06hive企业调优

一.Fetch抓取

Fetch抓取是指，Hive 中对某些情况的查询可以不必使用MapReduce计算。

在 hive-default.xml.template 文件中 hive.fetch.task.conversion 默认是 more，老版本 hive默认是 minimal，该属性修改为 more 以后，在全局查找、字段查找、limit 查找等都不走mapreduce。

实操：

二. 本地模式

Hive 可以通过本地模式在单台机器上处理所有的任务。对于小数据集，执行时间可以明显被缩短。

实操：

三. 表的优化

1.     大小表join

将 key 相对分散，并且数据量小的表放在 join 的左边，这样可以有效减少内存溢出错误发生的几率。

实际测试发现：新版的 hive 已经对小表 JOIN 大表和大表 JOIN 小表进行了优化。小表放在左边和右边已经没有明显区别。

实操时需要设置关闭 mapjoin 功能（默认是打开的）：set hive.auto.convert.join = false;

2.     大表Join大表

2.1空KEY过滤

　　有时 join 超时是因为某些 key 对应的数据太多，而相同 key 对应的数据都会发送到相同的 reducer 上，从而导致内存不够。此时我们应该仔细分析这些异常的 key，很多情况下，这些 key 对应的数据是异常数据，我们需要在 SQL 语句中进行过滤。

2.2空key转换

　　有时虽然某个 key 为空对应的数据很多，但是相应的数据不是异常数据，必须要包含在join 的结果中，此时我们可以表 a 中 key 为空的字段赋一个随机的值，使得数据随机均匀地分不到不同的 reducer 上。

数据倾斜：某些 reducer 的资源消耗远大于其他 reducer。

3.     MapJoin

　　如果不指定 MapJoin 或者不符合 MapJoin 的条件，那么 Hive 解析器会将 Join 操作转换成 Common Join，即：在 Reduce 阶段完成 join。容易发生数据倾斜。可以用 MapJoin 把小表全部加载到内存在 map 端进行 join，避免 reducer 处理。

4.     Group by

　　默认情况下，Map 阶段同一 Key 数据分发给一个 reduce，当一个 key 数据过大时就倾斜了。

　　并不是所有的聚合操作都需要在 Reduce 端完成，很多聚合操作都可以先在 Map 端进行部分聚合，最后在 Reduce 端得出最终结果。

　　当选项设定为 true，生成的查询计划会有两个 MR Job。第一个 MR Job 中，Map 的输出结果会随机分布到 Reduce 中，每个 Reduce 做部分聚合操作，并输出结果，这样处理的结果是相同的 Group By Key 有可能被分发到不同的 Reduce 中，从而达到负载均衡的目的；第二个 MR Job 再根据预处理的数据结果按照 Group By Key 分布到 Reduce 中（这个过程可以保证相同的 Group By Key 被分布到同一个 Reduce 中），最后完成最终的聚合操作。

5.     Count(Distinct) 去重统计

　　数据量小的时候无所谓，数据量大的情况下，由于 COUNT DISTINCT 操作需要用一个Reduce Task 来完成，这一个 Reduce 需要处理的数据量太大，就会导致整个 Job 很难完成，一般 COUNT DISTINCT 使用先 GROUP BY 再 COUNT 的方式替换。

（我自己测试的时候效果好像出不来，可能是电脑或者版本的问题，抑或是数据量不够大）

实操：

1． 创建一张大表

hive (default)> create table bigtable(id bigint, time bigint, uid string, keyword string, url_rank int, click_num int, click_url string) row format delimited fields terminated by '\t';

2．加载数据

hive (default)> load data local inpath '/opt/module/datas/bigtable' into table  bigtable;

3．设置5个reduce个数 set mapreduce.job.reduces = 5;

4．执行去重 id 查询

hive (default)> select count(distinct id) from bigtable;

5．采用 GROUP by 去重 id

hive (default)> select count(id) from (select id from bigtablegroup by id) a;

虽然会多用一个 Job 来完成，但在数据量大的情况下，这个绝对是值得的。

6.     笛卡尔积

尽量避免使用。join 的时候不加 on 条件，或者无效的 on 条件。

7.     行列过滤

l  列处理：在 SELECT 中，只拿需要的列，如果有，尽量使用分区过滤，少用 SELECT *。

l  行处理：在分区剪裁中，当使用外关联时，如果将副表的过滤条件写在 Where 后面，那么就会先全表关联，之后再过滤。

案例实操：

1．测试先关联两张表，再用 where 条件过滤

select o.id from bigtable b join ori o on o.id = b.id where o.id <= 10;

2．通过子查询后，再关联表

select b.id from bigtable b join (select id from ori where id <= 10 ) o on b.id = o.id;

8.     动态分区调整

　　关系型数据库中，对分区表 Insert 数据时候，数据库自动会根据分区字段的值，将数据插入到相应的分区中，Hive 中也提供了类似的机制，即动态分区(Dynamic Partition)，只不过，使用 Hive 的动态分区，需要进行相应的配置。

