开源大数据分析引擎Impala实战 笔记

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第三章 Impala 概念及架构



	3.1 Impala服务组件

	

3.1.1 Impala Deamon



	该进程运行于集群每个节点的守护进程,是Impala的核心组件,每个节点该进程的名称为 impalad 。

	> ps -ef|grep impalad

	  负责读取数据文件;接受来自impala-shell、Hue / JDBC/ODBC的查询请求,与其他节点并行分布式工作,

	  并将本节点的查询结果返回给中心协调者节点(建议使用JDBC/ODBC接口以round-robin的方式将每个查询提交的不同节点 impalad上)。

	 

3.1.2 Impala Statestore



		Statestore 搜集集群中 impalad 进程节点的健康状况,并不断的将健康状况结果转发给所有的 impalad 进程节点.

	> ps -ef|grep statestored

	  一个 impala 集群只需要一个 statestore 进程节点。 Statestore的目的:在集群故障时对 impalad进程节点同步信息,

	  

3.1.3 Impala Catalog

 

	当 Impalad 集群中执行SQL 语句会引起元数据变化时,catalog服务负责将这些变化推送到其他 impalad进程节点上。

	

3.3.1 搜集信息



	hive> analyze table;

	impala> compute stats;

	

第四章 SQL语句



4.1 注释 --  /* .. */

	

4.2 数据类型

	

	BIGINTBOOLEANFLOATINTREAL(DOUBLE)、

	

	SMALLINT2字节的整型; TINTYNT、1字节的整型、

	

	STRING、不能直接将STRING转成BOOLEAN,但是可以使用CASE表达式针对不同的STRING数据返回TRUE/FALSE

	        > select cast("123" as int);//返回123

			> select cast(true as int);//返回1

			> select cast(false as int);//返回0

	

	TIMESTAMP> select cast('1966-07-30' as timestamp);、、返回1966-07-30 00:00:00、 Now()

	

	

4.4 SQL操作符



4.4.1 表达式 where * BETWEEN 上限值 AND 下限值;



	IN> select * from test where a in("a","abc");//传入的值(a) 只要与期中的任意一个值匹配,就会返回RURE。//返回a abc

	

	IS NULL> select * from test where a is not null;//判断给定的值是否为空



	LIKE> select * from test where a like 'ab_'; //比较string数据,_匹配单个字符,%匹配多个字符。

	

	REGEXP/reglike、> select * from test where a regexp 'a.*'; //用来检查一个值是否与一个正则表达式相匹配.、、返回a ab abc

	

4.5 AS 别名 ; 原始的名后紧跟别名也可以; 可为表、列、join结果集等指定更直观的别名



4.5.2 标识符,大小写不敏感



4.5.3 启动 $ impala-shell



	数据库、内部表、外部表(external)、视图(>creat view v1 as select c1,c2 from t1 group by c1,c2 order by c1 limit 5;)

	

4.5.5 

	视图是可以作为别名查询的轻量级的逻辑结构。我们可以在查询中使用表明的位置指定一个视图名称。可以实现更细粒度的访问控制。只能查询到允许他看到的列。

	

	> creat table slow (x int,s string) stored as textfile;     ---------例一

	> creat view report as select s from slow where x between 20 and 30;

	> insert into slow values(21,'ajhk'),(30,'kjhk');

	> select * from report; //查询的是视图名 指向对应表

	

	> creat table fast (s string) partitioned by (x int) stored as parquet;  --------例二

	> insert into fast partitione(x=22) values('ddfd');

	> insert into fast partitione(x=28) values('hgdd');

	> alter view report as select s from fast where x between 20 and 30;

	> select * from report;

	

4.5.6 显示视图



	> desc report; 

	> desc formatted report;

	

	> select * from v1 order by c1 desc limit 10;

	

注:不能向视图进行插入操作。如果针对视图的 where条件列中包含了分区键,Impala 不会进行分区修剪。





4.6 SQL语句子集--DDL数据定义语言



	> alter table old_name rename to new_name;

	

		//通过在表名前指定数据库,可以把一张表从一个数据库 移动 到另一个数据库。

		>

		> creat database d1;

		> creat database d2;

		> creat database d3;

		>

		> use d1;

		> creat table mobile(x int);

		>

		> use d2;

