Hive优化（整理）

本文档是参考多个博客以及Hadoop2.5.0和Hive0.13.1的配置文件及源码整理出来的，未做详细解释的部分可以在文章尾查看参考文档

一、硬件优化

1、配置

二、网络优化

1、交换机

⑴普通交换机：网线连接服务器，便宜，常用，数据交换能力一般；

⑵光纤交换机：光纤连接服务器，比较贵，数据交换能力强；

⑶带宽（最好千兆以上）；

三、MR优化

1、map优化

⑴map的优化，主要是确定合适的mapper数（默认等于block数）。

⑵map的计算公式

[java] view plain copy

1. long minSize = Math.max(getFormatMinSplitSize(), getMinSplitSize(job));    
2. long maxSize = getMaxSplitSize(job);  
3. Math.max(minSize, Math.min(maxSize, blockSize))  

①getFormatMinSplitSize()默认为1byte，getMinSplitSize(job)返回的就是属性②mapreduce.input.fileinputformat.split.minsize的值，默认为1Lbyte；

③getMaxSplitSize(job)返回的值是Long.MAX_VALUE，对应的十进制为9223372036854775807约等于9EB；

④所以getFormatMinSplitSize()就是为了确定分片下限的，getMaxSplitSize(job)就是确定分片上限的；

⑤通过上面的分析，我们可以得出，分片的大小取决于Math.max("mapreduce.input.fileinputformat.split.minsize", blockSize))，这两个参数是我们可以配置的，再根据文件大小就可以确定mapper数量了；

源码分析见：hadoop2如何确定map数量

实际应用

⑴减小Map-Reduce job 启动时创建的Mapper数量
当处理大批量的大数据时，一种常见的情况是job启动的mapper数量太多而超出了系统限制，导致Hadoop抛出异常终止执行。解决这种异常的思路是减少mapper的数量。具体如下：
①输入文件size巨大，但不是小文件
这种情况可以通过增大每个mapper的input size，即增大minSize或者增大blockSize来减少所需的mapper的数量。增大blockSize通常不可行，因为当HDFS被hadoop namenode -format之后，blockSize就已经确定了（由格式化时dfs.block.size决定），如果要更改blockSize，需要重新格式化HDFS，这样当然会丢失已有的数据。所以通常情况下只能通过增大minSize，即增大mapreduce.input.fileinputformat.split.minsize的值。

②输入文件数量巨大，且都是小文件
所谓小文件，就是单个文件的size小于blockSize。这种情况通过增大mapreduce.input.fileinputformat.split.minsize不可行，需要使用FileInputFormat衍生的CombineFileInputFormat将多个input path合并成一个InputSplit送给mapper处理，从而减少mapper的数量。具体细节稍后会更新并展开。

⑵增加Map-Reduce job 启动时创建的Mapper数量
增加mapper的数量，可以通过减小每个mapper的输入做到，即减小blockSize或者减小mapreduce.input.fileinputformat.split.minsize的值。

注释：

调整大小的时机根据查询的不同而不同，总的来讲可以通过观察Map task的完成时间来确定是否需要增加Map资源。如果Map task的完成时间都是接近1分钟，甚至几分钟了，那么往往增加Map数量，使得每个Map task处理的数据量减少，能够让Map task更快完成；而如果Map task的运行时间已经很少了，比如10-20秒，这个时候增加Map不太可能让Map task更快完成，反而可能因为Map需要的初始化时间反而让Job总体速度变慢，这个时候反而需要考虑是否可以把Map的数量减少，这样可以节省更多资源给其他Job。

2、reduce优化

⑴reduce的优化，主要是确定reducer的数量；

⑵如果不需要Reducer，可以使用Job.setNumReduceTasks(int)将Reducer的数量设置为0（如果不使用该方法设置Reducer的数量，由于mapreduce.job.reduces默认为1，会启动一个Reducer）；

