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  • Hive文件存储格式

    千次阅读 2020-12-23 17:42:06
    列式存储和行式存储5.png图左边为逻辑表,右边第一个为行式存储,第二个为列式存储。** 行存储的特点: **查询满足条件的一整行数据的时候,列存储则需要去每个聚集的字段找到对应的每个列的值,行存储只需要找到...

    列式存储和行式存储

    5.png

    上图左边为逻辑表,右边第一个为行式存储,第二个为列式存储。

    ** 行存储的特点: **查询满足条件的一整行数据的时候,列存储则需要去每个聚集的字段找到对应的每个列的值,行存储只需要找到其中一个值,其余的值都在相邻地方,所以此时行存储查询的速度更快。

    ** 列存储的特点: **因为每个字段的数据聚集存储,在查询只需要少数几个字段的时候,能大大减少读取的数据量;每个字段的数据类型一定是相同的,列式存储可以针对性的设计更好的设计压缩算法。

    Hive中常用的存储格式

    textfile

    textfile为默认格式,存储方式为行存储。

    ORCFile

    hive/spark都支持这种存储格式,它存储的方式是采用数据按照行分块,每个块按照列存储,其中每个块都存储有一个索引。特点是数据压缩率非常高。

    6.png

    Parquet

    Parquet也是一种行式存储,同时具有很好的压缩性能;同时可以减少大量的表扫描和反序列化的时间。

    根据不同的格式创建表

    textfile

    创建表

    create table textfile(

    ...

    ...

    ...

    )

    row format delimited fields terminated by '\t'

    stored as textfile;

    insert into table textfile select * from source_log;

    查看占用的磁盘空间

    7.png

    orc

    创建表

    create table orc(

    ...

    ...

    ...

    )

    row format delimited fields terminated by '\t'

    stored as orc;

    insert into table orc select * from source_log;

    查看占用的磁盘空间

    8.png

    parquet

    创建表

    create table parquet(

    ...

    ...

    ...

    )

    row format delimited fields terminated by '\t'

    stored as parquet;

    insert into table parquet select * from source_log;

    查看占用的磁盘空间

    9.png

    磁盘空间占用大小比较

    orc(7.8M)

    查询语句的比较

    textfile表

    hive (count_log)> select id from textfile limit 30;

    10.png

    orc表

    hive (count_log)> select id from orc limit 30;

    11.png

    parquet表

    hive (count_log)> select id from parquet limit 30;

    12.png

    把设置存储格式和压缩结合使用,可以最大的减少存储空间。

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  • hive文件存储格式和创建语句hive文件存储格式包括以下几类:1、TEXTFILE2、SEQUENCEFILE3、RCFILE4、ORCFILE(0.11以后出现)其中TEXTFILE为默认格式,建表时不指定默认为这个格式,导入数据时会直接把数据文件拷贝到...

    hive文件存储格式和创建语句

    hive文件存储格式包括以下几类:

    1、TEXTFILE

    2、SEQUENCEFILE

    3、RCFILE

    4、ORCFILE(0.11以后出现)

    其中TEXTFILE为默认格式,建表时不指定默认为这个格式,导入数据时会直接把数据文件拷贝到hdfs上不进行处理;

    SEQUENCEFILE,RCFILE,ORCFILE格式的表不能直接从本地文件导入数据,数据要先导入到textfile格式的表中, 然后再从表中用insert导入SequenceFile,RCFile,ORCFile表中。

    1:TEXTFILE格式

    默认格式,数据不做压缩,磁盘开销大,数据解析开销大。

    可结合Gzip、Bzip2使用(系统自动检查,执行查询时自动解压),但使用这种方式,hive不会对数据进行切分,

    从而无法对数据进行并行操作。

    创建一张表user_info_tcreate table if not exists user_info_t(id bigint,username string,password string,sex string) row format delimited fields terminated by '\t' stored as textfile;load data local inpath '/root/userinfo.txt'  into table user_info_t;

    (userinfo.txt内容如下一共有74w左右的数据)

