[从零开始学Hive]Hive入门

作者: 爬格子的小陈 | 来源:发表于2020-06-07 02:16 被阅读0次

Hive入门

Hive简介

Hive：由Facebook开源用于解决海量结构化日志的数据统计。

Hive是基于Hadoop的一个数据仓库工具，可以将结构化的数据文件映射为一张表，并提供类SQL查询功能。

本质是：将HQL转化成MapReduce程序

image

Hive处理的数据存储在HDFS
Hive分析数据底层的实现是MapReduce
执行程序运行在Yarn上

Hive的优缺点

优点

操作接口采用类SQL语法，提供快速开发的能力（简单、容易上手）。
避免了去写MapReduce，减少开发人员的学习成本。
Hive的执行延迟比较高，因此Hive常用于数据分析，对实时性要求不高的场合。
Hive优势在于处理大数据，对于处理小数据没有优势，因为Hive的执行延迟比较高。
Hive支持用户自定义函数，用户可以根据自己的需求来实现自己的函数。

缺点

Hive的HQL表达能力有限
- 迭代式算法无法表达
- 数据挖掘方面不擅长
Hive的效率比较低
- Hive自动生成的MapReduce作业，通常情况下不够智能化

Hive调优比较困难，粒度较粗

Hive架构原理

image

用户接口：Client
- CLI（hive shell）
- JDBC/ODBC(java访问hive)
- WEBUI（浏览器访问hive）
元数据：Metastore
- 元数据包括
  - 表名
  - 表所属的数据库（默认是default）
  - 表的拥有者
  - 列/分区字段
  - 表的类型（是否是外部表）
  - 表的数据所在目录
- 默认存储在自带的derby数据库中
- 推荐使用MySQL存储Metastore
Hadoop
- 使用HDFS进行存储
- 使用MapReduce进行计算。
驱动器：Driver
- 解析器（SQL Parser）：将SQL字符串转换成抽象语法树AST，这一步一般都用第三方工具库完成，比如antlr；对AST进行语法分析，比如表是否存在、字段是否存在、SQL语义是否有误。
- 编译器（Physical Plan）：将AST编译生成逻辑执行计划。
- 优化器（Query Optimizer）：对逻辑执行计划进行优化。
- 执行器（Execution）：把逻辑执行计划转换成可以运行的物理计划。对于Hive来说，就是MR/Spark。

image

Hive通过给用户提供的一系列交互接口，接收到用户的指令(SQL)，使用自己的Driver，结合元数据(MetaStore)，将这些指令翻译成MapReduce，提交到Hadoop中执行，最后，将执行返回的结果输出到用户交互接口。

Hive和数据库比较

由于 Hive 采用了类似SQL 的查询语言 HQL(Hive Query Language)，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。

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。

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。

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中不建议对数据的改写，所有的数据都是在加载的时候确定好的。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。

索引

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。

执行

Hive中大多数查询的执行是通过 Hadoop 提供的 MapReduce 来实现的。而数据库通常有自己的执行引擎。

执行延迟

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。

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。

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。

Hive安装

安装地址

1．Hive官网地址
http://hive.apache.org/
2．文档查看地址
https://cwiki.apache.org/confluence/display/Hive/GettingStarted
3．下载地址
http://archive.apache.org/dist/hive/
4．github地址
https://github.com/apache/hive

安装部署

Hive安装及配置

（1）把apache-hive-1.2.1-bin.tar.gz上传到linux的/opt/software目录下
（2）解压apache-hive-1.2.1-bin.tar.gz到/opt/module/目录下面
[atguigu@hadoop102 software]$ tar -zxvf apache-hive-1.2.1-bin.tar.gz -C /opt/module/
（3）修改apache-hive-1.2.1-bin.tar.gz的名称为hive
[atguigu@hadoop102 module]$ mv apache-hive-1.2.1-bin/ hive
（4）修改/opt/module/hive/conf目录下的hive-env.sh.template名称为hive-env.sh
[atguigu@hadoop102 conf]$ mv hive-env.sh.template hive-env.sh
（5）配置hive-env.sh文件
    （a）配置HADOOP_HOME路径
    export HADOOP_HOME=/opt/module/hadoop-2.7.2
    （b）配置HIVE_CONF_DIR路径
    export HIVE_CONF_DIR=/opt/module/hive/conf

