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SparkSQL简介

  • Spark 1.0版本开始,推出了Spark SQL。其实最早使用的,都是Hadoop自己的Hive查询引擎;但是后来Spark提供了Shark;再后来Shark被淘汰,推出了Spark SQL。Shark的性能比Hive就要高出一个数量级,而Spark SQL的性能又比Shark高出一个数量级。

  • 最早来说,Hive的诞生,主要是因为要让那些不熟悉Java,无法深入进行MapReduce编程的数据分析师,能够使用他们熟悉的关系型数据库的SQL模型,来操作HDFS上的数据。因此推出了Hive。Hive底层基于MapReduce实现SQL功能,能够让数据分析人员,以及数据开发人员,方便的使用Hive进行数据仓库的建模和建设,然后使用SQL模型针对数据仓库中的数据进行统计和分析。但是Hive有个致命的缺陷,就是它的底层基于MapReduce,而MapReduce的shuffle又是基于磁盘的,因此导致Hive的性能异常低下。进场出现复杂的SQL ETL,要运行数个小时,甚至数十个小时的情况。

  • 后来,Spark推出了Shark,Shark与Hive实际上还是紧密关联的,Shark底层很多东西还是依赖于Hive,但是修改了内存管理、物理计划、执行三个模块,底层使用Spark的基于内存的计算模型,从而让性能比Hive提升了数倍到上百倍。

  • 然而,Shark还是它的问题所在,Shark底层依赖了Hive的语法解析器、查询优化器等组件,因此对于其性能的提升还是造成了制约。所以后来Spark团队决定,完全抛弃Shark,推出了全新的Spark SQL项目。Spark SQL就不只是针对Hive中的数据了,而且可以支持其他很多数据源的查询。

  • Spark SQL的特点

    在2014年6月1日的时候,Spark宣布了不再开发Shark,全面转向Spark SQL的开发。

    Spark SQL的性能比Shark来说,又有了数倍的提升。

    1. 支持多种数据源:Hive、RDD、Parquet、JSON、JDBC等。

    2. 多种性能优化技术:in-memory columnar storage、byte-code generation、cost model动态评估等。

    3. 组件扩展性:对于SQL的语法解析器、分析器以及优化器,用户都可以自己重新开发,并且动态扩展。

  • Spark SQL的性能优化技术简介

    1. 内存列存储(in-memory columnar storage)

      内存列存储意味着,Spark SQL的数据,不是使用Java对象的方式来进行存储,而是使用面向列的内存存储的方式来进行存储。也就是说,每一列,作为一个数据存储的单位。从而大大优化了内存使用的效率。采用了内存列存储之后,减少了对内存的消耗,也就避免了gc大量数据的性能开销。

    2. 字节码生成技术(byte-code generation)

      Spark SQL在其catalyst模块的expressions中增加了codegen模块,对于SQL语句中的计算表达式,比如select num + num from t这种的sql,就可以使用动态字节码生成技术来优化其性能。

    3. Scala代码编写的优化

      对于Scala代码编写中,可能会造成较大性能开销的地方,自己重写,使用更加复杂的方式,来获取更好的性能。比如Option样例类、for循环、map/filter/foreach等高阶函数,以及不可变对象,都改成了用null、while循环等来实现,并且重用可变的对象。


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