我们知道,Hive默认使用的计算引擎是MR,但有没有想过我们写的HQL语句是如何转换为MR程序的?

所以博主总结了一些简单HQL语句转换为MR的基本原理


【1】常用SQL转换操作

Join的实现原理
对于SQL来说,join操作可以说是最常用的操作了,那么是如何转换为MR程序的呢?

SQL语句如下👇

select u.name, o.orderid from order o join user u on o.uid = u.uid;

在map的输出value中为不同表的数据打上tag标记,在reduce阶段根据tag判断数据来源。MapReduce的过程如下(这里只是说明最基本的Join的实现,还有其他的实现方式)

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Group By的实现原理

SQL语句如下👇

select rank, isonline, count(*) from city group by rank, isonline;

将GroupBy的字段组合为map的输出key值,利用MapReduce的Reduce数据拉取规则(即将相同key的数据分为一组)实现Group By操作。MapReduce的过程如下

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Distinct的实现原理

情况1
SQL语句如下👇

select dealid, count(distinct uid) num from order group by dealid;

当只有一个distinct字段时,如果不考虑Map阶段的Hash GroupBy,只需要将GroupBy字段和Distinct字段组合为map输出key,利用mapreduce的排序,同时将GroupBy字段作 为reduce的key,在reduce阶段保存LastKey即可完成去重

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情况2
SQL语句如下👇

select dealid, count(distinct uid), count(distinct date) from order group by dealid;

第二种实现方式,可以对所有的distinct字段编号,每行数据生成n行数据,那么相同字段就会分别排序,这时只需要在reduce阶段记录LastKey即可去重。这种实现方式很好的利用了MapReduce的排序,节省了reduce阶段去重的内存消耗,但是缺点是增加了shuffle的数据量。需要注意的是,在生成reduce value时,除第一个distinct字段所在行需要保留value值,其余distinct数据行value字段均可为空

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【2】SQL转化为MapReduce的过程

了解了MR实现SQL基本操作之后,我们来看看Hive是如何将SQL转化为MapReduce任务的,整个编译过程分为六个阶段:

  • 1、Antlr定义SQL的语法规则,完成SQL词法,语法解析,将SQL转化为抽象语法树AST Tree
  • 2、遍历AST Tree,抽象出查询的基本组成单元QueryBlock
  • 3、遍历QueryBlock,翻译为执行操作树OperatorTree
  • 4、逻辑层优化器进行OperatorTree变换,合并不必要的ReduceSinkOperator,减少shuffle数据量
  • 5、遍历OperatorTree,翻译为MapReduce任务
  • 6、物理层优化器进行MapReduce任务的变换,生成最终的执行计划