Hadoop集群配置

（1）必须启动hdfs和yarn
[atguigu@hadoop102 hadoop-2.7.2]$ sbin/start-dfs.sh
[atguigu@hadoop103 hadoop-2.7.2]$ sbin/start-yarn.sh
（2）在HDFS上创建/tmp和/user/hive/warehouse两个目录并修改他们的同组权限可写
[atguigu@hadoop102 hadoop-2.7.2]$ bin/hadoop fs -mkdir /tmp
[atguigu@hadoop102 hadoop-2.7.2]$ bin/hadoop fs -mkdir -p /user/hive/warehouse

[atguigu@hadoop102 hadoop-2.7.2]$ bin/hadoop fs -chmod g+w /tmp
[atguigu@hadoop102 hadoop-2.7.2]$ bin/hadoop fs -chmod g+w /user/hive/warehouse

Hive基本操作

（1）启动hive
[atguigu@hadoop102 hive]$ bin/hive
（2）查看数据库
hive> show databases;
（3）打开默认数据库
hive> use default;
（4）显示default数据库中的表
hive> show tables;
（5）创建一张表
hive> create table student(id int, name string);
（6）显示数据库中有几张表
hive> show tables;
（7）查看表的结构
hive> desc student;
（8）向表中插入数据
hive> insert into student values(1000,"ss");
（9）查询表中数据
hive> select * from student;
（10）退出hive
hive> quit;

本地文件导入Hive

需求

将本地/opt/module/datas/student.txt这个目录下的数据导入到hive的student(id int, name string)表中。

数据准备

在/opt/module/datas这个目录下准备数据
（1）在/opt/module/目录下创建datas
[atguigu@hadoop102 module]$ mkdir datas
（2）在/opt/module/datas/目录下创建student.txt文件并添加数据
[atguigu@hadoop102 datas]$ touch student.txt
[atguigu@hadoop102 datas]$ vi student.txt
1001    zhangshan
1002    lishi
1003    zhaoliu
注意以tab键间隔。

Hive实际操作

（1）启动hive
[atguigu@hadoop102 hive]$ bin/hive
（2）显示数据库
hive> show databases;
（3）使用default数据库
hive> use default;
（4）显示default数据库中的表
hive> show tables;
（5）删除已创建的student表
hive> drop table student;
（6）创建student表, 并声明文件分隔符’\t’
hive> create table student(id int, name string) ROW FORMAT DELIMITED FIELDS TERMINATED
 BY '\t';
（7）加载/opt/module/datas/student.txt 文件到student数据库表中。
hive> load data local inpath '/opt/module/datas/student.txt' into table student;
（8）Hive查询结果
hive> select * from student;
OK
1001    zhangshan
1002    lishi
1003    zhaoliu
Time taken: 0.266 seconds, Fetched: 3 row(s)

遇到的问题

再打开一个客户端窗口启动hive，会产生java.sql.SQLException异常。

Exception in thread "main" java.lang.RuntimeException: java.lang.RuntimeException:
 Unable to instantiate
 org.apache.hadoop.hive.ql.metadata.SessionHiveMetaStoreClient
        at org.apache.hadoop.hive.ql.session.SessionState.start(SessionState.java:522)
        at org.apache.hadoop.hive.cli.CliDriver.run(CliDriver.java:677)
        at org.apache.hadoop.hive.cli.CliDriver.main(CliDriver.java:621)
        at sun.reflect.NativeMethodAccessorImpl.invoke0(Native Method)
        at sun.reflect.NativeMethodAccessorImpl.invoke(NativeMethodAccessorImpl.java:57)
        at sun.reflect.DelegatingMethodAccessorImpl.invoke(DelegatingMethodAccessorImpl.java:43)
        at java.lang.reflect.Method.invoke(Method.java:606)
        at org.apache.hadoop.util.RunJar.run(RunJar.java:221)
        at org.apache.hadoop.util.RunJar.main(RunJar.java:136)
Caused by: java.lang.RuntimeException: Unable to instantiate org.apache.hadoop.hive.ql.metadata.SessionHiveMetaStoreClient
        at org.apache.hadoop.hive.metastore.MetaStoreUtils.newInstance(MetaStoreUtils.java:1523)
        at org.apache.hadoop.hive.metastore.RetryingMetaStoreClient.<init>(RetryingMetaStoreClient.java:86)
        at org.apache.hadoop.hive.metastore.RetryingMetaStoreClient.getProxy(RetryingMetaStoreClient.java:132)
        at org.apache.hadoop.hive.metastore.RetryingMetaStoreClient.getProxy(RetryingMetaStoreClient.java:104)
        at org.apache.hadoop.hive.ql.metadata.Hive.createMetaStoreClient(Hive.java:3005)
        at org.apache.hadoop.hive.ql.metadata.Hive.getMSC(Hive.java:3024)
        at org.apache.hadoop.hive.ql.session.SessionState.start(SessionState.java:503)
... 8 more

