一、数据的压缩
1、数据的压缩说明
(1)压缩模式评价
- 可使用以下三种标准对压缩方式进行评价
- 1、压缩比:压缩比越高,压缩后文件越小,所以压缩比越高越好;
- 2、压缩时间:越快越好;
- 3、已经压缩的格式文件是否可以再分割:可以分割的格式允许单一文件由多个Mapper程序处理,可以更好的并行化;
(2)常见压缩格式
压缩方式 | 压缩比 | 压缩速度 | 解压缩速度 | 是否可分割 |
gzip | 13.4% | 21 MB/s | 118 MB/s | 否 |
bzip2 | 13.2% | 2.4MB/s | 9.5MB/s | 是 |
lzo | 20.5% | 135 MB/s | 410 MB/s | 是 |
snappy | 22.2% | 172 MB/s | 409 MB/s | 否 |
通常选择lzo或snappy压缩方式。
2、压缩配置参数
要在Hadoop中启用压缩,可以配置如下参数(mapred-site.xml和core-site.xml文件中):
参数 | 默认值 | 阶段 | 建议 |
io.compression.codecs (在core-site.xml中配置) | org.apache.hadoop.io.compress.DefaultCodec, org.apache.hadoop.io.compress.GzipCodec, org.apache.hadoop.io.compress.BZip2Codec, org.apache.hadoop.io.compress.Lz4Codec | 输入压缩 | Hadoop使用文件扩展名判断是否支持某种编解码器 |
mapreduce.map.output.compress | false | mapper输出 | 这个参数设为true启用压缩 |
mapreduce.map.output.compress.codec | org.apache.hadoop.io.compress.DefaultCodec | mapper输出 | 使用LZO、LZ4或snappy编解码器在此阶段压缩数据 |
mapreduce.output.fileoutputformat.compress | false | reducer输出 | 这个参数设为true启用压缩 |
mapreduce.output.fileoutputformat.compress.codec | org.apache.hadoop.io.compress. DefaultCodec | reducer输出 | 使用标准工具或者编解码器,如gzip和bzip2 |
mapreduce.output.fileoutputformat.compress.type | RECORD | reducer输出 | SequenceFile输出使用的压缩类型:NONE和BLOCK |
3、开启Map输出阶段压缩
1)开启hive中间传输数据压缩功能
hive (default)>set hive.exec.compress.intermediate=true;
2)开启mapreduce中map输出压缩功能
hive (default)>set mapreduce.map.output.compress=true;
3)设置mapreduce中map输出数据的压缩方式
hive (default)>set mapreduce.map.output.compress.codec= org.apache.hadoop.io.compress.SnappyCodec;
4)执行查询语句
select count(1) from score;
4、 开启Reduce输出阶段压缩
当Hive将输出写入到表中时,输出内容同样可以进行压缩。属性hive.exec.compress.output控制着这个功能。可以通过在查询语句或执行脚本中设置这个值为true,来开启输出结果压缩功能。
1)开启hive最终输出数据压缩功能
hive (default)>set hive.exec.compress.output=true;
2)开启mapreduce最终输出数据压缩
hive (default)>set mapreduce.output.fileoutputformat.compress=true;
3)设置mapreduce最终数据输出压缩方式
hive (default)> set mapreduce.output.fileoutputformat.compress.codec = org.apache.hadoop.io.compress.SnappyCodec;
4)设置mapreduce最终数据输出压缩为块压缩
hive (default)>set mapreduce.output.fileoutputformat.compress.type=BLOCK;
5)测试一下输出结果是否是压缩文件