⑶增加Reducer的数量虽然增加了框架开销，但增加了负载平衡和降低了失败的成本。

3、spill与sort优化

在Spill阶段，由于内存不够，数据可能没办法在内存中一次性排序完成，那么就只能把局部排序的文件先保存到磁盘上，这个动作叫Spill，然后Spill出来的多个文件可以在最后进行merge。如果发生Spill，可以通过设置mapreduce.task.io.sort.mb（默认100M）来增大Mapper输出buffer的大小，避免Spill的发生。另外合并时可以通过设置mapreduce.task.io.sort.factor（默认10）来使得一次性能够合并更多的数据。调试参数的时候，一个要看Spill的时间成本，一个要看merge的时间成本，还需要注意不要撑爆内存（mapreduce.task.io.sort.mb是算在Map的内存里面的）。Reduce端的merge也是一样可以用mapreduce.task.io.sort.factor。一般情况下这两个参数很少需要调整，除非很明确知道这个地方是瓶颈。

4、copy优化

copy阶段是把文件从Map端copy到Reduce端。默认情况下在5%的Map完成的情况下Reduce就开始启动copy，这个有时候是很浪费资源的，因为Reduce一旦启动就被占用，一直等到Map全部完成，收集到所有数据才可以进行后面的动作，所以我们可以等比较多的Map完成之后再启动Reduce流程，这个比例可以通mapreduce.job.reduce.slowstart.completedmaps去调整，他的默认值就是5%。如果觉得这么做会减慢Reduce端copy的进度，可以把copy过程的线程增大。mapreduce.tasktracker.http.threads（默认40）可以决定作为server端的Map用于提供数据传输服务的线程，mapreduce.reduce.shuffle.parallelcopies（默认5）可以决定作为client端的Reduce同时从Map端拉取数据的并行度（一次同时从多少个Map拉数据），修改参数的时候这两个注意协调一下，server端能处理client端的请求即可。

5、文件格式

四、Job优化

1、Job执行模式

Hadoop的Map Reduce Job可以有3种模式执行，即本地模式，伪分布式，还有真正的分布式。本地模式和伪分布式都是在最初学习Hadoop的时候往往被说成是做单机开发的时候用到。但是实际上对于处理数据量非常小的Job，直接启动分布式Job会消耗大量资源，而真正执行计算的时间反而非常少。这个时候就应该使用本地模式执行mr Job，这样执行的时候不会启动分布式Job，执行速度就会快很多。比如一般来说启动分布式Job，无论多小的数据量，执行时间一般不会少于20s，而使用本地mr模式，10秒左右就能出结果。

设置执行模式的主要参数有三个，一个是Hive.exec.mode.local.auto，把他设为true就能够自动开启local mr模式。但是这还不足以启动local mr，输入的文件数量和数据量大小必须要控制，这两个参数分别为Hive.exec.mode.local.auto.tasks.max和Hive.exec.mode.local.auto.inputbytes.max，默认值分别为4和128MB，即默认情况下，Map处理的文件数不超过4个并且总大小小于128MB就启用local mr模式。

2、JVM重用

正常情况下，MapReduce启动的JVM在完成一个task之后就退出了，但是如果任务花费时间很短，又要多次启动JVM的情况下（比如对很大数据量进行计数操作），JVM的启动时间就会变成一个比较大的overhead。在这种情况下，可以使用jvm重用的参数mapreduce.job.jvm.numtasks（默认为1，设置为-1时则不受限制），他的作用是让一个jvm运行多次任务之后再退出。这样一来也能节约不少JVM启动时间。

3、索引

4、join算法

处理分布式join，一般有两种方法:

⑴replication join：把其中一个表复制到所有节点，这样另一个表在每个节点上面的分片就可以跟这个完整的表join了；
⑵repartition join：把两份数据按照join key进行hash重分布，让每个节点处理hash值相同的join key数据，也就是做局部的join。

5、数据倾斜

所谓数据倾斜，说的是由于数据分布不均匀，个别值集中占据大部分数据量，加上Hadoop的计算模式，导致计算资源不均匀引起性能下降。

五、Hql优化

1、表连接优化

2、排序

3、insert into 替换 union all

4、limit

5、自定义函数

六、平台优化

1、Hive on tez

2、Spark sql

七、参考文档

1、深入浅出数据仓库中SQL性能优化之Hive篇

2、Hadoop-2.4.1学习之如何确定Mapper数量

3、