spark篇1:Spark和SparkSql UDF数据倾斜之随机数前缀

本文介绍如何使用Spark和Spark SQL UDF解决数据倾斜问题,通过添加随机数前缀分散倾斜数据,再去除前缀进行二次聚合,确保数据处理的均衡性和效率。

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spark篇1:Spark和SparkSql UDF数据倾斜之随机数前缀
废话不多说,直接上干货

1 spark rdd
思路:先加前缀一次聚会,再去前缀二次聚合

package RDDDFDS

import RDDDFDS.初始化.ContextUtils
import org.apache.spark.rdd.RDD
import RDDDFDS.隐式转换.ImplicitAspect.rdd2RichRDD

object sparkWc {
  def main(args: Array[String]): Unit = {
    val sc = ContextUtils.getSC(this.getClass.getSimpleName)
    val readRdd: RDD[String] = sc.textFile("C:\\数据\\WC数据")
    val words: RDD[String] = readRdd.flatMap(_.split(""))
    //    增加随机数前缀,把倾斜的数据打散
    val randomRDD: RDD[String] = words.map(scala.util.Random.nextInt(9).toString+"_"+_)
    val tuples: RDD[(String, Int)] = randomRDD.map((_,1))
//    带前缀进行首次聚合
    val sumed: RDD[(String, Int)] = tuples.reduceByKey(_+_)
    sumed.distinct()
//    把随机数前缀去掉
    val value1: RDD[(String, Int)] = sumed.map(x => {
      val strings = x._1.split("_")
      val key = strings(1)
      val value = x._2
      (key, value)
    })
//    对没有前缀的RDD进行二次聚合(最终聚合)
    val value: RDD[(String, Int)] = value1.reduceByKey(_+_)
    value.printInfo()
    sc.stop()
  }
}

2 sparksql DataFrame udf
思路:先加前缀一次聚会,再去前缀二次聚合

package RDDDFDS

import java.util.Random

import RDDDFDS.初始化.ContextUtils
import org.apache.log4j.{Level, Logger}
import org.apache.spark.SparkContext
import org.apache.spark.sql.{DataFrame, SQLContext}

object sparkMysqlWc {
  def main(args: Array[String]): Unit = {
    Logger.getRootLogger.setLevel(Level.ERROR)
    val sc: SparkContext = ContextUtils.getSC(this.getClass.getSimpleName)
    val sparkSession = new SQLContext(sc)
    val reader = sparkSession.read.format("jdbc")
      .option("url","jdbc:mysql://localhost:3306/test?useUnicode=true&characterEncoding=utf8&autoReconnect=true&rewriteBatchedStatements=TRUE&useSSL=false")
      .option("driver", "com.mysql.jdbc.Driver")
      .option("user", "root")
      .option("password","123456")
      .option("dbtable", "boytest").load()

    reader.registerTempTable("boytest")
    sparkSession.cacheTable("boytest")

    //udf加前缀
    sparkSession.udf.register("random_prefix", (key:String)=>{
      val random = new Random()
      val randNum = random.nextInt(10)
      randNum + "_" + key
    })
  //udf去前缀
    sparkSession.udf.register("remove_prefix",(key:String)=>{
      val strings = key.split("_")
      strings(1)
    })

    val datas = sparkSession.sql(
      s"""
         |select sum(ct),remove_prefix(name)
         |	  from(
         |        select
         |        count(age) as ct,
         |        random_prefix(name) as name
         |        from boytest
         |        group by random_prefix(name)
         |		)
         |		group by remove_prefix(name)
 """.stripMargin)

    datas.show()
 //   Thread.sleep(10000)
    sparkSession.uncacheTable("boytest")
    sc.stop()