    1u1p1男

    2u2p2男

    3u3p3男

    4u4p4男

    2:SEQUENCEFILE格式

    SequenceFile是Hadoop API 提供的一种二进制文件,它将数据以的形式序列化到文件中。这种二进制文件内部使用Hadoop 的标准的Writable 接口实现序列化和反序列化。它与Hadoop API中的MapFile 是互相兼容的。Hive 中的SequenceFile 继承自Hadoop API 的SequenceFile,不过它的key为空,使用value 存放实际的值, 这样是为了避免MR 在运行map 阶段的排序过程。

    create table if not exists user_info_seq(id bigint,username string,password string,sex string) row format delimited fields terminated by '\t' stored as sequencefile;

    insert overwrite table user_info_seq select * from user_info_t;

    3:RCFILE格式

    RCFILE是一种行列存储相结合的存储方式。首先,其将数据按行分块,保证同一个record在一个块上,避免读一个记录需要读取多个block。其次,块数据列式存储,有利于数据压缩和快速的列存取。create table if not exists user_info_rc(id bigint,username string,password string,sex string) row format delimited fields terminated by '\t' stored as rcfile;insert overwrite table user_info_rc select * from user_info_t;

    4:ORC格式

    Orcfile(Optimized Row Columnar)是hive 0.11版里引入的新的存储格式,是对之前的RCFile存储格式的优化.

    可以看到每个Orc文件由1个或多个stripe组成,每个stripe250MB大小,这个Stripe实际相当于之前的rcfile里的RowGroup概念,不过大小由4MB->250MB,这样应该能提升顺序读的吞吐率。每个Stripe里有三部分组成,分别是Index Data,Row Data,Stripe Footer:

    1,Index Data:一个轻量级的index,默认是每隔1W行做一个索引。这里做的索引应该只是记录某行的各字段在Row Data中的offset,据说还包括每个Column的max和min值,具体没细看代码。

    2,Row Data:存的是具体的数据,和RCfile一样,先取部分行,然后对这些行按列进行存储。与RCfile不同的地方在于每个列进行了编码,分成多个Stream来存储,具体如何编码在下一篇解析里会讲。

    3,Stripe Footer:存的是各个Stream的类型,长度等信息。

    每个文件有一个File Footer,这里面存的是每个Stripe的行数,每个Column的数据类型信息等;每个文件的尾部是一个PostScript,这里面记录了整个文件的压缩类型以及FileFooter的长度信息等。在读取文件时,会seek到文件尾部读PostScript,从里面解析到File Footer长度,再读FileFooter,从里面解析到各个Stripe信息,再读各个Stripe,即从后往前读。

    create table if not exists user_info_orc(id bigint,username string,password string,sex string) row format delimited fields terminated by '\t' stored as orc;insert overwrite table user_info_orc select * from user_info_t;

    性能对比分析

    四种格式类型的文件大小如图

    四种格式类型的查询结果

    时间:个人感觉差不了多少,可能是数据太少的原因把。这里的数据还是orc时间最短,如果数据很大的时候可能更加能显示效果

    文件大小:orc活活的吧一个13M的文件压缩到188k,这里可以看出seqfile的文件最大了

    总结:

    textfile 存储空间消耗比较大,并且压缩的text 无法分割和合并 查询的效率最低,可以直接存储,加载数据的速度最高

    sequencefile 存储空间消耗最大,压缩的文件可以分割和合并 需要通过text文件转化来加载

    rcfile 存储空间小,查询的效率高 ,需要通过text文件转化来加载,加载的速度最低

    orc 存储空间最小,查询的最高 ,需要通过text文件转化来加载,加载的速度最低(个人建议使用orc)

    在实际操作过程中另外3种都需要通过textfile临时存储导入数据

    展开全文
  • 关于MySql数据库,相信很多人都不陌生,这是当今最常用的一种关系型数据库,关于MySql的知识也是很丰富的。...**Innodb的存储格式**我们知道,关于Mysql这种关系型数据库,里面保存的数据最终都是要持久化到磁盘文...

    关于MySql数据库,相信很多人都不陌生,这是当今最常用的一种关系型数据库,关于MySql的知识也是很丰富的。

    那么,不知道大家有没有想过这样的问题:MySql中的数据是存在哪的?又是如何存储的呢?

    本文就来深入分析一下这些问题。文章内容很长,建议收藏,建议大家静下心来仔细阅读,一定会有收获!