原因 : Metastore默认存储在自带的derby数据库中，推荐使用MySQL来存储Metastore

MySQL安装

（1）检查当前系统是否安装过Mysql
[root@hadoop102 ~]$ rpm -qa|grep mysql
 mysql-libs-5.1.73-7.el6.x86_64 //如果存在通过如下命令卸载
[root@hadoop102 ~]$ rpm -e --nodeps  mysql-libs //用此命令卸载Mysql

（2）将MySQL安装包拷贝到/opt/software目录下
 [root@hadoop102 software]# ll
总用量 528384
-rw-r--r--. 1 root root 541061120 11月 29 17:56 mysql-5.7.28-1.el6.x86_64.rpm-bundle.tar

（3）解压MySQL安装包
[root@hadoop102 software]# tar -xf mysql-5.7.28-1.el6.x86_64.rpm-bundle.tar

（4）在安装目录下执行rpm安装
[root@hadoop102 software]$ rpm -ivh mysql-community-common-5.7.28-1.el6.x86_64.rpm
[root@hadoop102 software]$ rpm -ivh mysql-community-libs-5.7.28-1.el6.x86_64.rpm
[root@hadoop102 software]$ rpm -ivh mysql-community-client-5.7.28-1.el6.x86_64.rpm
[root@hadoop102 software]$ rpm -ivh mysql-community-server-5.7.28-1.el6.x86_64.rpm
      注意:按照顺序依次执行
      
（5）修改/etc/my.cnf文件,在[mysqld]节点下添加如下配置
[mysqld]
 explicit_defaults_for_timestamp=true  //显示指定默认值为timestamp类型的字段
 
（6）删除/etc/my.cnf文件中datadir指向的目录下的所有内容:
  查看datadir的值：
[mysqld]
datadir=/var/lib/mysql
  删除/var/lib/mysql目录下的所有内容:
[root@hadoop102 mysql]# pwd
/var/lib/mysql
[root@hadoop102 mysql]# rm -rf *    //注意执行命令的位置

（7）初始化数据库
[root@hadoop102 opt]$ mysqld --initialize --user=mysql

（8）查看临时生成的root用户的密码 
[root@hadoop102 opt]$ cat /var/log/mysqld.log 

（9）启动MySQL服务
[root@hadoop102 opt]$ service mysqld start

（10）登录MySQL数据库
[root@hadoop102 opt]$ mysql -uroot -p
Enter password:   输入临时生成的密码
登录成功.

（11）修改root用户的密码
    mysql> set password = password("新密码")
    
（12）修改root用户支持任意IP连接
    mysql> use mysql ;
    mysql> update user set host= ‘%’ where  user = ‘root’;
    mysql> flush privileges ;

将Hive元数据配置到MySQL

拷贝驱动

拷贝mysql-connector-java-5.1.37-bin.jar到/opt/module/hive/lib/
[root@hadoop102 software]# cp mysql-connector-java-5.1.37-bin.jar
 /opt/module/hive/lib/

配置Metastore到MySql

1．在/opt/module/hive/conf目录下创建一个hive-site.xml
[atguigu@hadoop102 conf]$ touch hive-site.xml
[atguigu@hadoop102 conf]$ vi hive-site.xml
2．根据官方文档配置参数，拷贝数据到hive-site.xml文件中
https://cwiki.apache.org/confluence/display/Hive/AdminManual+MetastoreAdmin
注意: 下面的密码换成自己的数据库密码

以下是xml文件内容

<?xml version="1.0"?>
<?xml-stylesheet type="text/xsl" href="configuration.xsl"?>
<configuration>
    <property>
        <name>javax.jdo.option.ConnectionURL</name>
        <value>jdbc:mysql://hadoop102:3306/metastore?createDatabaseIfNotExist=true</value>
      <description>JDBC connect string for a JDBC metastore</description>
    </property>

