Hive優化的十大方法

Hive用的好,才能從數據中挖掘出更多的信息來。用過hive的朋友,我想或多或少都有類似的經歷:一天下來,沒跑幾次hive,就到下班時間了。Hive在極大數據或者數據不平衡等情況下,表現往往一般,因此也出現了presto、spark-sql等替代品。這裏重點講解hive的優化方式,例如

優化分組:set hive.auto.convert.join=true;

優化表關聯內存運行:/*+MAPJOIN(t1,t3,t4)*/ 

一. 表連接優化

  1. 將大表放後頭
    Hive假定查詢中最後的一個表是大表。它會將其它表緩存起來,然後掃描最後那個表。因此通常需要將小表放前面,或者標記哪張表是大表:/streamtable(table_name) /

  2. 使用相同的連接鍵
    當對3個或者更多個表進行join連接時,如果每個on子句都使用相同的連接鍵的話,那麼只會產生一個MapReduce job。

  3. 儘量儘早地過濾數據
    減少每個階段的數據量,對於分區表要加分區,同時只選擇需要使用到的字段。

  4. 儘量原子化操作
    儘量避免一個SQL包含複雜邏輯,可以使用中間表來完成複雜的邏輯

二. 用insert into替換union all
如果union all的部分個數大於2,或者每個union部分數據量大,應該拆成多個insert into 語句,實際測試過程中,執行時間能提升50%。示例參考如下:

insert overwite table tablename partition (dt= ....)  

select ..... from ( select ... from A 
union all  
select ... from B  union all select ... from C ) R  

where ...;

可以改寫爲:

insert into table tablename partition (dt= ....) select .... from A WHERE ...; 
insert into table tablename partition (dt= ....) select .... from B  WHERE ...; 
insert into table tablename partition (dt= ....) select .... from C WHERE ...;

三. order by & sort by
order by : 對查詢結果進行全局排序消耗時間長,需要set hive.mapred.mode=nostrict
sort by : 局部排序,並非全局有序,提高效率。

四. transform+python
一種嵌入在hive取數流程中的自定義函數,通過transform語句可以把在hive中不方便實現的功能在python中實現,然後寫入hive表中。示例語法如下:

select transform({column names1})

using '**.py'

as {column names2}

from {table name}

如果除python腳本外還有其它依賴資源,可以使用ADD ARVHIVE。

五. limit 語句快速出結果
一般情況下,Limit語句還是需要執行整個查詢語句,然後再返回部分結果。有一個配置屬性可以開啓,避免這種情況—對數據源進行抽樣

hive.limit.optimize.enable=true --- 開啓對數據源進行採樣的功能
hive.limit.row.max.size --- 設置最小的採樣容量
hive.limit.optimize.limit.file --- 設置最大的採樣樣本數

缺點:有可能部分數據永遠不會被處理到

六. 本地模式
對於小數據集,爲查詢觸發執行任務消耗的時間>實際執行job的時間,因此可以通過本地模式,在單臺機器上(或某些時候在單個進程上)處理所有的任務。

set oldjobtracker=${hiveconf:mapred.job.tracker}; 
set mapred.job.tracker=local;  
set marped.tmp.dir=/home/edward/tmp;
set mapred.job.tracker=${oldjobtracker};
sql 語句

可以通過設置屬性hive.exec.mode.local.auto的值爲true,來讓Hive在適當的時候自動啓動這個優化,也可以將這個配置寫在$HOME/.hiverc文件中。
當一個job滿足如下條件才能真正使用本地模式:

job的輸入數據大小必須小於參數:hive.exec.mode.local.auto.inputbytes.max(默認128MB)
job的map數必須小於參數:hive.exec.mode.local.auto.tasks.max(默認4)
job的reduce數必須爲0或者1
可用參數hive.mapred.local.mem(默認0)控制child的jvm使用的最大內存數。

七. 並行執行
Hive會將一個查詢轉化爲一個或多個階段,包括:MapReduce階段、抽樣階段、合併階段、limit階段等。默認情況下,一次只執行一個階段。 不過,如果某些階段不是互相依賴,是可以並行執行的。

set hive.exec.parallel=true,可以開啓併發執行。
set hive.exec.parallel.thread.number=16; //同一個sql允許最大並行度,默認爲8。

會比較耗系統資源。

八. 調整mapper和reducer的個數

  1. Map階段優化
    map個數的主要的決定因素有: input的文件總個數,input的文件大小,集羣設置的文件塊大小(默認128M,不可自定義)。參考舉例如下:

假設input目錄下有1個文件a,大小爲780M,那麼hadoop會將該文件a分隔成7個塊(6個128m的塊和1個12m的塊),從而產生7個map數
假設input目錄下有3個文件a,b,c,大小分別爲10m,20m,130m,那麼hadoop會分隔成4個塊(10m,20m,128m,2m),從而產生4個map數。
即如果文件大於塊大小(128m),那麼會拆分,如果小於塊大小,則把該文件當成一個塊。
map執行時間:map任務啓動和初始化的時間+邏輯處理的時間。

減少map數
若有大量小文件(小於128M),會產生多個map,處理方法是:

set mapred.max.split.size=100000000; 
set mapred.min.split.size.per.node=100000000; 
set mapred.min.split.size.per.rack=100000000;  

前面三個參數確定合併文件塊的大小,大於文件塊大小128m的,按照128m來分隔,小於128m,大於100m的,按照100m來分隔,把那些小於100m的(包括小文件和分隔大文件剩下的)進行合併。

set hive.input.format=org.apache.hadoop.hive.ql.io.CombineHiveInputFormat; – 執行前進行小文件合併。

增加map數
當input的文件都很大,任務邏輯複雜,map執行非常慢的時候,可以考慮增加Map數,來使得每個map處理的數據量減少,從而提高任務的執行效率。
set mapred.reduce.tasks=?

  1. Reduce階段優化
    調整方式:
set mapred.reduce.tasks=?
set hive.exec.reducers.bytes.per.reducer = ?

一般根據輸入文件的總大小,用它的estimation函數來自動計算reduce的個數:reduce個數 = InputFileSize / bytes per reducer

九. 嚴格模式

set hive.marped.mode=strict --防止用戶執行那些可能意想不到的不好的影響的查詢
(1)分區表,必須選定分區範圍
(2)對於使用order by的查詢,要求必須使用limit語句。因爲order by爲了執行排序過程會將所有的結果數據分發到同一個reducer中進行處理
(3)限制笛卡爾積查詢:兩張表join時必須有on語句

十. 數據傾斜
表現:
任務進度長時間維持在99%(或100%),查看任務監控頁面,發現只有少量(1個或幾個)reduce子任務未完成。因爲其處理的數據量和其他reduce差異過大。單一reduce的記錄數與平均記錄數差異過大,通常可能達到3倍甚至更多。 最長時長遠大於平均時長。

原因:

(1)key分佈不均勻
(2)業務數據本身的特性
(3)建表時考慮不周
(4)某些SQL語句本身就有數據傾斜

file

解決方案:參數調節

set hive.map.aggr=true

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