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【数据仓库与联机分析处理】数据仓库工具Hive

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Francek Chen
发布2025-01-22 20:04:24
发布2025-01-22 20:04:24
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一、Hive简介

(一)什么是Hive
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    Hive是基于Hadoop的一个**数据仓库工具**,用来进行数据提取、转化、加载,这是一种可以存储、查询和分析存储在Hadoop中的大规模数据的机制。Hive数据仓库工具能将结构化的数据文件映射为一张数据库表,并提供SQL查询功能,能将SQL语句转变成MapReduce任务来执行。Hive的优点是学习成本低,可以通过类似SQL语句实现快速MapReduce统计,使MapReduce变得更加简单,而不必开发专门的MapReduce应用程序。Hive十分适合对数据仓库进行统计分析。

本质:将 HQL 转化成 MapReduce 程序

(1)Hive 处理的数据存储在 HDFS

(2)Hive 分析数据底层的实现是 MapReduce

(3)执行程序运行在 Yarn 上

(二)优缺点

1、优点

(1)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)。

(2)避免了去写 MapReduce,减少开发人员的学习成本。

(3)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。

(4)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。

(5)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。

2、缺点

(1)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,由于 MapReduce 数据处理流程的限制,效率更高的算法却无法实现。(2)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。

(三)Hive架构原理

1、用户接口:Client

CLI(command-line interface)、JDBC/ODBC(jdbc 访问 hive)、WEBUI(浏览器访问 hive)

2、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)、表的数据所在目录等;

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

3、Hadoop

使用 HDFS 进行存储,使用 MapReduce 进行计算。

4、驱动器:Driver

(1)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。

(2)编译器(Physical Plan):将 AST 编译生成逻辑执行计划。

(3)优化器(Query Optimizer):对逻辑执行计划进行优化。

(4)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。

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    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。 
(四)Hive 和数据库比较
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    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。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

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     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

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     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、数据更新

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     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。

4、执行

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     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。

5、执行延迟

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     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。

6、可扩展性

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     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。

7、数据规模

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     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。

二、MySQL的安装配置

MySQL的安装配置可以参考我之前的博客:

在Linux系统中安装MySQL数据库-CSDN博客

icon-default.png?t=N7T8
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https://blog.csdn.net/Morse_Chen/article/details/135154114

三、Hive的安装配置

1、下载安装包

下载地址:http://archive.apache.org/dist/hive/

将安装包apache-hive-3.1.3-bin.tar.gz上传到虚拟机“/usr/local/uploads”目录下。

2、解压并改名
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[root@bigdata zhc]# cd /usr/local/uploads
[root@bigdata uploads]# tar -zxvf apache-hive-3.1.3-bin.tar.gz -C /usr/local
[root@bigdata uploads]# cd /usr/local
[root@bigdata local]# mv apache-hive-3.1.3-bin hive
3、配置环境变量
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[root@bigdata local]# vi /etc/profile

在文件最后加入以下内容:

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export HIVE_HOME=/usr/local/hive
export PATH=$PATH:$HIVE_HOME/bin

使环境变量生效:

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[root@bigdata local]# source /etc/profile
4、修改hive-env.sh文件
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[root@bigdata local]# cd /usr/local/hive/conf
[root@bigdata conf]# cp hive-env.sh.template hive-env.sh

在文件中加入以下内容:

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export JAVA_HOME=/usr/local/servers/jdk
export HADOOP_HOME=/usr/local/servers/hadoop
export HIVE_HOME=/usr/local/hive

四、Hive的使用

(一)Hive的数据类型

1、基本数据类型

序号

数据类型

Java 数据类型

长度

范围

例子

1

TINYINT

byte

1Byte

-128~127

10

2

SMALLINT

short

2Byte

-32,768~2,767

10

3

INT

int

4Byte

10

4

BIGINT

long

8Byte

-9,223,372,036,854,775,808~9,223,372,036,854,775,807

10

5

BOOLEAN

boolean

布尔类型

TRUE

6

FLOAT

float

单精度浮点数

1.23456

7

DOUBLE

double

双精度浮点数

1.23456

8

STRING

string

字符序列

可指定字符集。可使用单引号和双引号

'hello hive' "hello hadoop"

9

TIMESTAM

时间戳,纳米精度

整数、浮点数或字符串

1232321232 12312341.21234421 '2017-04-07 15:05:56.1231352'

10

BINARY

字节数组

2、复杂数据类型

序号

数据类型

描述

示例

1

STRUCT

STRUCT封装一组有名字的字段,其类型可以是任意的基本类型,可以通过“点”号来访问元素的内容。

names('Zoro','Jame')

2

MAP

MAP是一组键—值对元组集合,使用数组表示法可以访问元素。其中key只能是基本类型,值可以是任意类型。

money('Zoro',1000, 'Jame',800)

3

ARRAY

ARRAY类型是由一系列相同数据类型元素组成的,每个数组元素都有一个编号,从零开始。例如,fruits'apple','orange','mango',可通过fruits1来访问orange

fruits('apple','orange','mango')

4

UNION

UNION类似于C语言中的UNION结构,在给定的任何一个时间点,UNION类型可以保存指定数据类型中的任意一种,类型声明语法为UNIONTYPE<data_type,data_type……>,每个UNION类型的值都通过一个整数来表示其类型,这个整数位声明时的索引从0开始。