    **Innodb的存储格式**

    我们知道,关于Mysql这种关系型数据库,里面保存的数据最终都是要持久化到磁盘文件上面的。磁盘文件里存放的物理格式就是数据页(关于数据页,如果不太理解先忽略,后续文章单独介绍),数据页中存放的是一行一行的记录,但是对于数据页中的每一行数据他又是怎么存储的呢?

    我们拿Mysql中最常用的Innodb引擎来重点说,介绍下存储格式是怎样的。

    MySQL中存储有3种:

    server层格式:与存储引擎无关,Binlog存储常用的一种 (Bin Log 我们前面已经详细介绍过了,这个是MySql主从复制的一个很重要的文件)

    索引元组格式:InnoDB存取过程记录的中间状态,是InnoDB在内存中存储的格式 (换句话说我们的增删改的操作都是在内存中执行的,这个只是一种临时状态)

    物理存储格式:记录在物理页面中的存储格式,即compact格式,与索引元组格式一一对应。(这个是数据在磁盘存储的真正的格式)

    MySql 的 InnoDB 存储引擎和大多数数据库一样,都是以行的形式存储数据的,我们可以通过SHOW TABLE STATUS查看到行的的存储格式。

    InnoDB 储存引擎支持有四种行储存格式:COMPACT、Redundant、Dynamic 和 COMPRESSED。默认为COMPACT。

    [图片上传失败...(image-baa2ec-1612669139861)]

    其他的参数我们这里不关注,仅仅看 Row_format 这列,这里我们可以看到行的存储格式是 Compact,Compact 存储数据的格式大致如下这样

    58f98aa76479

    下次面试我一定问:MySql数据是如何存储在磁盘上存储的?

    对于我们看到的每一行数据,我们最先看到的好像并不是各个列,而是一些类似列的描述信息。没错,其实在存储的时候都会有一些大字段来描述这一行的信息,这就好比缓存池中的描述缓存页的描述数据类似。

    上面的图片大家可以这么简化来对待,事务ID和回滚指针大家先不要关注,免得因为这个产生干扰而难于理解

    58f98aa76479

    下次面试我一定问:MySql数据是如何存储在磁盘上存储的?

    **变长字段 varchar 是如何存储的**

    一般情况下,我们要存储的数据是并不能确定他的长度的,大部分情况下都是一些变长的数据,以varchar为例,假设现在三个字段,字段类型分别为:varchar(10),char(1),char(1),char大家都是知道的,存储的基本是一些已知的长度固定的数据,假设这三个类型的字段分别有如下的数据:

    第一行:mysql a a;第二行:dog b c;画个图来帮助大家想象,现在你看到的是数据中为我们展现的样子。

    [图片上传失败...(image-d20d2e-1612669139861)]

    但是在磁盘中可不是这样子的,前文已经提到过,表空间和行这些其实是逻辑上的概念,而数据页是一种物理概念,也就是说我们看到的样子在磁盘中的样子本本是不一样的。

    在磁盘中这两条记录大致是这样子的:mysql a a dog b c,他们在磁盘中都是挨在一起存储的。

    是不是瞬间感觉想要去查找一条数据非常麻烦,告诉你:是的,所以 MySql在设计的时候才会使用行格式存储,才会有前面的那些变长字段列表和标志位以及记录信息,这些就是用来记录一行的记录的信息,换句话说,MySql是通过这些描述信息来定位到一行中的具体记录的。

    以第一行记录为例,它在磁盘中的记录情况大致是下面这样子的,首先我们需要明确知道的是各个字段的类型MySql是很清楚的,在这个基础上我们能看明白下面和想通后面的事情。首先我们看到 mysql是5个字符,使用十六进制表示是 0x05,所以他的存储大概是这样子的:

    58f98aa76479

    下次面试我一定问:MySql数据是如何存储在磁盘上存储的?

    同理第二行数据类似这样子的:

    58f98aa76479

    下次面试我一定问:MySql数据是如何存储在磁盘上存储的?