		> alter table d1.mobile rename to mobile;

		> 

		> use d1 ;

		> alter table d2.mobile rename to d3.mobile;

		>

		> use d3;

		> show tables;  //出现了mobile表

	

	> alter table ** set location 'hdfs_path_directory'; //改变 Impala的表对应的数据文件的物理位置

	

	> alter table ** set fileformat {...}; //改变底层数据文件格式

	

	> alter table ** set serdeproperties ('serialization.format' = ',' , 'field.delim' = ','); //改变已存在的表/分区的分隔符

	

	$ hdfs dfs -ls /user/hive/warehouse/表名    

	$ hdfs dfs -cat /user/hive/warehouse/表名/****.0   //查看表内容

	

		> alter table ** add columns (defs_column);   //可以一次添加多个列

		> alter table ** replace columns (defs_column);  //定义新的列

		> alter table ** change  old_col  new_col  new_spec; //重命名列 

		> alter table ** drop * ;                        //只能一次删除一列

	

   只有针对分区表才能进行添加或者删除分区操作。



4.6.2 ALTER VIEW



	只改变元数据信息

	

	> creat table t2 like t1;

	

	> creat view v1 as select ...

	

	> desc formatted v1;

	

	

4.6.3 compute stats



	> show table/cloumn stats **; //在运行 compute stats ** ;之后,show stats 可以显示更多的信息

 	

4.6.4 creat database



   如果不想每次都执行 invalidate metadata 语句,可以在创建数据库的DDL语句上启用SYNC_DDL 查询选项。

   

4.6.5 creat function

 

   UDF:每次对单行调用返回一行的标量自定义函数。

   UDA:对多行进行调用返回单行结果,用户自定义聚集函数。

       通常,UDA与group by 结合将一个很大的结果集聚合成一个很小的结果集,甚至整个表进行值汇总得到一行记录。

	   

	> creat aggregate funtion [if not exists] [db_name.] *** ( , , ,); //aggregate创建UDA

	

4.6.6 creat table



	外部表:删除时,不会删除数据文件。

	

	partitioned by 子句将一句一列或多列的值将数据文件分开存放。

	

	stored as 子句指定底层存储的数据文件的格式。

	

	escaped by 选择一个从未出现过的字符作为转义字符,并把它放在字段内分隔符实例之前。如使用\ : > .. escaped by '\\' 



	> creat table t2 like t1 stored as parquet; //克隆表

	

	tblproperties: 指定元数据的属性。

	

	with serdeproperties: 指定键值对,来指定表的 SerDe 属性。

	

	

4.6.11 删除表



	if exists : 无论表是否存在,删除语句都不会报错。这个子句在执行标准的安装脚本,删除已经存在的对象或者创建新的对象是非常有用。

	

4.6.13 

	> explain ...; 返回一个语句的执行计划

	

	compute stats *;执行分析之后,explain能够显示为优化查询提供帮助的更为详细的信息。

	

	并发考虑:

    	insert into 如果插入失败,插入期间数据被临时存放的数据文件和子目录不会被删除,需要使用 hdfs dfs -rm -r 跟工作目录的全目录删除。

	

	> insert overwrite t1 values(,,,),(,,,); 可以将带有具体列值得行插入到表中。值需与表定义的列顺序相同,对于不想插入数据的列,指定NULL。

	

	Hbase考虑:

	

		不能使用 insert overwrite 向表中插入数据,对于hbase表只能增加的方式插入,不能覆盖。

		在底层,HBase基于列族的方式管理列。insert into h_t1 select * from hdfs_t1;可能引起插入不匹配, 需要先通过 describe 查看表中列顺序。

	

4.6.14 invalidate metadata 比 refresh 成本更高。



	invalidate metadata 会强制元数据过期,这样下次表被引用时元数据会重新加载。对于一个超大表 invalidate metadata 将会消耗大量的时间。



	refresh 可能可以避免不可预知的延迟。

	describe 会更新该表最新元数据信息,也会避免下次查询由于重新加载元数据带来的延迟。

	

		运行impalad-shell时 -r  :会刷新元数据信息保持最新。多分区 大表不介意使用。-refresh_after_connect

		

4.6.16 移动数据文件



	> load data inpath '/.../..' [overwrite] into table t1; // '移动数据文件' 不是拷贝哟,目前只支持从HDFS中加载数据。

