hive架构和原理以及与传统数据库的区别
hive
1.1 hive简介
1.1.1 什么是hive？
hive是一个构建在Hadoop上的数据仓库工具（框架），可以将结构化的数据文件映射成一张数据表，并可以使用类似sql的方式来对这样的数据文件进行读、写以及管理（包括元数据）。Hive SQL 简称HQL。hive的执行引擎可以是MR、Spark、tez。
如果执行引擎是MapReduce的话，hive会将Hql翻译成MR进行数据的计算。 用户可以使用命令行工具或JDBC驱动程序来连接到hive。
1.1.2 为什么使用hive
因为直接使用Map Reduce，需要面临一下问题：
- 人员学习成本高
- 项目周期要求太短
- Map Reduce实现复杂查询逻辑开发难度大
1.1.3 hive的优缺点
1.1.3.1 hive的优点
- 学习成本低
- 可扩展性好
- 适合做离线分析处理（OLAP）
- 延展性好
- 良好的容错性
- 统计管理
1.1.3.2 hive的缺点
- hive的HQL表达能力有限
- hive的效率比价低
1.2 hive架构和原理
1.2.1 hive的架构
-
用户连接接口
CLI：是指Shell命令行
JDBC/ODBC：是指hive的Java实现，与传统数据库JDBC类似。
WebUI：是指可通过浏览器访问hive。
-
thriftserver：
hive的可选组件，此组件是一个软件框架服务，允许客户端使用包括Java、c++、Ruby和其他多种语言，通过编程的方式远程访问hive。
- 元数据
hive将元数据存储在数据库中，如MySQL、derby。hive中的元数据包括（表名、表所属的数据库名、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）
- 驱动器（Driver）
- 解析器（SQLParser）：
将HQL字符串转换成抽象的语法树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、SQL语义是否有误。
- 编译器（Compiler）：
对HQL语句进行词法、语法、语义的编译（需要跟元数据关联），编译完成后会生成一个执行计划。hive上就是编译成mapreduce的job。
- 优化器（Optimizer）：
将执行计划进行优化，减少不必要的列、使用分区、使用索引等。优化job。
- 执行器（Executer）：
将优化后的执行计划提交给Hadoop的yarn上执行。提交job。
- hadoop
Jobtracker是hadoop1.x中的组件，它的功能相当于:Resourcemanager+AppMaster
TaskTracker相当于Nodemanager + yarnchild
Hive的数据存储在HDFS中，大部分的查询、计算由MapReduce完成
注意：
- 包含*的全表查询，比如select * from table 不会生成MapRedcue任务
- 包含*的limit查询，比如select * from table limit 3 不会生成MapRedcue任务
1.2.2 hive的工作原理
-
用户提交查询等任务给Driver。
-
驱动程序将Hql发送编译器，检查语法和生成查询计划。
-
编译器Compiler根据用户任务去MetaStore中获取需要的Hive的元数据信息。
-
编译器Compiler得到元数据信息，对任务进行编译，先将HiveQL转换为抽象语法树，然后将抽象语法树转换成查询块，将查询块转化为逻辑的查询计划，重写逻辑查询计划，将逻辑计划转化为物理的计划（MapReduce）, 最后选择最佳的策略。
-
将最终的计划提交给Driver。到此为止，查询解析和编译完成。
-
Driver将计划Plan转交给ExecutionEngine去执行。
-
在内部，执行作业的过程是一个MapReduce工作。执行引擎发送作业给JobTracker，在名称节点并把它分配作业到TaskTracker，这是在数据节点。在这里，查询执行MapReduce工作。
7.1 与此同时,在执行时,执行引擎可以通过Metastore执行元数据操作。
-
执行引擎接收来自数据节点的结果。
-
执行引擎发送这些结果值给驱动程序。
-
驱动程序将结果发送给Hive接口。
1.2.3 hive和Hadoop的关系
- hive本身其实没有多少功能，hive就相当于在Hadoop上面包了一个壳子，就是对Hadoop进行了一次封装。
- hive的存储是基于hdfs/hbase的，hive的计算是基于mapreduce。
1.3 hive与传统型数据库的区别
-
Hive采用了类SQL的查询语言HQL，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。
-
数据库可以用在OLTP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。
-
Hive不适合用于联机事务处理(OLTP)，也不提供实时查询功能。它最适合应用在基于大量不可变数据的批处理作业。Hive 的特点是可伸缩（在Hadoop 的集群上动态的添加设备），可扩展、容错、输入格式的松散耦合。Hive 的入口是DRIVER ，执行的SQL语句首先提交到DRIVER驱动，然后调COMPILER解释驱动，最终解释成MapReduce 任务执行，最后将结果返回。
-
MapReduce 开发人员可以把自己写的 Mapper 和 Reducer 作为插件支持 Hive 做更复杂的数据分析。 它与关系型数据库的 SQL 略有不同，但支持了绝大多数的语句（如 DDL、DML）以及常见的聚合函数、连接查询、条件查询等操作。
1.3.1 hive和MySQL的比较
-
mysql用自己的存储存储引擎，hive使用的hdfs来存储。
-
mysql使用自己的执行引擎，而hive使用的是mapreduce来执行。
-
mysql使用环境几乎没有限制，hive是基于hadoop的。
-
mysql的低延迟，hive是高延迟。
-
mysql的handle的数据量较小，而hive的handle数据量较大。
-
mysql的可扩展性较低，而hive的扩展性较高。
-
mysql的数据存储格式要求严格，而hive对数据格式不做严格要求。
-
mysql可以允许局部数据插入、更新、删除等，而hive不支持局部数据的操作。