    <property>
      <name>javax.jdo.option.ConnectionDriverName</name>
      <value>com.mysql.jdbc.Driver</value>
      <description>Driver class name for a JDBC metastore</description>
    </property>

    <property>
      <name>javax.jdo.option.ConnectionUserName</name>
      <value>root</value>
      <description>username to use against metastore database</description>
    </property>

    <property>
      <name>javax.jdo.option.ConnectionPassword</name>
      <value>root</value>
      <description>password to use against metastore database</description>
    </property>
</configuration>

3．配置完毕后，如果启动hive异常，可以重新启动虚拟机。（重启后，别忘了启动hadoop集群）

多窗口启动Hive测试

1．先启动MySQL
[atguigu@hadoop102 mysql-libs]$ mysql -uroot -p000000
查看有几个数据库
mysql> show databases;
+--------------------+
| Database           |
+--------------------+
| information_schema |
| mysql             |
| performance_schema |
| test               |
+--------------------+
2．再次打开多个窗口，分别启动hive
[atguigu@hadoop102 hive]$ bin/hive
3．启动hive后，回到MySQL窗口查看数据库，显示增加了metastore数据库
    mysql> show databases;
+--------------------+
| Database           |
+--------------------+
| information_schema |
| metastore          |
| mysql             |
| performance_schema |
| test               |
+--------------------+

HiveJDBC访问

启动hiveserver2服务

[atguigu@hadoop102 hive]$ bin/hiveserver2

启动beeline

[atguigu@hadoop102 hive]$ bin/beeline
Beeline version 1.2.1 by Apache Hive
beeline>

连接hiveserver2

beeline> !connect jdbc:hive2://hadoop102:10000（回车）
Connecting to jdbc:hive2://hadoop102:10000
Enter username for jdbc:hive2://hadoop102:10000: atguigu（回车）
Enter password for jdbc:hive2://hadoop102:10000: （直接回车）
Connected to: Apache Hive (version 1.2.1)
Driver: Hive JDBC (version 1.2.1)
Transaction isolation: TRANSACTION_REPEATABLE_READ
0: jdbc:hive2://hadoop102:10000> show databases;
+----------------+--+
| database_name  |
+----------------+--+
| default        |
| hive_db2       |
+----------------+--+

Hive常用交互命令

[atguigu@hadoop102 hive]$ bin/hive -help
usage: hive
 -d,--define <key=value>          Variable subsitution to apply to hive
                                      commands. e.g. -d A=B or --define A=B
    --database <databasename>     Specify the database to use
 -e <quoted-query-string>         SQL from command line
 -f <filename>                    SQL from files
 -H,--help                         Print help information
    --hiveconf <property=value>   Use value for given property
    --hivevar <key=value>         Variable subsitution to apply to hive
                                    commands. e.g. --hivevar A=B
 -i <filename>                    Initialization SQL file
 -S,--silent                      Silent mode in interactive shell
 -v,--verbose                     Verbose mode (echo executed SQL to the console)

1．“-e”不进入hive的交互窗口执行sql语句
[atguigu@hadoop102 hive]$ bin/hive -e "select id from student;"
2．“-f”执行脚本中sql语句
    （1）在/opt/module/datas目录下创建hivef.sql文件
        [atguigu@hadoop102 datas]$ touch hivef.sql
        文件中写入正确的sql语句
        select * from student;
    （2）执行文件中的sql语句
        [atguigu@hadoop102 hive]$ bin/hive -f /opt/module/datas/hivef.sql
    （3）执行文件中的sql语句并将结果写入文件中
        [atguigu@hadoop102 hive]$ bin/hive -f /opt/module/datas/hivef.sql  >        /opt/module/datas/hive_result.txt

Hive其他命令

1．退出hive窗口：
    hive(default)>exit;
    hive(default)>quit;
    在新版的hive中没区别了，在以前的版本是有的：
    exit:先隐性提交数据，再退出；
    quit:不提交数据，退出；

2．在hive cli命令窗口中如何查看hdfs文件系统
    hive(default)>dfs -ls /;

3．在hive cli命令窗口中如何查看本地文件系统
    hive(default)>! ls /opt/module/datas;