  }
}
<think>我们正在解决Hive SQL执行过程中的OOM(内存溢出)问题。根据提供的引用信息,我们可以从几个方面进行调优: 1. 调整客户端JVM内存设置(针对客户端操作) 2. 优化Hive SQL脚本(减少内存消耗) 3. 检查并解决HiveServer2内存问题(如UDF加载导致的内存泄漏) 具体步骤: 一、调整客户端JVM内存(针对提交作业的客户端) 引用[1]提到,当客户端在提交job前处理大量数据时,可能会因为JVM内存不足而报OOM。可以通过设置环境变量增大客户端JVM内存: - 在Python脚本中:`os.environ["HADOOP_CLIENT_OPTS"] = "-Xmx16g"` - 在Shell环境中:`export HADOOP_CLIENT_OPTS="-Xmx16g"` 注意:在数据查询/自助提数中可能不支持设置。 二、优化Hive SQL脚本 引用[2]提到,SQL代码过长、嵌套过多可能导致可读性差,同时可能引发执行效率低内存消耗大的问题。优化建议: 1. 简化查询,避免不必要的子查询嵌套。 2. 将复杂的查询拆分成多个中间步骤,使用临时表存储中间结果,减少单次处理的数据量。 3. 使用合适的JOIN策略(如MAPJOIN)来减少内存消耗。 4. 避免使用SELECT *,只选择需要的列。 5. 使用分区分桶技术,减少扫描的数据量。 6. 使用谓词下推(Predicate Pushdown)提前过滤数据。 三、检查HiveServer2内存问题 引用[3]提到,HiveServer2可能存在内存泄漏问题,特别是在使用UDF时。当会话关闭时,UDF的ClassLoader可能不会被垃圾回收,导致内存累积。解决方案: 1. 升级Hive到包含修复(HIVE-26404)的版本,该修复解决了UDF ClassLoader未回收的问题。 2. 监控HiveServer2的内存使用情况,定期重启服务(如果无法升级)。 3. 减少不必要的UDF使用,或者使用永久函数代替临时函数(因为临时函数在会话结束时会尝试卸载,但可能因bug导致未卸载)。 四、调整Hive执行引擎的参数 除了上述,还可以调整Hive执行引擎的内存参数: 1. 调整MapReduce任务的内存: - `set mapreduce.map.memory.mb=4096;` (设置map任务内存) - `set mapreduce.reduce.memory.mb=8192;` (设置reduce任务内存) 2. 调整Container内存: - `set yarn.app.mapreduce.am.resource.mb=8192;` (设置ApplicationMaster内存) - `set yarn.scheduler.minimum-allocation-mb=1024;` (集群级别,需要管理员调整) 3. 调整JVM堆大小(针对每个map/reduce任务): - `set mapreduce.map.java.opts=-Xmx3072m;` (map任务堆内存) - `set mapreduce.reduce.java.opts=-Xmx6144m;` (reduce任务堆内存) 4. 设置Hive自动内存调整(Hive 2.0+): - `set hive.tez.auto.reducer.parallelism=true;` (Tez引擎下自动调整并行度) - `set hive.exec.reducers.bytes.per.reducer=67108864;` (每个reducer处理的数据量,可调整) 五、检查数据倾斜 数据倾斜是导致OOM的常见原因。可以通过以下方式缓解: - 使用`set hive.groupby.skewindata=true;`(对group by操作进行优化) - 在JOIN时,对倾斜的key进行单独处理(例如,将倾斜的key拆分出来单独JOIN,再合并结果) - 使用随机数打散倾斜的key(如将key加上随机前缀,然后在reduce阶段去掉) 六、使用更高效的计算引擎 考虑使用Tez或Spark作为Hive的执行引擎,它们对内存管理更高效。 总结步骤: 1. 首先尝试优化SQL脚本调整客户端内存(如果问题发生在客户端)。 2. 调整Hive执行参数(包括map/reduce内存JVM堆内存)。 3. 检查数据倾斜问题并优化。 4. 检查HiveServer2的内存泄漏问题,升级Hive版本或重启服务。 5. 考虑使用更高效的计算引擎。 注意:在调整内存参数时,需要根据集群资源情况合理设置,避免设置过大影响其他任务。 相关问题: 1. 如何监控Hive任务的内存使用情况? 2. 如何诊断Hive SQL执行过程中的数据倾斜? 3. 在Hive中如何正确使用MAPJOIN? 4. 如何升级Hive以修复已知的内存泄漏问题? 5. Tez引擎相比MapReduce在内存管理上有哪些优势?