    相信大家在看到这里已经大概能推测出MySql这个时候是怎么读读取数据的了,就是他会先根据变长字段长度列表中描述的变长字段的信息去查找变长字段,例如第一行,MySql解析到变长字段是5,所以他会在mysql a a dog b c 这些里面取出5个字符,也就是 mysql,紧接着后面是两个 char(1) 也就是两个 a 再依次取出来。

    中间设备。由浅入深,我们慢慢来,刚刚上面说到的仅仅是一种非常简单的情况,这个首先是帮助大家理解,让大家先明白有这么个回事,是这么回事,然后在慢慢的挖掘,我们一定要一个萝卜一个坑的去踏实学习

    现在如果是多个varchar类型的字段怎么办?例如:varchar(3),varchar(10),varchar(4),char(1),他有一条记录是这样子的:aaa,bb,cccc,d,你根据上面的能推测出磁盘中的行记录是怎么样子的吗?

    你是不是这么想的:磁盘中肯定是这样的:0x03,0x02,0x04 null标志位 记录头信息aaa bbcccc d;这么想的同学请鼻子靠墙:);实际上并不是这样子的。

    当有多个变长字段的时候,MySql在 compact 行格式中,把所有变长类型的长度存放在行记录的开头部位形成一个列表(这个列表就是刚刚上面说的变长字段列表),按照列的逆序存放,也就是大致是这样子的:

    58f98aa76479

    下次面试我一定问:MySql数据是如何存储在磁盘上存储的?

    这里我必须要给大家解释下变长字段列表会逆序存放,因为每行记录的都有一个next_record指针 指向下一行 记录头信息和 真实数据 之间的位置。因为这个位置刚刚好,向左读取就是行描述相关信息,向右读取就是真实数据。正好对应变长字段长度列表。画个图来帮助大家理解下:

    58f98aa76479

    下次面试我一定问:MySql数据是如何存储在磁盘上存储的?

    说到这里我们来稍微小结一下

    **MySql中数据在磁盘的存储小结**

    数据在磁盘中的存储在物理空间上面是连续的

    数据是被存放在MySql设计出来的数据页上面的,数据页上面存储的才是最终的一行一行的记录

    行的存储格式默认是Compact

    每一行数据都会有相应的行描述部分,描述部分有【变长字段列表】【NULL标志位】【记录头信息】

    每一行都会有next_record指针,指向记录头和变长字段列表的中间某个位置,方便寻址

    变长列表中的varchar列的描述是逆序的(和字段的顺序相反)这样做的目的在上图中描述的很清楚了

    NULL字段是如何存储的

    上面说到了情况都是比较正常的情况,也就说上面提到的字段是没有空值的,不管是变长字段还是char字段,都是有值的,那如果某个字段允许为空,且值确实为空,MySql又是怎么处理的呢?是不是直接存储NULL呢。

    假设MySql针对与Null直接存储,他实际上是按照“NULL”这样字符串的形式存储的,这样显然不行啊,因为字符串要占用空间的啊(一个 NULL 字符串要占用四个字符呢),你都没有值,还占这么多空间,所以MySql肯定不是这样存储的。其实MySql在处理NULL值的时候是会将它通二进制来存储的,且也是逆序的

    **MySql是如何通过二进制来存储NULL值的?**

    上面的 Compact 格式数据中的【NULL标志位(也可以叫NULL列表)】就是用来存储NULL值的。若有某个字段值为 null,将将其 bit 位置为 1 说明值为 NULL,bit为 0 说明该字段值不为空

    是不是听了解释还是稀里糊涂的,别急,我画个图再来详细介绍下,先假设我们有一张 sutdents 表

    CREATE TABLE `students` (

    `name` varchar(10) NOT NULL,

    `address` varchar(255) DEFAULT NULL,

    `gender` char(1) DEFAULT NULL,

    `class` varchar(10) DEFAULT NULL,

    `hobbies` varchar(255) DEFAULT NULL,

    PRIMARY KEY (`name`)

    )

    他有这样一行记录

    58f98aa76479

    下次面试我一定问:MySql数据是如何存储在磁盘上存储的?

    我们先看变长字段列表部分(记住是逆序存放的):

    roles是长度为5记作:0x05;address 为null,不放在变长列表中、gender 是 char 类型,不放在变长列表中、class为空,不放在变长列表中、hobby_xx长度为8记作:0x08;所以变长列表的记录为:0x08 0x05

    现在到了NULL标志位了:依旧是从右往左记录字段:name 在设计的时候就是 not null,所示是不会出现在NULL标志为中(Null标志为是用来记录字段可为NULL的字段,字段不可以为NULL的不是会被记录到NULL标志位的),address为NULL记作1,gender不为null记作0,class 为null记作1,hobbies不为null记作0;所以按照字段的顺序结果就是:0101,但是NULL标志位是逆序的,所以NULL标志位存放的结果大概是这样子的:0101,高位补0即可

    58f98aa76479

    下次面试我一定问:MySql数据是如何存储在磁盘上存储的?

