hive top n (order by与sort by区别)

本文介绍在Hive中如何使用sort by替代order by来提高SELECT TOP N查询的效率。通过实例展示,当面对大数据量时,sort by能够启动多个reduce任务进行局部排序,再进行全局排序,有效提升查询速度。

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我想说的SELECT TOP N是取最大前N条或者最小前N条。
Hive
提供了limit关键字,再配合order by可以很容易地实现SELECT TOP N
但是在Hiveorder by只能使用1reduce,如果表的数据量很大,那么order by就会力不从心。
例如我们执行SQLselect a from ljntest01 order by a limit 10;
控制台会打印出:Number of reduce tasks determined at compile time: 1
说明启动的reduce数量是编译时确定的。
查看该SQL的执行计划,该SQL只启动1JOB 

假设数据表有1亿条数据,而我们只想取TOP 10,那对1亿条数据在1reduce中做全排序是非常不合理的。
幸好有sort by,使用sort by替换order by就可以解决这个问题:
select a from ljntest01 sort by a limit 10;
首先执行该SQL控制台打印出:Number of reduce tasks not specified. Estimated from input data size: 1
说明reduce数不是编译时确定的,而是根据输入文件大小动态确定的。
此外查看该SQL的执行计划:

STAGE DEPENDENCIES:
  Stage-1 is a root stage
  Stage-2 depends on stages: Stage-1
  Stage-0 is a root stage 

STAGE PLANS:
  Stage: Stage-1
    Map Reduce
      Alias -> Map Operator Tree:
        ljntest01
          TableScan
            alias: ljntest01
            Select Operator
              expressions:
                    expr: a
                    type: int
              outputColumnNames: _col0
              Reduce Output Operator
                key expressions:
                      expr: _col0
                      type: int
                sort order: +
                tag: -1
                value expressions:
                      expr: _col0
                      type: int
      Reduce Operator Tree:
        Extract
          Limit
            File Output Operator
              compressed: true
              GlobalTableId: 0
              table:
                  input format: org.apache.hadoop.mapred.SequenceFileInputFormat
                  output format: org.apache.hadoop.hive.ql.io.HiveSequenceFileOutputFormat
 

  Stage: Stage-2
    Map Reduce
      Alias -> Map Operator Tree:
        hdfs://hdpnn:9000/group/alidw-cbu/tmp/hive-admin/hive_2012-12-16_01-19-42_893_2878471909568139281/-mr-10002
            Reduce Output Operator
              key expressions:
                    expr: _col0
                    type: int
              sort order: +
              tag: -1
              value expressions:
                    expr: _col0
                    type: int
      Reduce Operator Tree:
        Extract
          Limit
            File Output Operator
              compressed: true
              GlobalTableId: 0
              table:
                  input format: org.apache.hadoop.mapred.TextInputFormat
                  output format: org.apache.hadoop.hive.ql.io.HiveIgnoreKeyTextOutputFormat
 

  Stage: Stage-0
    Fetch Operator
      limit: 10 

sort by可以启动多个reduce,每个reduce做局部排序,但是这对于sort by limit N已经够用了。从执行计划中可以看出sort by limit N启动了两个JOB。第一个JOB是在每个reduce中做局部排序,然后分别取TOP N。假设启动了Mreduce,第二个JOB再对Mreduce分别局部排好序的总计M * N条数据做全局排序,取TOP N,从而得到想要的结果。这样就可以大大提高SELECT TOP N的效率。