4．查看在hive中输入的所有历史命令
    （1）进入到当前用户的根目录/root或/home/atguigu
    （2）查看. hivehistory文件
        [atguigu@hadoop102 ~]$ cat .hivehistory

Hive常见属性配置

Hive数据仓库位置配置

1）Default数据仓库的最原始位置是在hdfs上的：/user/hive/warehouse路径下。
2）在仓库目录下，没有对默认的数据库default创建文件夹。如果某张表属于default数据库，直接在数据仓库目录下创建一个文件夹。
3）修改default数据仓库原始位置
（将hive-default.xml.template如下配置信息拷贝到hive-site.xml文件中）。
<property>
<name>hive.metastore.warehouse.dir</name>
<value>/user/hive/warehouse</value>
<description>location of default database for the warehouse</description>
</property>
配置同组用户有执行权限
bin/hdfs dfs -chmod g+w /user/hive/warehouse

查询后信息显示配置

1）在hive-site.xml文件中添加如下配置信息，就可以实现显示当前数据库，以及查询表的头信息配置。
<property>
    <name>hive.cli.print.header</name>
    <value>true</value>
</property>

<property>
    <name>hive.cli.print.current.db</name>
    <value>true</value>
</property>

2）重新启动hive，对比配置前后差异。
配置前显示
hive> select * from student;
OK
1001 xiaoli

配置后显示 增加了数据库和表头显示
hive(db_hive)> select * from student;
OK
student.id student.name
1001 xiaoli

Hive运行日志信息配置

1．Hive的log默认存放在/tmp/atguigu/hive.log目录下（当前用户名下）
2．修改hive的log存放日志到/opt/module/hive/logs
（1）修改/opt/module/hive/conf/hive-log4j.properties.template文件名称为
hive-log4j.properties
[atguigu@hadoop102 conf]$ pwd
/opt/module/hive/conf
[atguigu@hadoop102 conf]$ mv hive-log4j.properties.template hive-log4j.properties
（2）在hive-log4j.properties文件中修改log存放位置
hive.log.dir=/opt/module/hive/logs

参数配置方式

查看当前所有的配置信息

hive>set;

参数的配置三种方式

（1）配置文件方式
默认配置文件：hive-default.xml 
用户自定义配置文件：hive-site.xml
注意：用户自定义配置会覆盖默认配置。
另外，Hive也会读入Hadoop的配置，因为Hive是作为Hadoop的客户端启动的，Hive的配置会覆盖Hadoop的配置。
配置文件的设定对本机启动的所有Hive进程都有效。
    

（2）命令行参数方式
启动Hive时，可以在命令行添加-hiveconf param=value来设定参数。
例如：
[atguigu@hadoop103 hive]$ bin/hive -hiveconf mapred.reduce.tasks=10;
注意：仅对本次hive启动有效
查看参数设置：
hive (default)> set mapred.reduce.tasks;


（3）参数声明方式
可以在HQL中使用SET关键字设定参数
例如：
hive (default)> set mapred.reduce.tasks=100;
注意：仅对本次hive启动有效。
查看参数设置
hive (default)> set mapred.reduce.tasks;


上述三种设定方式的优先级依次递增。即配置文件<命令行参数<参数声明。注意某些系统级的参数，例如log4j相关的设定，必须用前两种方式设定，因为那些参数的读取在会话建立以前已经完成了。

[从零开始学Hive]Hive入门

Hive入门

Hive简介

Hive的优缺点

优点

缺点

Hive架构原理

Hive和数据库比较

查询语言

数据存储位置

数据更新

索引

执行

执行延迟

可扩展性

数据规模

Hive安装

安装地址

安装部署

Hive安装及配置

Hadoop集群配置

Hive基本操作

本地文件导入Hive

需求

数据准备

Hive实际操作

遇到的问题

MySQL安装

将Hive元数据配置到MySQL

拷贝驱动

配置Metastore到MySql

多窗口启动Hive测试

HiveJDBC访问

启动hiveserver2服务

启动beeline

连接hiveserver2

Hive常用交互命令

Hive其他命令

Hive常见属性配置

Hive数据仓库位置配置

查询后信息显示配置

Hive运行日志信息配置

参数配置方式

查看当前所有的配置信息

参数的配置三种方式

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