	

	加载一个目录下所有数据文件时,需要保证数据文件位于该目录之下,而不是嵌套的子目录下。

	

	shell脚本生成几个包含数字串的文件,将文件上传到HDFS上。

		# cat random_strings.sh

								#!/bin/sh

								num=$1

								for (( c=1; c<=num; c++))

								do

									echo $RANDOM;

								done;

		# chomd +x random_strings.sh

		# sh random_strings.sh 5

		$ random_strings.sh 1000 | hdfs dfs -put - /dir/thousand_strings.txt

		$ random_strings.sh 100 | hdfs dfs -put - /dir/hundred_strings.txt

		$ random_strings.sh 10 | hdfs dfs -put - /dir/ten_strings.txt

	

	> creat table t1 (s string);

	> load data inpath '/dir/thousand_strings.txt' into table t1;

	> load data inpath '/dir/thousand_strings.txt' into table t1; //报错!因为文件已经不存在了

	$ hdfs dfs -ls /user/hive/warehouse/.../t1

	

4.6.18 SELECT



	1.SQL-92 风格JOIN:查询中显示指定jion 关键字,使用 on 或 using 指定哪些列作为连接键。

		

		> select t1.c1, t2.c2 from t1 JOIN t2

		       ON t1.id = t2.id and t1.type = t2.type  /*该句或者*/   USING (id, type)

				  where t1.c1 > 100;

		                               //USING (id, type)用于各表关联列具有相同名称的情况。

	

	2.SQL-89 风格JOIN: 用逗号分隔用到的表,用 where 条件关联列进行等值比较。

						易使用,也很容易由于删除某些 where子句导致连接无法工作。

	

		> select t1.c1, t2.c2 from t1, t2

			   WHERE t1.id = t2.id and t1.type = t2.type

				  AND t1.c1 > 100;



	3.自连接

			对某张表 不同列 进行关联查询 以展示数据之间的父子关系或树形结构。 

			无需显式指定自连接关键字,只要对 一张表 指定不同的 别名,看作两张表即可。

		

		> select t1.id, t2.parent, t1.c1, t2.c2 from a t1,a t2

		  where t1.id = t2.parent;                                   // 不能理解

 

	4.笛卡尔连接

	

			不能用于 ON子句,和:

							> select ... from t1 JOIN t2;

							> select ... from t1, t2;



			只用于 CROSS JOIN,或可以用 where子句进行过滤:

							> select ... from t1 CROSS JOIN t2;

							> select ... from t1 CROSS JOIN t2 WHERE ...;



	5.内连接

			是最常用的类型,结果集包含所有参与连接的表中匹配的列,这些列具有满足在不同表之间关联列的等值匹配。

			如果参与连接的表具有相同的列名,则需要使用完全限定名 或者列别名进行引用。支持SQL-89/92> select t1.id, c1,c2 from t1,t2 WHERE t1.id = t2.id;

		> select t1.id, c1,c2 from t1 JOIN t2 ON t1.id = t2.id;

		> select t1.id, c1,c2 from t1 INNER JOIN t2 ON t1.id = t2.id;



	6.外连接 ..OUTER join

			从左手型表(LEFT),右手型表(RIGHT),全外连接表(FULL) 获取所有的 行数据。

			如果外连接的表中没有与其他表关联匹配的数据,结果集中相关列会被置为 NULL。

			用的是 SQL-92语法,(join不能用逗号代替),不支持 SQL-89的连接语法。



		> select * from t1 LEFT OUTER JOIN t2 on t1.id = t2.id;

		> select * from t1 RIGHT OUTER JOIN t2 on t1.id = t2.id;

		> select * from t1 FULL OUTER JOIN t2 on t1.id = t2.id;

		

	7.等值连接和非等值连接

			Impala默认进行等值连接查询。inner outer full semi 都是。

			可以使用比较运算符实现 非等值连接,可以避免产生超出资源限制的超大结果集。

			如果执行的 非等值链接产生的结果集大小可以接受,可使用 cross join ,并且在 where子句中进行额外的比较操作。

			

		> select .. from t1 CROSS JOIN t2 WHERE t1.total > t2.maximum_price;

		

	8.Impala不支持自然连接和反连接

	

