在hive中UDF和UDAF使用说明

Hive进行UDF开发十分简单，此处所说UDF为Temporary的function，所以需要hive版本在0.4.0以上才可以。

一、背景：Hive是基于Hadoop中的MapReduce，提供HQL查询的数据仓库。Hive是一个很开放的系统，很多内容都支持用户定制，包括：
a）文件格式：Text File，Sequence File
b）内存中的数据格式： Java Integer/String, Hadoop IntWritable/Text
c）用户提供的 map/reduce 脚本：不管什么语言，利用 stdin/stdout 传输数据
d）用户自定义函数: Substr, Trim, 1 – 1
e）用户自定义聚合函数: Sum, Average…… n – 1

2、定义：UDF(User-Defined-Function)，用户自定义函数对数据进行处理。
二、用法
1、UDF函数可以直接应用于select语句，对查询结构做格式化处理后，再输出内容。
2、编写UDF函数的时候需要注意一下几点：
a）自定义UDF需要继承org.apache.hadoop.hive.ql.UDF。
b）需要实现evaluate函。
c）evaluate函数支持重载。

3、以下是两个数求和函数的UDF。evaluate函数代表两个整型数据相加，两个浮点型数据相加，可变长数据相加
Hive的UDF开发只需要重构UDF类的evaluate函数即可。例：

package hive.connect;
import org.apache.hadoop.hive.ql.exec.UDF;

public final class Add extends UDF {
public Integer evaluate(Integer a, Integer b) {
               if (null == a || null == b) {
                               return null;
               } return a + b;
}

public Double evaluate(Double a, Double b) {
               if (a == null || b == null)
                               return null;
                               return a + b;
               }

public Integer evaluate(Integer... a) {
               int total = 0;
               for (int i = 0; i < a.length; i++)
                               if (a[i] != null)
                                              total += a[i];
                                              return total;
                               }

}

4、步骤
a）把程序打包放到目标机器上去；
b）进入hive客户端，添加jar包：hive>add jar /run/jar/udf_test.jar;
c）创建临时函数：hive>CREATE TEMPORARY FUNCTION add_example AS 'hive.udf.Add';
d）查询HQL语句：
SELECT add_example(8, 9) FROM scores;
SELECT add_example(scores.math, scores.art) FROM scores;
SELECT add_example(6, 7, 8, 6.8) FROM scores;
e）销毁临时函数：hive> DROP TEMPORARY FUNCTION add_example;

5、细节在使用UDF的时候，会自动进行类型转换，例如：
SELECT add_example(8,9.1) FROM scores; 注：

1. UDF只能实现一进一出的操作，如果需要实现多进一出，则需要实现UDAF
   下面来看下UDAF：
   （二）、UDAF
   1、Hive查询数据时，有些聚类函数在HQL没有自带，需要用户自定义实现。
   2、用户自定义聚合函数: Sum, Average…… n – 1
   UDAF（User- Defined Aggregation Funcation）
   一、用法
   1、一下两个包是必须的import org.apache.hadoop.hive.ql.exec.UDAF和 org.apache.hadoop.hive.ql.exec.UDAFEvaluator。
   2、函数类需要继承UDAF类，内部类Evaluator实UDAFEvaluator接口。
   3、Evaluator需要实现 init、iterate、terminatePartial、merge、terminate这几个函数。
   a）init函数实现接口UDAFEvaluator的init函数。
   b）iterate接收传入的参数，并进行内部的轮转。其返回类型为boolean。
   c）terminatePartial无参数，其为iterate函数轮转结束后，返回轮转数据，terminatePartial类似于hadoop的Combiner。
   d）merge接收terminatePartial的返回结果，进行数据merge操作，其返回类型为boolean。
   e）terminate返回最终的聚集函数结果。

package hive.udaf;
import org.apache.hadoop.hive.ql.exec.UDAF;
import org.apache.hadoop.hive.ql.exec.UDAFEvaluator;

public class Avg extends UDAF {
public static class AvgState {
private long mCount;
private double mSum;
}

public static class AvgEvaluator implements UDAFEvaluator {
AvgState state;
public AvgEvaluator() {
super();
state = new AvgState();
init();
}

/** * init函数类似于构造函数，用于UDAF的初始化 */
public void init() {
state.mSum = 0;
state.mCount = 0;
}

/** * iterate接收传入的参数，并进行内部的轮转。其返回类型为boolean * * @param o * @return */
public boolean iterate(Double o) {
if (o != null) {
state.mSum += o;
state.mCount++;
} return true;
}

/** * terminatePartial无参数，其为iterate函数轮转结束后，返回轮转数据， * terminatePartial类似于hadoop的Combiner * * @return */
public AvgState terminatePartial() {
// combiner
return state.mCount == 0 ? null : state;
}

/** * merge接收terminatePartial的返回结果，进行数据merge操作，其返回类型为boolean * * @param o * @return */
public boolean terminatePartial(Double o) {
if (o != null) {
state.mCount += o.mCount;
state.mSum += o.mSum;
}
return true;
}

/** * terminate返回最终的聚集函数结果 * * @return */
public Double terminate() {
return state.mCount == 0 ? null : Double.valueOf(state.mSum / state.mCount);
}
}

5、执行求平均数函数的步骤
a）将java文件编译成Avg_test.jar。
b）进入hive客户端添加jar包：
hive>add jar /run/jar/Avg_test.jar。
c）创建临时函数：
hive>create temporary function avg_test 'hive.udaf.Avg';
d）查询语句：
hive>select avg_test(scores.math) from scores;
e）销毁临时函数：
hive>drop temporary function avg_test;

五、总结
1、重载evaluate函数。
2、UDF函数中参数类型可以为Writable，也可为java中的基本数据对象。
3、UDF支持变长的参数。
4、Hive支持隐式类型转换。
5、客户端退出时，创建的临时函数自动销毁。
6、evaluate函数必须要返回类型值，空的话返回null，不能为void类型。
7、UDF是基于单条记录的列进行的计算操作，而UDFA则是用户自定义的聚类函数，是基于表的所有记录进行的计算操作。
8、UDF和UDAF都可以重载。
9、查看函数
SHOW FUNCTIONS;
DESCRIBE FUNCTION <function_name>;