reduce处理的数据将会加大,
    很可能会引起OOM异常。
    如果设置了mapred.reduce.tasks/mapreduce.job.reduces参数,那么Hive会直接使用它的值作为Reduce的个数;
    如果mapred.reduce.tasks/mapreduce.job.reduces的值没有设置(也就是-1),那么Hive会
    根据输入文件的大小估算出Reduce的个数。
    根据输入文件估算Reduce的个数可能未必很准确,因为Reduce的输入是Map的输出,而Map的输出可能会比输入要小,
    所以最准确的数根据Map的输出估算Reduce的个数。
s/81776459

Hive自己如何确定reduce数:
reduce个数的设定极大影响任务执行效率,不指定reduce个数的情况下,Hive会猜测确定一个reduce个数,基于以下两个设定:
hive.exec.reducers.bytes.per.reducer(每个reduce任务处理的数据量,默认为1000^3=1G)
hive.exec.reducers.max(每个任务最大的reduce数,默认为999)
计算reducer数的公式很简单N=min(参数2,总输入数据量/参数1)
即,如果reduce的输入(map的输出)总大小不超过1G,那么只会有一个reduce任务;

如:select pt,count(1) from popt_tbaccountcopy_mes where pt = '2012-07-04' group by pt; 
            /group/p_sdo_data/p_sdo_data_etl/pt/popt_tbaccountcopy_mes/pt=2012-07-04 总大小为9G多,
            因此这句有10个reduce
etails/81776459

调整reduce个数方法一:

调整hive.exec.reducers.bytes.per.reducer参数的值;
set hive.exec.reducers.bytes.per.reducer=500000000; (500M)
select pt,count(1) from popt_tbaccountcopy_mes where pt = '2012-07-04' group by pt; 这次有20个reduce

调整reduce个数方法二;

set mapred.reduce.tasks = 15;
select pt,count(1) from popt_tbaccountcopy_mes where pt = '2012-07-04' group by pt;这次有15个reduce

reduce个数并不是越多越好;

同map一样,启动和初始化reduce也会消耗时间和资源;
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;

    什么情况下只有一个reduce;
    很多时候你会发现任务中不管数据量多大,不管你有没有设置调整reduce个数的参数,任务中一直都只有一个reduce任务;
    其实只有一个reduce任务的情况,除了数据量小于hive.exec.reducers.bytes.per.reducer参数值的情况外,还有以下原因:

    没有group by的汇总,比如把select pt,count(1) from popt_tbaccountcopy_mes where pt = ‘2012-07-04’ group by pt;
    写成 select count(1) from popt_tbaccountcopy_mes where pt = ‘2012-07-04’;
    这点非常常见,希望大家尽量改写。
    用了Order by
    有笛卡尔积
    通常这些情况下,除了找办法来变通和避免,我暂时没有什么好的办法,因为这些操作都是全局的,所以hadoop不得不用一个reduce去完成;
    同样的,在设置reduce个数的时候也需要考虑这两个原则:使大数据量利用合适的reduce数;使单个reduce任务处理合适的数据量;

合并小文件

我们知道文件数目小,容易在文件存储端造成瓶颈,给 HDFS 带来压力,影响处理效率。
  对此,可以通过合并Map和Reduce的结果文件来消除这样的影响。
  用于设置合并属性的参数有:
        是否合并Map输出文件:hive.merge.mapfiles=true(默认值为真)
        是否合并Reduce 端输出文件:hive.merge.mapredfiles=false(默认值为假)
        合并文件的大小:hive.merge.size.per.task=256*1000*1000(默认值为 256000000)
hang0/article/details/81776459

Hive优化之小文件问题及其解决方案
小文件是如何产生的
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。

小文件问题的影响
1.从Hive的角度看,小文件会开很多map,一个map开一个JVM去执行,所以这些任务的初始化,启动,执行会浪费大量的资源,严重影响性能。

2.在HDFS中,每个小文件对象约占150byte,如果小文件过多会占用大量内存。这样NameNode内存容量严重制约了集群的扩展。

小文件问题的解决方案
从小文件产生的途经就可以从源头上控制小文件数量,方法如下:

1.使用Sequencefile作为表存储格式,不要用textfile,在一定程度上可以减少小文件。


2.减少reduce的数量(可以使用参数进行控制)。


3.少用动态分区,用时记得按distribute by分区。

对于已有的小文件,我们可以通过以下几种方案解决:

1.使用hadoop archive命令把小文件进行归档。


2.重建表,建表时减少reduce数量。


3.通过参数进行调节,设置map/reduce端的相关参数,如下:

设置map输入合并小文件的相关参数:

[java] view plain copy
//每个Map最大输入大小(这个值决定了合并后文件的数量)  
set mapred.max.split.size=256000000;    
//一个节点上split的至少的大小(这个值决定了多个DataNode上的文件是否需要合并)  
set mapred.min.split.size.per.node=100000000;  
//一个交换机下split的至少的大小(这个值决定了多个交换机上的文件是否需要合并)    
set mapred.min.split.size.per.rack=100000000;  
//执行Map前进行小文件合并  
set hive.input.format=org.apache.hadoop.hive.ql.io.CombineHiveInputFormat;   

设置map输出和reduce输出进行合并的相关参数:
[java] view plain copy
//设置map端输出进行合并,默认为true  
set hive.merge.mapfiles = true  
//设置reduce端输出进行合并,默认为false  
set hive.merge.mapredfiles = true  
//设置合并文件的大小  
set hive.merge.size.per.task = 256*1000*1000  
//当输出文件的平均大小小于该值时,启动一个独立的MapReduce任务进行文件merge。  
set hive.merge.smallfiles.avgsize=16000000

3.Write good SQL : 说道sql优化很惭愧,自己sql很烂,不多比比了,但是sql优化确实很关键。。。 4.存储格式:可以使用列裁剪,分区裁剪,orc,parquet等存储格式。

Hive支持ORCfile,这是一种新的表格存储格式,通过诸如谓词下推,压缩等技术来提高执行速度提升。

对于每个HIVE表使用ORCFile应该是一件容易的事情,并且对于获得HIVE查询的快速响应时间非常有益。

作为一个例子,考虑两个大表A和B(作为文本文件存储,其中一些列未在此处指定,即行试存储的缺点)以及一个简单的查询,如:

SELECT A.customerID, A.name, A.age, A.address join

B.role, B.department, B.salary

ON A.customerID=B.customerID;

此查询可能需要很长时间才能执行,因为表A和B都以TEXT形式存储,进行全表扫描。

将这些表格转换为ORCFile格式通常会显着减少查询时间:

ORC支持压缩存储(使用ZLIB或如上所示使用SNAPPY),但也支持未压缩的存储。
    CREATE TABLE A_ORC (
    customerID int, name string, age int, address string
    ) STORED AS ORC tblproperties (“orc.compress" = “SNAPPY”);

    INSERT INTO TABLE A_ORC SELECT * FROM A;


    CREATE TABLE B_ORC (
    customerID int, role string, salary float, department string
    ) STORED AS ORC tblproperties (“orc.compress" = “SNAPPY”);

    INSERT INTO TABLE B_ORC SELECT * FROM B;

    SELECT A_ORC.customerID, A_ORC.name,
    A_ORC.age, A_ORC.address join
    B_ORC.role, B_ORC.department, B_ORC.salary
    ON A_ORC.customerID=B_ORC.customerID;

5.压缩格式:大数据场景下存储格式压缩格式尤为关键,可以提升计算速度,减少存储空间,降低网络io,磁盘io,所以要选择合适的压缩格式和存储格式,那么首先就了解这些东西,作者以前博客已经进行了详细的说明
6.MAP JOIN

