from :
https://zhuanlan.zhihu.com/p/65295469
and
https://zhuanlan.zhihu.com/p/137458844
Apache Hive是一个构建于Hadoop顶层的数据仓库。
## Hive简介
Apache Hive是一个构建于Hadoop顶层的数据仓库,可以将结构化的数据文件映射为一张数据库表,并提供简单的SQL查询功能,可以将SQL语句转换为MapReduce任务进行运行。需要注意的是,Hive它并不是数据库。
Hive依赖于HDFS和MapReduce,其对HDFS的操作类似于SQL,我们称之为HQL,它提供了丰富的SQL查询方式来分析存储在HDFS中的数据。HQL可以编译转为MapReduce作业,完成查询、汇总、分析数据等工作。这样一来,即使不熟悉MapReduce 的用户也可以很方便地利用SQL 语言查询、汇总、分析数据。而MapReduce开发人员可以把己写的mapper 和reducer 作为插件来支持Hive 做更复杂的数据分析。
说到这里,你可能会对Hive和HBase之间的关系产生疑问?在不熟悉它们的作用之前,我们有这样的疑问是很正常的。我们知道HBase是一个NoSQL数据库,它可以进行海量数据存储,他可以将一些数据查询工作转换为MapReduce任务进行运作,HBase非常适用于大数据实时查询,它的查询效率非常高。而Hive适合于对一段时间内的数据进行分析查询,例如:趋势分析、日志分析等,虽然Hive也能够进行数据实时查询,但是它在这方面表现的很糟糕,它需要很长时间才可以返回结果,这并不是它所擅长的。Hive分析的数据可以来自于HDFS,也可以来自于HBase,你可以认为HBase是一个DB,而Hive是一个Tool。它们经常是在一起互相协作来完成一些工作的。
Hive主要特点如下:
1. 通过HQL语言非常容易的完成数据提取、转换和加载(ETL)。
2. 通过HQL完成海量结构化数据分析。
3. 灵活的数据存储格式,支持JSON,CSV,TEXTFILE,RCFILE,ORCFILE,SEQUENCEFILE等存储格式,并支持自定义扩展。
4. 多种客户端连接方式,支持JDBC、Thrift等接口。
## Hive架构
你可以认为Hive就是一款SQL解析引擎,它可以将SQL语句转换为相应的MapReduce程序,我们来看一下Hive的体系架构图:
下面我们分析这张图
(1)首先最顶层的是“User Interfaces”层,也就是用户接口层,它包括Web UI、Hive Command Line和HD Insight三种方式。其中Web UI让我们可以通过浏览器界面进行操作Hive,一般只能进行查看。Hive Command Line也就是Hive Command Line Interface,我们称之为CLI(Command Line Interface),也就是Shell操作,这个是使用最多的,因为我们可以编写Shell脚本来进行运行HDInsight 是一种云技术驱动的 Hadoop 发行版。使用 HDInsight,我们可以在HDInsight 上预加载 Hive 库。基于 Linux 的 HDInsight,我们可以使用 Hive 客户端、WebHCat 和 HiveServer2。基于 Windows 的 HDInsight,我们可以使用 Hive 客户端和WebHCat。
(2)MetaStore,也就是元数据。Hive的元数据存储在元数据库中,Hive默认自带有元数据库derby,我们也可以使用其它的例如MySQL 数据库来存储元数据信息,具体我会在后续的任务中进行讲解。
(3)Hive QL Process Engine,HiveQL类似于SQL用于查询Metastore上的模式信息。它是MapReduce程序的传统方法的替代品之一。 代替在Java中编写MapReduce程序,我们可以为MapReduce作业编写一个查询并处理它。
(4)Excution Engine,Hive执行引擎,Hive QL Process Engine和MapReduce的连接部分是Hive Excution Engine,执行引擎处理查询并生成与MapReduce结果相同的结果。
(5)HDFS or HBase Data Storage,这是因为Hive主要进行数据分析,分析的数据来源于HDFS或HBase。
从上面的体系结构中可以看出,Hive其实就是利用Hive QL Process Engine和Excution Engine将用户的SQL语句解析成对应的MapReduce程序而已。
经过上面的说明,我们知道Hive的工作和Hadoop之间密不可分,它的工作执行要素之一需要依赖HDFS(也可以是HBase),执行要素之二需要依赖MapReduce。为了更加深入的理解其内部的执行机制,我们看一下Hive的工作流程图。
上图展示了Hive工作时的内部流程,主要分为10个步骤:
(1)执行查询:Hive接口比如Command line首先会将用户输入的查询操作发送给数据库Driver比如JDBC、ODBC。
(2)Driver驱动在查询编译器的帮助下解析查询,并检查语法,生成一个查询计划。
(3、4)编译器向元数据库发送数据请求,然后元数据库返回数据给编译器。
(5)编译器检查查询计划的各个条件和要素是否满足,然后将查询计划重新发送给数据库驱动,截止到这里,解析和编译一个查询QL的工作已经完成。
(6)接下来,驱动就可以将查询计划发送给执行引擎了,包含对应的数据信息。
(7)执行引擎处理我们的查询计划,会从元数据库中获取数据信息,然后将其转换为一个MapReduce Job,然后就涉及到了MapReduce的工作机制了。首先这个查询计划会发送到JobTracker,然后分配给具体的TaskTracker去完成。MapReduce执行过程中会从HDFS读取数据。
(8)当执行引擎执行完查询计划后,会将结果返回到执行处,这样执行引擎就能知道MapReduce执行结果的数据具体保存在HDFS什么位置上。
(9)执行引擎执行完查询计划后,会将收到的结果返回给驱动。