<think>好的,用户之前已经询问过Hive SQL中PARTITION BY和GROUP BY区别,现在转而询问Oracle数据库中的区别。我需要结合用户提供的引用资料和之前的回答,确保内容准确且符合Oracle的特性。首先,确认用户提供的引用中的关键点: 1. 引用2提到GROUP BY用于数据分组,而PARTITION BY用于数据分区,两者在大数据处理中有不同应用。 2. 引用3指出Oracle中GROUP BY需要包含所有SELECT中的非聚合字段,而PARTITION BY允许分组后排序并保留所有字段。 3. 引用4强调PARTITION BY保留全部数据,仅对某些字段分组排序,而GROUP BY仅保留分组字段和聚合结果。 4. 引用1关于Oracle分区表的信息,可能PARTITION BY在窗口函数中的应用不同,但用户问题集中在GROUP BY和窗口函数的PARTITION BY,需注意区分。 用户之前的问题已覆盖Hive中的区别,现在需要调整到Oracle环境。需注意Oracle的窗口函数语法和可能的特定行为。需要比较两者在数据保留、聚合方式、语法结构、性能影响和应用场景的差异。同时,用户可能希望了解具体示例和常见错误,如GROUP BY的字段限制。需要确保回答结构清晰,引用资料中的例子,如引用3中的row_number()用法,并添加相关问题和注意事项。最后验证是否有遗漏点,比如执行计划差异或Oracle特有的优化提示。</think>### Oracle 数据库中 `PARTITION BY`(窗口函数) `GROUP BY` 的对比分析 --- #### **核心区别总结** | 维度 | `GROUP BY` | `PARTITION BY`(窗口函数) | |--------------------|-------------------------------------|-----------------------------------| | **数据保留** | 仅保留分组字段和聚合结果 | 保留所有原始字段,仅对分组字段计算 | | **聚合方式** | 全组聚合(每组输出一行) | 分组内逐行计算(输出行数不变) | | **语法限制** | `SELECT`字段必须参分组或聚合 | 可自由引用所有字段 | | **执行过程** | 触发数据重分布(Shuffle) | 单次扫描数据,本地排序计算 | | **典型应用** | 生成汇总报表、去重统计 | 明细数据增强分析、滑动窗口计算 | --- #### **详细对比示例** ##### 1. **数据保留输出形式** - **`GROUP BY`** **核心规则**:`SELECT`子句中的字段必须参分组或使用聚合函数[^3][^4]。 ```sql -- 正确示例(分组字段+聚合函数) SELECT dept, AVG(salary) AS avg_sal FROM employees GROUP BY dept; -- 错误示例(id未参分组或聚合) SELECT id, dept, AVG(salary) -- ORA-00979: 不是GROUP BY表达式 FROM employees GROUP BY dept; ``` - **`PARTITION BY`** **核心优势**:保留所有原始字段,仅对分组字段进行窗口计算[^3][^4]。 ```sql -- 显示每个员工的薪资及其部门平均薪资 SELECT id, dept, salary, AVG(salary) OVER(PARTITION BY dept) AS dept_avg_sal FROM employees; ``` --- ##### 2. **聚合范围灵活性** - **`GROUP BY`** 固定全组聚合,无法实现滑动窗口或累计计算。 ```sql -- 统计部门总人数 SELECT dept, COUNT(*) AS emp_count FROM employees GROUP BY dept; ``` - **`PARTITION BY`** 支持自定义窗口范围(如累计值、移动平均)[^3][^4]。 ```sql -- 计算部门内薪资累计值(按入职时间排序) SELECT id, dept, salary, SUM(salary) OVER(PARTITION BY dept ORDER BY hire_date) AS cumulative_sal FROM employees; ``` --- ##### 3. **排序排名功能** - **`GROUP BY`** 无法直接实现排序功能,需额外使用`ORDER BY`子句。 ```sql -- 部门平均薪资降序排列 SELECT dept, AVG(salary) AS avg_sal FROM employees GROUP BY dept ORDER BY avg_sal DESC; ``` - **`PARTITION BY`** 排序函数(如`ROW_NUMBER`、`RANK`)结合,实现分组内排序[^3]。 ```sql -- 部门内薪资排名 SELECT id, dept, salary, RANK() OVER(PARTITION BY dept ORDER BY salary DESC) AS dept_rank FROM employees; ``` --- #### **性能执行计划差异** 1. **`GROUP BY`** - 触发全表扫描和`Hash Group By`操作,可能因数据倾斜导致性能问题。 - 优化方法:使用`DISTRIBUTE BY`或`HASH`分发数据[^4]。 2. **`PARTITION BY`** - 依赖内存或本地排序(`Window Sort`),大数据量时需注意窗口范围定义。 - 优化方法:减少窗口内数据量(如`RANGE BETWEEN INTERVAL`)。 --- #### **典型应用场景** | 场景 | `GROUP BY` | `PARTITION BY` | |--------------------------|-------------------------------------|-----------------------------------| | **数据汇总** | 部门薪资总额、地区销售总量 | 员工薪资部门平均值的对比 | | **数据清洗** | 去重统计(如唯一用户数) | 标记重复数据(如`ROW_NUMBER`) | | **时间序列分析** | 月销售额统计 | 近7天累计销售额、移动平均 | | **排名分位数计算** | 不支持 | Top-N分析、薪资分位数排名 | --- #### **关键注意事项** 1. **`GROUP BY`字段完整性** Oracle严格要求`SELECT`字段必须参分组或聚合,否则报错`ORA-00979`[^4]。 2. **窗口函数中的`ORDER BY`** 在`PARTITION BY`中,`ORDER BY`会隐式定义窗口范围(默认`RANGE BETWEEN UNBOUNDED PRECEDING AND CURRENT ROW`)。 ```sql -- 累计值(默认窗口范围) SUM(salary) OVER(PARTITION BY dept ORDER BY hire_date) -- 全组聚合(显式指定窗口范围) SUM(salary) OVER(PARTITION BY dept ORDER BY hire_date RANGE BETWEEN UNBOUNDED PRECEDING AND UNBOUNDED FOLLOWING) ``` ---
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