Hive的介绍与原理分析

Hive是一个基于Hadoop的开源数据仓库工具,用于存储和处理海量结构化数据。它是Facebook 2008年8月开源的一个数据仓库框架,提供了类似于SQL语法的HQL(hiveSQL)语句作为数据访问接口。hive的底层运算时基于mapredcue实现的。mapreduce主要用来数据清洗,将数据清洗成格式比较规范的数据

1、Hive的优点和缺点

优点:
1)Hive 使用类SQL 查询语法,最大限度的实现了和SQL标准的兼容,大大降低了传统数据分析人员处理大数据的难度;
2)使用JDBC 接口/ODBC接口,开发人员更易开发应用;
3)以MR 作为计算引擎、HDFS 作为存储系统,为超大数据集设计的计算/ 扩展能力;
4)统一的元数据管理(Derby、MySql等),并可与Pig 、spark等共享; 元数据:hive表所对应的字段、属性还有表所对应存储的HDFS目录。

缺点:
1)Hive 的HQL 表达的能力有限,比如不支持UPDATE、非等值连接、DELETE、INSERT单条等,insert单条代表的是 创建一个文件;
2)由于Hive自动生成MapReduce 作业, HQL 调优困难;
3)粒度较粗,可控性差,是因为数据是读的时候进行类型的转换,mysql关系型数据是在写入的时候就检查了数据的类型;
4)hive生成MapReduce作业,高延迟,不适合实时查询。

2、Hive与关系数据库的区别

1)hive和关系数据库存储文件的系统不同,hive使用的是hadoop的HDFS,关系数据库则是服务器本地的文件系统;
2)hive使用mapreduce做运算,与传统数据库相比运算数据规模要大得多;
3)关系数据库都是为实时查询的业务进行设计的,而hive则是为海量数据做数据挖掘设计的,实时性很差;实时性差导致hive的应用场景和关系数据库有很大的区别;

4)Hive很容易扩展自己的存储能力和计算能力,这个是继承hadoop的,而关系数据库在这个方面要比Hive差很多。
3、hive的服务端组件和客户端组件

3.1、服务端组件:

Driver组件:该组件包括Complier、Optimizer和Executor,它的作用是将HiveQL(类SQL)语句进行解析、编译优化,生成执行计划,然后调用底层的MapReduce计算框架。

Metastore组件:元数据服务组件,这个组件存取Hive的元数据,Hive的元数据存储在关系数据库里,Hive支持的关系数据库有Derby和Mysql。作用是:客户端连接metastore服务,metastore再去连接MySQL数据库来存取元数据。

Thrift服务:Thrift是Facebook开发的一个软件框架,它用来进行可扩展且跨语言的服务的开发,Hive集成了该服务,能让不同的编程语言调用Hive的接口。

3.2、客户端组件:

CLI:命令行接口。

JDBC/ODBC:Hive架构的JDBC和ODBC接口是建立在Thrift客户端之上。

WEBGUI:Hive客户端提供了一种通过网页的方式访问Hive所提供的服务。这个接口对应Hive的HWI组件(Hive Web Interface),使用前要启动HWI服务。

4、Hive查询的执行过程


1)Execute Query:hive界面如命令行或Web UI将查询发送到Driver(任何数据库驱动程序如JDBC、ODBC,等等)来执行。

2)Get Plan:Driver根据查询编译器解析query语句,验证query语句的语法,查询计划或者查询条件。

3)Get Metadata:编译器将元数据请求发送给Metastore(数据库)。

4)Send Metadata:Metastore将元数据作为响应发送给编译器。

5)Send Plan:编译器检查要求和重新发送Driver的计划。到这里,查询的解析和编译完成。

6)Execute Plan:Driver将执行计划发送到执行引擎。

6.1)Execute Job:hadoop内部执行的是mapreduce工作过程,任务执行引擎发送一个任务到资源管理节点(resourcemanager),资源管理器分配该任务到任务节点,由任务节点上开始执行mapreduce任务。

6.2)Metadata Ops:在执行引擎发送任务的同时,对hive的元数据进行相应操作。

7)Fetch Result:执行引擎接收数据节点(data node)的结果。

8)Send Results:执行引擎发送这些合成值到Driver。

9)Send Results:Driver将结果发送到hive接口。

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