(10)驱动将收到的结果返回给Hive接口,这样查询计划的执行者就可以看到查询计划的执行结果。
到这里,相信你对Hive的工作流程也有了一个清晰的认识。
## Hive数据类型
(1)数值型
TINYINT
SMALLINT
INT/INTEGER
BIGINT
FLOAT
DOUBLE
DECIMAL
(2)日期型
TIMESTAMP
DATE
INTERVAL
(3)字符型
String
Varchar
Char
(4)其它类型
BOOLEAN
BINARY
(5)复杂类型
arrays
maps
structs
union
## Hive表类型
内部表、分区表、外部表和桶表
外部表可以分区,内部表也可以分区
Hive、Hbase、mysql的区别
1、Hive和HBase的区别
1)hive是sql语言,通过数据库的方式来操作hdfs文件系统,为了简化编程,底层计算方式为mapreduce。
2)hive是面向行存储的数据库。
3)Hive本身不存储和计算数据,它完全依赖于HDFS和MapReduce,Hive中的表纯逻辑。
4)HBase为查询而生的,它通过组织起节点內所有机器的內存,提供一個超大的內存Hash表 。
5)hbase不是关系型数据库,而是一个在hdfs上开发的面向列的分布式数据库,不支持sql。
6)hbase是物理表,不是逻辑表,提供一个超大的内存hash表,搜索引擎通过它来存储索引,方便查询操作。
7)hbase是列存储。
Hive和Hbase有各自不同的特征:hive是高延迟、结构化和面向分析的,hbase是低延迟、非结构化和面向编程的。Hive数据仓库在hadoop上是高延迟的。
其中HBase位于结构化存储层,Hadoop HDFS为HBase提供了高可靠性的底层存储支持,Hadoop MapReduce为HBase提供了高性能的计算能力,Zookeeper为HBase提供了稳定服务和failover机制。
2、hive和Hbase各是什么?
1)hive是什么?
白话一点再加不严格一点,hive可以认为是map-reduce的一个包装。hive的意义就是把好写的hive的sql转换为复杂难写的map-reduce程序。
2)hbase是什么?
同样白话一点加不严格一点,hbase可以认为是hdfs的一个包装。他的本质是数据存储,是个NoSql数据库;hbase部署于hdfs之上,并且克服了hdfs在随机读写方面的缺点。
hive和hbase哪里像了,好像哪里都不像,既然哪里都不像,又何来的“区别是什么”这一问题,所以要问hive和hbase的区别,就应该问问map-reduce和hdfs之间的区别,问区别,就要先说说他俩哪里像。
3、hive和数据库的比较
由于 Hive 采用了 SQL 的查询语言 HQL,因此很容易将 Hive 理解为数据库。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。本文将从多个方面来阐述 Hive 和数据库的差异。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,清楚这一点,有助于从应用角度理解 Hive 的特性。
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)数据存储位置
Hive 是建立在 Hadoop 之上的,所有 Hive 的数据都是存储在 HDFS 中的。而数据库则可以将数据保存在块设备或者本地文件系统中。
3)数据格式
Hive 中没有定义专门的数据格式,数据格式可以由用户指定,用户定义数据格式需要指定三个属性:列分隔符(通常为空格、” ”、”x001″)、行分隔符(”
”)以及读取文件数据的方法(Hive 中默认有三个文件格式TextFile,SequenceFile以及RCFile)。由于在加载数据的过程中,不需要从用户数据格式到 Hive 定义的数据格式的转换,因此,Hive在加载的过程中不会对数据本身进行任何修改,而只是将数据内容复制或者移动到相应的HDFS目录中。而在数据库中,不同的数据库有不同的存储引擎,定义了自己的数据格式。所有数据都会按照一定的组织存储,因此,数据库加载数据的过程会比较耗时。
4)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中不支持对数据的改写和添加,所有的数据都是在加载的时候中确定好的。而数据库中的数据通常是需要经常进行修改的,因此可以使用 INSERT INTO … VALUES 添加数据,使用 UPDATE … SET修改数据。
5)索引
之前已经说过,Hive在加载数据的过程中不会对数据进行任何处理,甚至不会对数据进行扫描,因此也没有对数据中的某些Key建立索引。Hive要访问数据中满足条件的特定值时,需要暴力扫描整个数据,因此访问延迟较高。由于 MapReduce 的引入, Hive 可以并行访问数据,因此即使没有索引,对于大数据量的访问,Hive 仍然可以体现出优势。数据库中,通常会针对一个或者几个列建立索引,因此对于少量的特定条件的数据的访问,数据库可以有很高的效率,较低的延迟。由于数据的访问延迟较高,决定了 Hive 不适合在线数据查询。
6)执行
Hive中大多数查询的执行是通过 Hadoop 提供的 MapReduce 来实现的(类似 select * from tbl的查询不需要MapReduce)。而数据库通常有自己的执行引擎。
7)执行延迟
之前提到,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。
8)可扩展性
由于Hive是建立在Hadoop之上的,因此Hive的可扩展性是和Hadoop的可扩展性是一致的(世界上最大的Hadoop 集群在 Yahoo!,2009年的规模在4000 台节点左右)。而数据库由于 ACID 语义的严格限制,扩展行非常有限。目前最先进的并行数据库 Oracle 在理论上的扩展能力也只有100台左右。
9)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