 

hive max函数筛选数据 hive中max的用法_hive

MapJoin简单说就是在Map阶段将小表读入内存,顺序扫描大表完成Join。
上图是Hive MapJoin的原理图,出自Facebook工程师Liyin Tang的一篇介绍Join优化的slice,从图中可以看出MapJoin分为两个阶段:
(1)通过MapReduce Local Task,将小表读入内存,生成HashTableFiles上传至Distributed Cache中,这里会对HashTableFiles进行压缩。
(2)MapReduce Job在Map阶段,每个Mapper从Distributed Cache读取HashTableFiles到内存中,顺序扫描大表,在Map阶段直接进行Join,将数据传递给下一个MapReduce任务。
也就是在map端进行join避免了shuffle。
7.引擎的选择

Hive可以使用ApacheTez执行引擎而不是古老的Map-Reduce引擎。  

我不会详细讨论在这里提到的使用Tez的许多好处; 相反,我想提出一个简单的建议:

如果它没有在您的环境中默认打开,请在您的Hive查询的开头将以下内容设置为'true'来使用Tez:

设置hive.execution.engine = tez;

通过上述设置,您执行的每个HIVE查询都将利用Tez。

目前Hive On Spark还处于试验阶段,慎用。。

8、Use Vectorization

向量化查询执行通过一次性批量执行1024行而不是每次单行执行,从而提高扫描,聚合,筛选器和连接等操作的性能。

在Hive 0.13中引入,此功能显着提高了查询执行时间,并可通过两个参数设置轻松启用:

设置hive.vectorized.execution.enabled = true;

设置hive.vectorized.execution.reduce.enabled = true;

9.cost based query optimization

Hive 自0.14.0开始,加入了一项”Cost based Optimizer”来对HQL执行计划进行优化,这个功能通  

过”hive.cbo.enable”来开启。在Hive 1.1.0之后,这个feature是默认开启的,它可以自动优化HQL中多个JOIN的顺序,并

选择合适的JOIN算法.

Hive在提交最终执行前,优化每个查询的执行逻辑和物理执行计划。这些优化工作是交给底层来完成。

根据查询成本执行进一步的优化,从而产生潜在的不同决策:如何排序连接,执行哪种类型的连接,并行度等等。

要使用基于成本的优化(也称为CBO),请在查询开始处设置以下参数:

设置hive.cbo.enable = true;

设置hive.compute.query.using.stats = true;

设置hive.stats.fetch.column.stats = true;

设置hive.stats.fetch.partition.stats = true;

10.模式选择

    本地模式
    对于大多数情况,Hive可以通过本地模式在单台机器上处理所有任务。
    对于小数据,执行时间可以明显被缩短。通过set hive.exec.mode.local.auto=true(默认为false)设置本地模式。

hive> set hive.exec.mode.local.auto;
hive.exec.mode.local.auto=false



    并行模式
    Hive会将一个查询转化成一个或者多个阶段。这样的阶段可以是MapReduce阶段、抽样阶段、合并阶段、limit阶段。
    默认情况下,Hive一次只会执行一个阶段,由于job包含多个阶段,而这些阶段并非完全互相依赖,
    即:这些阶段可以并行执行,可以缩短整个job的执行时间。设置参数:set hive.exec.parallel=true,或者通过配置文件来完成。
  

hive> set hive.exec.parallel;
hive.exec.parallel=false



    严格模式
    Hive提供一个严格模式,可以防止用户执行那些可能产生意想不到的影响查询,通过设置
    Hive.mapred.modestrict来完成
  

set Hive.mapred.modestrict;
Hive.mapred.modestrict is undefined



11.JVM重用
Hadoop通常是使用派生JVM来执行map和reduce任务的。这时JVM的启动过程可能会造成相当大的开销,
尤其是执行的job包含偶成百上千的task任务的情况。JVM重用可以使得JVM示例在同一个job中时候使用N此。
通过参数mapred.job.reuse.jvm.num.tasks来设置。