1．开启动态分区参数设置

（1）开启动态分区功能（默认 true，开启）

set hive.exec.dynamic.partition=true

（2）设置为非严格模式（动态分区的模式，默认 strict，表示必须指定至少一个分区为 静态分区，nonstrict 模式表示允许所有的分区字段都可以使用动态分区。）

set hive.exec.dynamic.partition.mode=nonstrict

（3）在所有执行 MR 的节点上，最大一共可以创建多少个动态分区。

set hive.exec.max.dynamic.partitions=1000

（4）在每个执行 MR 的节点上，最大可以创建多少个动态分区。该参数需要根据实际的数据来设定。

比如：源数据中包含了一年的数据，即 day 字段有 365 个值，那么该参数就 需要设置成大于 365，如果使用默认值 100，则会报错。

set hive.exec.max.dynamic.partitions.pernode=100

（5）整个 MR Job 中，最大可以创建多少个 HDFS 文件。

set hive.exec.max.created.files=100000

（6）当有空分区生成时，是否抛出异常。一般不需要设置。

set hive.error.on.empty.partition=false

9.     分桶&分区

四. MR优化

1.合理设置map数

1）通常情况下，作业会通过 input 的目录产生一个或者多个 map 任务。

主要的决定因素有：input 的文件总个数，input 的文件大小，集群设置的文件块大小。

2）是不是 map 数越多越好？

答案是否定的。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。

3）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。

针对上面的问题 2 和 3，我们需要采取两种方式来解决：即减少 map 数和增加 map 数。

2.小文件合并

　在 map 执行前合并小文件，减少 map 数：CombineHiveInputFormat 具有对小文件进行合并的功能（系统默认的格式）。

set hive.input.format= org.apache.hadoop.hive.ql.io.CombineHiveInputFormat;

3.复杂文件增加 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。 增加 map 的方法为，根据以下公式

computeSliteSize(Math.max(minSize,Math.min(maxSize,blocksize)))=blocksize=128M，调整 maxSize 最大值。让 maxSize 最大值低于 blocksize 就可以增加 map 的个数。

案例实操：

1．执行查询 hive (default)> select count(*) from emp;

2．设置最大切片值为 100 个字节

hive (default)> set mapreduce.input.fileinputformat.split.maxsize=100;

hive (default)> select count(*) from emp;

4.合理设置 Reduce 数

1．调整 reduce 个数方法一

（1）每个 Reduce 处理的数据量默认是 256MB

hive.exec.reducers.bytes.per.reducer=256000000

（2）每个任务最大的 reduce 数，默认为 1009

hive.exec.reducers.max=1009

（3）计算 reducer 数的公式 N=min(参数 2，总输入数据量/参数 1)

2．调整 reduce 个数方法二

　　在 hadoop 的 mapred-default.xml 文件中修改 设置每个 job 的 Reduce 个数 set mapreduce.job.reduces = 15;

3．reduce 个数并不是越多越好

1）过多的启动和初始化 reduce 也会消耗时间和资源；

2）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； 在设置 reduce 个数的时候也需要考虑这两个原则：处理大数据量利用合适的 reduce 数；使单个 reduce 任务处理数据量大小要合适；

五. 并行执行

　通过设置参数 hive.exec.parallel 值为 true，就可以开启并发执行。当然，得是在系统资源比较空闲的时候才有优势，否则，没资源，并行也起不来。

set hive.exec.parallel=true; //打开任务并行执行

set hive.exec.parallel.thread.number=16;  //同一个 sql 允许最大并行度， 默认为 8。

六. 严格模式

　　通过设置属性 hive.mapred.mode 值为默认是非严格模式 nonstrict 。

　　开启严格模式需要修改 hive.mapred.mode 值为 strict，开启严格模式可以禁止 3 种类型的查询。

1) 对于分区表，除非 where 语句中含有分区字段过滤条件来限制范围，否则不允许执行。换句话说，就是用户不允许扫描所有分区。进行这个限制的原因是，通常分区表都拥有非常大的数据集，而且数据增加迅速。没有进行分区限制的查询可能会消耗令人不可接受的巨大资源来处理这个表。

2) 对于使用了 order by 语句的查询，要求必须使用 limit 语句。因为 order by 为了执行排序过程会将所有的结果数据分发到同一个 Reducer 中进行处理，强制要求用户增加这个LIMIT 语句可以防止 Reducer 额外执行很长一段时间。

3) 限制笛卡尔积的查询。对关系型数据库非常了解的用户可能期望在执行 JOIN 查询的时候不使用 ON 语句而是使用 where 语句，这样关系数据库的执行优化器就可以高效地将WHERE 语句转化成那个 ON 语句。不幸的是，Hive 并不会执行这种优化，因此，如果表足够大，那么这个查询就会出现不可控的情况。

七. 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。

　　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。

八. 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。

九. 压缩（前面笔记）

十. 执行计划（Explain）

1．基本语法

EXPLAIN [EXTENDED | DEPENDENCY | AUTHORIZATION] query

2．案例实操

（1）查看下面这条语句的执行计划

hive (default)> explain select * from emp; hive (default)> explain select deptno, avg(sal) avg_sal from emp group by deptno;

（2）查看详细执行计划

hive (default)> explain extended select * from emp; hive (default)> explain extended select deptno, avg(sal) avg_sal from emp group by deptno;