(二)Hive的基本操作

1、创建数据库和表

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hive> show databases;
hive> use default;
hive> show tables;
hive> create table student(id int, name string);
hive> show tables;
hive> desc student;

2、向表中插入数据

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hive> insert into student values(1000,"ss");

在HDFS中也能查看Hive数据库信息:

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[root@bigdata zhc]# hdfs dfs -ls /user/hive/warehouse/student/

3、查看表中数据

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hive> select * from student;

4、查看HDFS中的信息

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hive> dfs -ls /;

5、加载本地文件到数据库表中

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[root@bigdata zhc]# cd /home/zhc/mycode/
[root@bigdata mycode]# mkdir hive
[root@bigdata mycode]# cd hive
[root@bigdata hive]# vi student.txt

1001 zhangshan 1002 lishi 1003 zhaoliu

然后我们就会发现加入的数据都是NULL,这样更改:

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hive> drop table if exists student;
hive> CREATE TABLE student(id int, name string) ROW FORMAT DELIMITED FIELDS TERMINATED BY ' ' LINES TERMINATED BY '\n' STORED AS TEXTFILE;
hive> load data local inpath '/home/zhc/mycode/hive/student.txt' into table student;
hive> select * from student;

就可以发现数据能够正常查看:

五、配置Hive元数据存储到MySQL

1、修改hive-site.xml文件

如果没有这个文件,在conf目录新建。

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[root@bigdata conf]# vi hive-site.xml

在文件中加入以下内容:

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<?xml version="1.0"?>
<?xml-stylesheet type="text/xsl" href="configuration.xsl"?>
<configuration>
  <property>
    <name>javax.jdo.option.ConnectionURL</name>
    <value>jdbc:mysql://192.168.191.200:3306/hive?createDatabaseIfNotExist=true&amp;useSSL=false</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>MYsql123!</value>
    <description>password to use against metastore database</description>
  </property>
</configuration>

此文件是为了配置Hive元数据存储到MySQL,希望将Hive元数据写入到MySQL的metastore数据库。

2、上传MySQL连接驱动

将mysql-connector-java-5.1.40-bin.jar复制到“/usr/local/hive/lib”目录下。

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[root@bigdata conf]# cd /usr/local/uploads
[root@bigdata uploads]# cp mysql-connector-java-5.1.40-bin.jar /usr/local/hive/lib

3、初始化Hive元数据库

修改为采用MySQL存储元数据。(默认的是derby数据库)

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[root@bigdata conf]# schematool -initSchema -dbType mysql

报如下错误:

原因是hadoop和hive的两个guava.jar版本不一致,两个jar位置分别位于下面两个目录:

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/usr/local/hive/lib/guava-19.0.jar
/usr/local/servers/hadoop/share/hadoop/common/lib/guava-27.0-jre.jar

解决办法是删除低版本的那个,将高版本的复制到低版本目录下。

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[root@bigdata lib]# cd /usr/local/hive/lib
[root@bigdata lib]# rm -f guava-19.0.jar
[root@bigdata lib]# cp /usr/local/servers/hadoop/share/hadoop/common/lib/guava-27.0-jre.jar .

若再次运行初始化命令,还有下面类似的报错:

这个是mysql中权限不够,添加权限如下:

(1)进入mysql数据库命令行

(2)设置root账号密码为MYsql123!可以访问用任何ip访问mysql服务器

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mysql> grant all privileges on *.* to root@"%" identified by "MYsql123!";

这相当于是给IP-xxx.xxx.xxx.xxx赋予了所有的权限,包括远程访问权限,%百分号表示允许任何IP访问数据库。

(3)然后再输入 flush privileges;

(4)在Linux服务器上重启MySQL

再次运行初始化命令,出现如下结果则表示成功。

4、验证元数据

(1)启动Hadoop和MySQL服务

这里注意:启动hive之前,必须启动hdfs和yarn!

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[root@bigdata zhc]# start-all.sh
[root@bigdata zhc]# systemctl start mysqld.service
[root@bigdata zhc]# systemctl status mysqld.service

(2)启动Hive

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[root@bigdata zhc]# cd /usr/local/hive
[root@bigdata hive]# bin/hive

(3)进入MySQL

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[root@bigdata zhc]# mysql -u root -p
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mysql> show databases;

这里看到多出了一个hive数据库:

(4)查看元数据库hive

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mysql> use hive;
mysql> show tables;

查看到hive元数据库中的表格。

至此,配置Hive元数据存储到MySQL就成功了!

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原始发表:2024-01-08,如有侵权请联系 cloudcommunity@tencent.com 删除

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目录
  • 一、Hive简介
    • (一)什么是Hive
    • (二)优缺点
    • (三)Hive架构原理
    • (四)Hive 和数据库比较
  • 二、MySQL的安装配置
  • 三、Hive的安装配置
    • 1、下载安装包
    • 2、解压并改名
    • 3、配置环境变量
    • 4、修改hive-env.sh文件
  • 四、Hive的使用
    • (一)Hive的数据类型
    • (二)Hive的基本操作
  • 五、配置Hive元数据存储到MySQL
    • 1、修改hive-site.xml文件
    • 2、上传MySQL连接驱动
    • 3、初始化Hive元数据库
    • 4、验证元数据
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