</think>### Hive SQL执行OOM问题解决方案 #### 一、客户端内存优化(适用于提交阶段OOM) 当客户端处理大量元数据(如文件块信息)时可能触发OOM: ```shell # 方案1:在Shell中设置(推荐) export HADOOP_CLIENT_OPTS="-Xmx16g" hive -e "SELECT ..." # 方案2:在Python脚本中设置 import os os.environ["HADOOP_CLIENT_OPTS"] = "-Xmx16g" ``` > **说明**:此方案仅适用于客户端操作,自助提数平台通常不支持[^1] #### 二、SQL脚本优化(核心方案) 1. **避免深层嵌套** 复杂嵌套查询易导致执行计划过大: ```sql -- 优化前:多层嵌套 SELECT A.col FROM (SELECT ... FROM (SELECT ...) B) A -- 优化后:使用CTE或临时表 WITH temp1 AS (SELECT ...), temp2 AS (SELECT ...) SELECT col FROM temp1 JOIN temp2 ... ``` 2. **分区裁剪与谓词下推** ```sql -- 确保分区过滤生效 SELECT * FROM partitioned_table WHERE dt >= '2023-01-01' -- 分区字段 AND size > 100 -- 分桶字段 ``` 3. **数据倾斜处理** ```sql -- 方案1:启用倾斜优化 SET hive.groupby.skewindata=true; -- 方案2:随机打散倾斜KEY SELECT user_id % 10 AS bucket, COUNT(*) FROM logs GROUP BY user_id % 10 ``` #### 三、执行引擎参数调优 ```sql -- 调整Map/Reduce内存 SET mapreduce.map.memory.mb=4096; SET mapreduce.reduce.memory.mb=8192; SET mapreduce.map.java.opts='-Xmx3072m'; SET mapreduce.reduce.java.opts='-Xmx6144m'; -- 启用向量化执行(Hive 0.13+) SET hive.vectorized.execution.enabled=true; ``` #### 四、HiveServer2内存泄漏修复 当使用UDF时可能引发ClassLoader泄漏: 1. 升级Hive到包含[HIVE-26404](https://issues.apache.org/jira/browse/HIVE-26404)修复的版本(3.1.3+) 2. 临时方案:定期重启HiveServer2服务 3. 避免频繁创建临时UDF[^3] #### 五、集群级优化 | 配置项 | 推荐值 | 作用 | |--------|--------|------| | `yarn.nodemanager.resource.memory-mb` | 物理内存80% | 单节点总内存 | | `yarn.scheduler.maximum-allocation-mb` | ≥16GB | 单容器最大内存 | | `hive.tez.container.size` | 匹配YARN配置 | Tez容器内存 | > **验证方法**:通过YARN ResourceManager UI监控容器内存使用 #### 典型优化案例 ```sql -- 优化前(易OOM的复杂查询) SELECT * FROM (SELECT user_id, COUNT(*) cnt FROM logs GROUP BY user_id) a JOIN (SELECT user_id, SUM(price) total FROM orders GROUP BY user_id) b ON a.user_id = b.user_id; -- 优化后 WITH user_logs AS ( SELECT user_id, COUNT(*) cnt FROM logs GROUP BY user_id ), user_orders AS ( SELECT user_id, SUM(price) total FROM orders GROUP BY user_id ) SELECT /*+ MAPJOIN(b) */ a.*, b.total -- 启用MapJoin FROM user_logs a JOIN user_orders b ON a.user_id = b.user_id; ```
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