    我们来模拟读取下这条记录:MySql 对于字段的类型一定是已知的(这个是在创建数据表的时候就已经定下来了),所以对于 name 这种 not nul l的字段是不会去存放在null标志位的,下面是详细的读取步骤:

    name字段是主键,不可能在NULL 标志位中的,又因为 name 是varchar 字段,所以就会去变长字段列中查找,找到值为 0x05 接着就会去字段列表中读取5个字符的长度,也就是 roles ,第一个字段读取成功;

    接着是 address 字段,因为类型是 MySql 已知的,又因为字段值为 null 所以就不需要去读取了,第二个字段读取结束;

    接着是gender字段,是char类型的,直接拿到 f 就可以了;

    下一个是class 字段,因为是null 所以根本不会去变长字段中查找;

    最后一个是 hobbies 字段,因为不为null ,又是第二个变长字段,这个时候就会去 变长字段列表中查找,结果定位到是 0x08 那就读取 8 个字符的长度出来,拿出来是hobby_xx;

    说到这里,关于一行记录的中的变长字段列表和 NULL 标志位具体是如何读取字段值的就给大家介绍完了,不知道大家看到以上内容脑子是不是会展现一条条行记录的描述信息。目前我们只需要了解 varchar 和 NULL 存储的基本就足够了,因为这两个表特殊,也是最经常使用的,其他的字段类型本篇暂且不展开讨论了。

    上面的记录头的信息我们还没有讨论过,下面我们再详细介绍下记录头信息是什么。

    **记录头信息**

    记录头信息由40位的bit位组成,其各个位的划分和含义如下:

    58f98aa76479

    下次面试我一定问:MySql数据是如何存储在磁盘上存储的?

    记录头的各个位的作用其实就已经说的很清楚了,一些概念现在还没法讲解,很多东西需要到索引的时候才能展开讲,这里大家需要明确的就是各个标志位的含义。

    我认为对于记录头的了解到这里就足够了,各个标志位的含义明确了到这个程度就行了,至于更多的可能我们根本接触不到。这一小节就当是科普。

    **数据在磁盘上到底是怎么存储的**

    上面画过这样一张图:

    58f98aa76479

    下次面试我一定问:MySql数据是如何存储在磁盘上存储的?

    之前说的是数据大致是这样子在磁盘中存储的:0x03 NULL标志位 记录头信息 dog b c,但是实际上后面的列的数据并是不是我们看到的这个样子,磁盘在存储的时候是根据数据库指定的字符集编码存储起来的你以为可能是上面那样子存储的。

    实际上可能是在样子的:0x03 NULL 标志位 记录头信息 1233 323 223,也就是说实际的数据在磁盘上存储根本不是我们人能认识的,后面的 1233 323 223 这几个是我乱写的,没什么含义,主要是想表明是计算在实际存储的时候是以特定的字符编码来存储的。

    另外每一行数据在被存储的时候实际上还会有隐藏的字段,相信大家对这个应该不会陌生的,row_id 大家应该是知道的,哪怕自己没用过可能也是听过的,这个是数据库自己为我们的每一行记录生成的一个唯一的表示,如果我们没有为数据表指定主键字段,也没有指定 Unique key,那么这个时候数据库内部会帮我们维护一个自增长的 ROW_ID 字段作为主键。

    还有一个隐藏字段就是 事务ID 上面的第二张图上曾画出来过,这个顾名思义了,就是和事务相关的一个字段属性字段名为DB_TRX_ID,这个再详解到事务的时候再详细介绍;最后一个也是在上面的第二张图上画出来了,就是回滚指针 DB_ROLL_PTR,回滚也是事务使用到的概念,也是放在事务那边跟大家介绍

    现在再来整体回顾下一行记录在磁盘中的存储的结构大概是什么样子的:

    0x08 0x05 00000101 0000010100000000000000000000000000000010 21134 44232343

    说到了存储,我们顺便聊聊和存储相关的一个概念,行溢出。

    **行溢出**

    说到这里,不知道大家有没有想过一个问题,就是我们一直在说 MySql 存储是以数据页的形式来存储的,然后数据页中记录的是一行行的记录,但是往往常规情况下不会有什么问题。

    但是如果现在有一行记录非常大,因为数据页大小默认也就是16KB,假设某张表里面有text字段也有BLOB字段,且这一行的记录的大小远远超过了一个数据页的大小16KB,这种情况称之为行溢出。

    MySql 是怎么来处理这种行溢出的情况的呢?实际上很简单,一个数据页不够就使用多个数据页,数据页和数据页之间使用链表连起来,之所以能够使用链表连接因为数据页里面是包含了存放指针的 bit 位。对于行溢出的概念了解到这个程度就足够了。我们学习是有的放矢,不是什么都要去刨根问底的。

    [图片上传失败...(image-57ee85-1612669139859)]

    **结束语**

    本篇文章详细的介绍了 MySql 存储数据的格式和数据具体在磁盘中是怎么存储的,被存储的数据又是怎么查找的,说白了很多事情都是已经是既定的规则,所谓既定的规则就是很对东西已经被更早的设计出来。

    所以你在使用和了解的使用只需要按照被人的规则来执行,然后在此基础上深入了解下别人为什么这么设计?这样会更有助于我们掌握和理解某个知识点。

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  • Hive文件存储格式选择

    2021-06-19 15:48:23
    如果追求的大数据量下的快速写入,选择Text。 如果追求的是磁盘空间使用最少,选择ORC。 其他情况,无脑Parquet

        Hive文件存储有多种格式选择,TEXT/ORC/Parquet等等,当前提到的这三种比较常用,专门测试了下性能,看看文件格式分别适用哪些场景。测试结果如下:

    TEXT:
    4.7G0.8min
    3.4G1min
    3.3G1.25min
    Parquet:
    1.8G2.5min
    1.5G3min
    1.4G2.4min
    ORC:
    0.93G4.3min
    0.66G4.5min
    0.85G5.4min

    所以咨询大佬和测试之后,本人得出的结论就是:

        如果追求的大数据量下的快速写入,选择Text。

        如果追求的是磁盘空间使用最少,选择ORC。

        其他情况,无脑Parquet!

    展开全文
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    mysql数据存储格式---避免行溢出 InnoDB是将数据存在磁盘上的存储引擎。 查询需要将磁盘数据读到内存来处理,修改删除需要将内存数据写入磁盘磁盘IO是非常慢的,所以,以页(16KB)作为内存和磁盘交互的基本单位...
  • 文件系统是操作系统用于明确存储设备(常见的是磁盘,也有基于NAND Flash的固态硬盘)或分区文件的方法和数据结构;即在存储设备组织文件的方法。操作系统中负责管理和存储文件信息的软件机构称为文件管理系统...
  • Linux 中,一切(或几乎一切)都是文件。一、Linux 磁盘分区与文件...但是扩展分区不能存储数据和格式化,必须将其再划分为逻辑分区才能使用;3)逻辑分区 :逻辑分区是扩展分区中划分的,如果是 IDE 硬盘,Linux ...
  • 常用的存储格式 1.Textfile Hive数据表的默认格式,数据不做压缩,磁盘开销大,数据解析开销大。存储方式:行存储。 可以使用Gzip压缩算法,但压缩后的文件不支持split。 反序列化过程中,必须逐个字符判断...
  • Hive的文件存储格式

    2021-10-19 14:29:59
    Hive支持多种文件格式:sequence file、text file、parquet file、rc file、orc file。 textfile为默认格式存储方式为行存储。数据不做压缩,磁盘开销大,数据解析开销大。 SequenceFile是Hadoop API提供的一种...
  • 如何快速查看硬盘上文件分布大小和占用情况?2021-02-19 18:13:5011点赞130收藏4评论是不是很好奇:自己的电脑磁盘空间莫名其妙的就不够用了?火箭君以前觉得,现在的电脑硬盘价格也不贵,容量应该不会成为问题,...
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空空如也

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文件在磁盘上的存储格式