	9.在如下情况使用连接查询:

	  。当需要从不同物理上独立存储的表进行关联获取数据时。

	  。将数据归一化,连接查询允许我们减少数据复制,将不同的数据存储在不同的表中。

	  。对于那些很少使用的某些列,我们可以将其移动到其他表中以减少大部分查询的负载。

	  。减少歧义on where> select t1.c1 as first_id, t2.c2 as second_id from t1 join t2 on first_id = second_id;

		> select fact.custno, dimension.custno from customer_data as fact join customer_address as dimension using (custno);



	10.order by 排序

		这是一个代价非常高的操作,因为在排序之前,整个结果集需要传输到一个节点上进行排序,需要更多的内存容量。

		

		order by .. [ASC | DESC] [NULLS FIRST | NULLS LAST]  指定升序/降序,null值位于结果集开头还是结尾。

		

		Impala-shell中对一个会话所有的查询设置默认limit:

														> set DEFAULT_ORDER_BY_LIMIT=...

		也可以在启动Inpala进程时指定:

			-default_query_options default_order_by_limit=...在实例级别进行限制。

			

	11.group by 

		需要使用像 count()、sun()、avg()、min()、max()这样的聚集函数。

		

		> select **,sum(s1) as s from *** group by *** 

		   order by sum(s1) desc limit 5;

	

	12.having

		对带有group by 子句的select查询执行过滤操作,它过滤的是 聚集函数运算的结果,而不是原始数据的行。

		

		> select ss_item as item,

			count(ss_item) as time_p,

			sum(ss_11) as **,

		  from **

			group by ss_item     //用的是原始数据

			having item >= 100   //用的是别名

			order by sum(ss_11)  //用的是原始数据

			

			limit 5;

	

	13.offset

		查询自逻辑第一行之后的某行开始返回结果。经常结合order by 、limit一起使用。

		

		> select x from numbers order by x limit 5 offset 5; //5开始对缓存的结果集进行分页显示在页面上

		

	14.union

		合并多个查询结果集。就好像是使用了 distinct一样。

		> select**1  union [distinct | all]  select**2     //去重. 不使用allunion耗更多内存和时间。

		

	15.with

		放在 select之前,用于为 复杂表达式定义一个别名。

		方便维护、可读性强、提高兼容性。

		

		> with t1 as (select 1), t2 as (select 2) 

			select * from t1 union all select * from t2;

		

	16.hints

		可以更好的从底层调整SQL查询的工作方式。

		对于那些丢失了统计信息或者其他因素导致查询成本异常昂贵时,作为临时解决方案。

		使用【】将特定的hints括起来使用。

		explain可以确认一个特定查询使用了什么关联策略。

		

		[shuffle]:join使用分区技术,该方式对于处理 大表与大表之间的关联非常有效。

		[broadcast]:join使用广播技术,将右手型表的所有内容发送到与之关联的所有节点上。对于处理 大表与小表 之间的关联非常有效。

		

		> select ... from d1  join [broadcast]d2 on ..=..;

		

	17.distinct 去重

		过滤并删除结果集中的重复值。

	

		> select distinct c1,c2 from xx; //过滤两列组合的重复值

		> select count(distinct c1,c2) from xx;  //计算两个列 非重复值的个数

		

	18.show..; use..;

	

		> show databases like 'd*';

		> show tables in default 't*';

		> show functions in **; //显示的是UDFs, 查看内嵌函数的定义

		> show aggregate functions in **; //UDAFs

		

		> show table/column stats db.tb; //对于调整和诊断性能,大表和复杂连接查询非常重要

	

		启动impala-shell时连接到特定数据库: 

			impala-shell -d db_name   //-d 选项对于运行SQL脚本非常有用,使用之后无需把USE语句硬编码在SQL脚本中。

	

4.7 内嵌函数

	

	聚集函数不会返回Null值,会忽略掉列中null值。

	

	cast(10 as string) 类型转换

	concat('123', cast(45 as string), '6') 字符串连接

	

	case a when b then c [when d then e].. end  将表达式与多个可能进行比较,如果匹配到则返回相应结果。

	

	pid()返回会话连接到的impala进程ID。

	user()返回连接到impala进程的Linux用户名。

	current_database()返回当前数据库名称。

	version()...

	...

	

4.8 聚集函数