12.推测执行
Hadoop推测执行可以触发执行一些重复的任务,尽管因对重复的数据进行计算而导致消耗更多的计算资源,
不过这个功能的目标是通过加快获取单个task的结果以侦测执行慢的TaskTracker加入到没名单的方式来提高整体的任务执行效率。

Hadoop的推测执行功能由2个配置控制着,通过mapred-site.xml中配置

mapred.map.tasks.speculative.execution=true

mapred.reduce.tasks.speculative.execution=true

9、优化 in/exists 语句

虽然经过测验,hive1.2.1 也支持 in/exists 操作,但还是推荐使用 hive 的一个高效替代方案:left semi join

比如说:

select a.id, a.name from a where a.id in (select b.id from b);
select a.id, a.name from a where exists (select id from b where a.id = b.id);

应该转换成:

select a.id, a.name from a left semi join b on a.id = b.id;

7、JVM重用

JVM重用是Hadoop调优参数的内容,其对Hive的性能具有非常大的影响,特别是对于很难避免小文件的场景或task特别多的场景,这类场景大多数执行时间都很短。

Hadoop的默认配置通常是使用派生JVM来执行map和Reduce任务的。这时JVM的启动过程可能会造成相当大的开销,尤其是执行的job包含有成百上千task任务的情况。JVM重用可以使得JVM实例在同一个job中重新使用N次。N的值可以在Hadoop的mapred-site.xml文件中进行配置。通常在10-20之间,具体多少需要根据具体业务场景测试得出。

<property>

  <name>mapreduce.job.jvm.numtasks</name>

  <value>10</value>

  <description>How many tasks to run per jvm. If set to -1, there is

  no limit.

  </description>

</property>

这个功能的缺点是,开启JVM重用将一直占用使用到的task插槽,以便进行重用,直到任务完成后才能释放。如果某个“不平衡的”job中有某几个reduce task执行的时间要比其他Reduce task消耗的时间多的多的话,那么保留的插槽就会一直空闲着却无法被其他的job使用,直到所有的task都结束了才会释放。

8、推测执行

在分布式集群环境下,因为程序Bug(包括Hadoop本身的bug),负载不均衡或者资源分布不均等原因,会造成同一个作业的多个任务之间运行速度不一致,有些任务的运行速度可能明显慢于其他任务(比如一个作业的某个任务进度只有50%,而其他所有任务已经运行完毕),则这些任务会拖慢作业的整体执行进度。为了避免这种情况发生,Hadoop采用了推测执行(Speculative Execution)机制,它根据一定的法则推测出“拖后腿”的任务,并为这样的任务启动一个备份任务,让该任务与原始任务同时处理同一份数据,并最终选用最先成功运行完成任务的计算结果作为最终结果。

设置开启推测执行参数:Hadoop的mapred-site.xml文件中进行配置

<property>

  <name>mapreduce.map.speculative</name>

  <value>true</value>

  <description>If true, then multiple instances of some map tasks

               may be executed in parallel.</description>

</property>

 

<property>

  <name>mapreduce.reduce.speculative</name>

  <value>true</value>

  <description>If true, then multiple instances of some reduce tasks

               may be executed in parallel.</description>

</property>

不过hive本身也提供了配置项来控制reduce-side的推测执行:

<property>

    <name>hive.mapred.reduce.tasks.speculative.execution</name>

    <value>true</value>

    <description>Whether speculative execution for reducers should be turned on. </description>

  </property>

3. 简要描述数据库中的 null,说出null在hive底层如何存储,并解释select a.* from t1 a left outer join t2 b on a.id=b.id where b.id is not null; 语句的含义?

null与任何值运算的结果都是null, 可以使用is null、is not null函数指定在其值为null情况下的取值。
null在hive底层默认是用’\N’来存储的,可以通过alter table test SET SERDEPROPERTIES(‘serialization.null.format’ = ‘a’);来修改。
该语句的含义是查询出t1表中与t2表中id相等的所有信息。