hive源码之explode函数

文章详细介绍了Hive中的UDTF(User-DefinedTable-GeneratingFunctions),特别是explode函数的用途和实现原理。通过源码分析,解释了如何处理array和map类型的数据,以及initialize、process和close方法的作用。文章鼓励读者基于这些理解尝试编写自己的UDTF函数。

目录

一、函数介绍

二、使用案例

三、源码分析

四、总结


一、函数介绍

UDTF(User-Defined Table-Generating Functions)是一进多出函数,如hive中的explode()、posexplode()函数。explode()函数可以将数组(array类型)的元素分隔成多行,或将映射(map类型)的元素分隔为多行和多列。工作中经常会用到这个函数,今天我们这次来分析下explode()函数源码。

二、使用案例

查询sql以及结果

select explode(array(1,2,3));

三、源码分析

一个自定义的UDTF函数需要继承GenericUDTF抽象类,且实现initialize()、 process()、close()(可选)方法。initialize()方法会被hive调用去通知UDTF函数将要接收到的参数类型。该UDTF必须返回一个与UDTF函数输出相对应的对象检查器。一旦initialize()方法被调用,hive将通过process()方法把一行行数据传给UDTF。在process()方法中,UDTF可以通过调用forward()方法将数据传给其他的operator。最后,当把所有的数据都处理完以后hive会调用close()方法。
由于需要继承GenericUDTF抽象类,我们先来看下GenericUDTF抽象类源码


/**
 * A Generic User-defined Table Generating Function (UDTF)
 *
 * Generates a variable number of output rows for a single input row. Useful for
 * explode(array)...
 */

public abstract class GenericUDTF {
  Collector collector = null;

  /**
   * Additionally setup GenericUDTF with MapredContext before initializing.
   * This is only called 
### HiveSQL 中 `EXPLODE` 函数的使用说明 #### 什么是 `EXPLODE`? `EXPLODE` 是一种表生成函数 (Table Generation Function),用于将复杂数据类型的字段(如数组或映射)拆分成多行。它能够将单个记录中的集合类型字段展开为多个独立的行,从而便于后续分析操作。 在 HiveQL 查询中,通常会配合 `LATERAL VIEW` 子句一起使用,以便于将原始表的数据与通过 `EXPLODE` 转换后的结果结合起来[^1]。 --- #### 基本语法 以下是 `EXPLODE` 的基本语法结构: ```sql SELECT ... FROM table_name LATERAL VIEW EXPLODE(column_array_or_map) exploded_table AS column_alias; ``` - **`column_array_or_map`**: 需要被展开的目标列,支持数组 (`ARRAY`) 或映射 (`MAP`) 类型。 - **`exploded_table`**: 展开后生成的结果集名称。 - **`column_alias`**: 新生成列的别名。 如果希望保留原表中未匹配到的空值,则可以在 `LATERAL VIEW` 后加上 `OUTER` 关键字[^4]。 --- #### 示例代码 假设有一张学生兴趣爱好表 `student_hobbies`,其结构如下: | id | name | hobbies | |----|---------|-----------------------| | 1 | Alice | ["Reading", "Swimming"] | | 2 | Bob | ["Gaming"] | | 3 | Charlie | NULL | ##### 示例 1:基础用法 下面的例子展示了如何利用 `EXPLODE` 将学生的兴趣爱好数组拆分为单独的兴趣项。 ```sql SELECT id, name, hobby FROM student_hobbies LATERAL VIEW EXPLODE(hobbies) exploded_hobbies AS hobby; ``` 执行结果将是: | id | name | hobby | |----|---------|------------| | 1 | Alice | Reading | | 1 | Alice | Swimming | | 2 | Bob | Gaming | 注意:对于第三条记录(Charlie),由于 `hobbies` 列为空值,因此不会出现在结果集中[^2]。 --- ##### 示例 2:带 `OUTER` 处理空值的情况 为了确保即使源数据中有空值也能返回对应的主键信息,可以加入 `OUTER` 参数。 ```sql SELECT id, name, hobby FROM student_hobbies LATERAL VIEW OUTER EXPLODE(hobbies) exploded_hobbies AS hobby; ``` 此时的结果将会包括所有学生的信息,即便他们的兴趣列表为空: | id | name | hobby | |----|---------|------------| | 1 | Alice | Reading | | 1 | Alice | Swimming | | 2 | Bob | Gaming | | 3 | Charlie | NULL | --- #### 进阶示例:结合其他函数 除了简单的数组分解外,还可以与其他内置函数联合使用来完成更复杂的任务。例如,在字符串统计场景下可借助 `POSEXPLODE` 实现位置索引附加的功能[^3]。 假设有这样一张单词频率分布表 `word_counts`: | word | counts | |-------------|----------------| | apple | {"a":2,"p":2} | | banana | {"b":1,"n":3} | 可以通过以下语句提取字母及其对应数量: ```sql SELECT word, letter, count_value FROM word_counts LATERAL VIEW POSEXPLODE(counts) exploded_letters AS letter, count_value; ``` 得到的结果形似于此: | word | letter | count_value | |--------|--------|-------------| | apple | a | 2 | | apple | p | 2 | | banana | b | 1 | | banana | n | 3 | --- ### 总结 `EXPLODE` 及其变体提供了强大的工具帮助开发者轻松处理嵌套结构化数据。无论是简单的一维数组还是带有额外元信息的复合对象都能很好地适配实际需求。
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