insert overwrite local directory '/kkb/install/hivedatas/snappy' select * from score distribute by s_id sort by s_id desc;
二、Hive表的文件存储格式
Hive支持的存储数的格式主要有:TEXTFILE(行式存储) 、SEQUENCEFILE(行式存储)、ORC(列式存储)、PARQUET(列式存储)。
1、列式存储和行式存储
上图左边为逻辑表,右边第一个为行式存储,第二个为列式存储。
行存储的特点: 查询满足条件的一整行数据的时候(全表查询),行存储只需要找到其中一个值,其余的值都在相邻地方,所以此时行存储查询的速度更快。select * ; TEXTFILE和SEQUENCEFILE的存储格式都是基于行存储的;
列存储的特点: 列存储需要去每个聚集的字段找到对应的每个列的值;因为每个字段的数据聚集存储,在查询只需要少数几个字段的时候,能大大减少读取的数据量;每个字段的数据类型一定是相同的,列式存储可以针对性的设计更好的设计压缩算法。 select 某些字段效率更高 ;ORC和PARQUET是基于列式存储的。
2 、TEXTFILE格式
默认格式,数据不做压缩,磁盘开销大,数据解析开销大。 hive不会对数据进行切分,从而无法对数据进行并行操作。
3 、ORC格式
Orc (Optimized Row Columnar)是hive 0.11版里引入的新的存储格式。
每个Orc文件由1个或多个stripe组成,每个stripe250MB大小(Stripe实际相当于RowGroup),不过大小由4MB->250MB,这样能提升顺序读的吞吐率。每个Stripe里有三部分组成,分别是Index Data,Row Data,Stripe Footer:
一个orc文件可以分为若干个Stripe;
一个stripe可以分为三个部分;
- indexData:某些列的索引数据
- rowData :真正的数据存储
- StripFooter:stripe的元数据信息
1)Index Data:轻量级的index,默认是每隔1W行做一个索引。这里做的索引只是记录某行的各字段在Row Data中的offset。
2)Row Data:存的是具体的数据,先取部分行,然后对这些行按列进行存储。对每个列进行了编码,分成多个Stream来存储。
3)Stripe Footer:存的是各个stripe的元数据信息。
每个文件有一个File Footer,这里面存的是每个Stripe的行数,每个Column的数据类型信息等;
每个文件的尾部是一个PostScript,这里面记录了整个文件的压缩类型以及FileFooter的长度信息等。在读取文件时,会seek到文件尾部读PostScript,从里面解析到File Footer长度,再读FileFooter,从里面解析到各个Stripe信息,再读各个Stripe,即从后往前读。
4 、PARQUET格式
Parquet是面向分析型业务的列式存储格式;
Parquet文件是以二进制方式存储的,所以是不可以直接读取的,文件中包括该文件的数据和元数据,因此Parquet格式文件是自解析的。
Parquet按照Block大小设置行组的大小存储数据;
三、存储和压缩结合
使用压缩的优势是可以最小化所需要的磁盘存储空间,以及减少磁盘和网络io操作;
ORC支持三种压缩:ZLIB,SNAPPY,NONE。最后一种就是不压缩,orc默认采用的是ZLIB压缩;
不指定压缩格式的就是默认的采用ZLIB压缩;
存储方式和压缩总结
- orc 默认的压缩方式ZLIB比Snappy压缩的还小。
- 在实际的项目开发当中,hive表的数据存储格式一般选择:orc或parquet。
- 由于snappy的压缩和解压缩 效率都比较高,压缩方式一般选择snappy。
四、hive的SerDe序列化
1、SerDe概念
Serde是 Serializer/Deserializer的简写。hive使用Serde进行行对象的序列与反序列化。最后实现把文件内容映射到 hive 表中的字段数据类型。
Hive 是如何读数据的流程:
- HDFS files –> InputFileFormat –> <key, value> –> Deserializer –> Row object(序列化)
- Row object –> Serializer –> <key, value> –> OutputFileFormat –> HDFS files(反序列化)
2、hive的SerDe 类型
Hive 中内置org.apache.hadoop.hive.serde2库,内部封装了很多不同的SerDe类型。
hive创建表时,通过自定义的SerDe或使用Hive内置的SerDe类型指定数据的序列化和反序列化方式。
创建表时使用row format 参数说明SerDe的类型。
使用用户自定义的Serde或者native Serde, 如果 ROW FORMAT没有指定或者指定了 ROW FORMAT DELIMITED就会使用native Serde。