大数据技术之Hive框架 | 青训营笔记

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这是我参与「第四届青训营 」笔记创作活动的第 14 天

本篇文章我们主要讲述一下Hive框架的基本概念---什么是Hive、Hive的优缺点以及架构原理。

Hive基本概念

Hive的定义

(1)Hive简介

Hive是由Facebook开源的用于解决海量结构化日志的数据统计工具,是基于Hadoop的一个数据仓库工具,可以将结构化的数据文件映射为一张表,并提供类SQL语法(HQL)来分析数据。

(2)Hive本质

将 HQL 转换成 MapReduce程序

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  • Hive处理的数据存储在HDFS
  • Hive分析数据底层的实现是MapReduce
  • 执行程序在Yarn上

Hive优缺点

优点

(1)操作接口采用类SQL语法,提供快速开发的能力(简单、容易上手);

(2)避免了去写MapReduce,减少开发人员的学习成本;

(3)Hive优势在于处理大数据,支持海量数据的分析与计算;

(4)Hive支持用户自定义函数,用户可以根据自己的需求来实现自己的函数。

缺点

(1)Hive 的 HQL 表达能力有限

  • Hive自动生成的MapReduce作业,通常情况下不够智能化
  • 数据挖掘方面不擅长,由于MapReduce数据处理流程的限制,效率更高的算法却无法实现。

(2)Hive 的效率比较低

  • Hive的执行延迟比较高,因此Hive常用于数据分析,对实时性要求不高的场合。
  • Hive调优比较困难,粒度较粗

(3)Hive 不支持实时查询和行级别更新

  • Hive分析的数据是存储在 hdfs 上,hdfs不支持随机写,只支持追加写,所以在hive中不能update和delete,能select和insert

Hive架构原理

image.png

1 )用户接口:Client

CLI(command-line interface)、JDBC/ODBC(jdbc访问hive)

2 )元数据:Metastore

元数据包括:表名、表所属的数据库(默认是default)、表的拥有者、列/分区字段、表的类型(是否是外部表)、表的数据所在目录等;

默认存储在自带的derby数据库中,推荐使用MySQL存储Metastore

3 )Hadoop

使用HDFS进行存储,使用MapReduce进行计算。

4 )驱动器:Driver

(1)解析器(SQL Parser):将SQL字符串转换成抽象语法树AST,这一步一般都用第三方工具库完成,比如antlr;对AST进行语法分析,比如表是否存在、字段是否存在、SQL语义是否有误。

(2)编译器(Physical Plan):将AST编译生成逻辑执行计划。

(3)优化器(Query Optimizer):对逻辑执行计划进行优化。

(4)执行器(Execution):把逻辑执行计划转换成可以运行的物理计划。对于Hive来说,就是MR/Spark。

Hive 和 数据库比较

由于 Hive 采用了类似SQL 的查询语言 HQL(Hive Query Language),因此很容易将 Hive 理解为数据库。但其实从结构上来看,Hive 和 数据库 除了拥有类似的查询语言,再无类似之处。数据库可以用在 Online 的应用中,但是 Hive 是为数据仓库而设计的。

1. 查询语言

由于SQL被广泛的应用在数据仓库中,因此,专门针对Hive的特性设计了类SQL的查询语言HQL。熟悉SQL开发的开发者可以很方便的使用Hive进行开发。

2. 数据更新

由于Hive是针对数据仓库应用设计的,而数据仓库的内容是读多写少的。因此,Hive中不建议对数据的改写,所有的数据都是在加载的时候确定好的。而数据库中的数据通常是需要经常进行修改的,因此可以在数据库使用 INSERT INTO …  VALUES 添加数据和使用 UPDATE … SET修改数据。

3. 执行延迟

Hive 在查询数据的时候,由于没有索引,需要扫描整个表,因此延迟较高。另外一个导致 Hive 执行延迟高的因素是 MapReduce框架。由于MapReduce 本身具有较高的延迟,因此在利用 MapReduce 执行Hive查询时,也会有较高的延迟。相对的,数据库的执行延迟较低。当然,这个低是有条件的,即数据规模较小,当数据规模大到超过数据库的处理能力的时候,Hive的并行计算显然能体现出优势。

4. 数据规模

由于Hive建立在集群上并可以利用MapReduce进行并行计算,因此可以支持很大规模的数据;对应的,数据库可以支持的数据规模较小。