1.Hive MetaStore 的挑战及优化方案
2.SPARK-38864 - Spark支持unpivot源码分析
3.如何挖掘闲置硬件资源的潜力-PrestoDB缓存加速实践小结
4.深度解析Delta Lake
5.开源数据质量解决方案 Apache Griffin - 安装篇
6.开源RPC项目Apache Thrift
Hive MetaStore 的挑战及优化方案
Hive,作为Apache Hadoop上的数据仓库工具,提供了强大的SQL查询能力,处理大规模数据。核心组件Hive MetaStore负责存储和管理Hive表、分区和数据库的156的源码补码元数据,如表名、列信息和存储位置。元数据的结构复杂,涉及多张关联表,如DBS、TBLS、PARTITIONS和SDS,用于细致管理。
然而,随着业务扩展,元数据量爆炸式增长,尤其是在互联网公司,Hive表的分区数可能达到百万甚至亿级,导致MetaStore和MySQL服务面临严峻挑战。查询延迟增加,并发请求过多时,MetaStore查询会阻塞,进而影响整个大数据查询性能。
针对这些挑战,有几种优化策略:首先,分库分表可以分散MetaStore的负载,但涉及到Hive源代码的大幅调整,风险和成本较高,且后期维护复杂。其次,读写分离通过创建只读MetaStore集群,降低主库压力,但无法根本解决数据量大的问题,快手等公司已实践。分布式数据库如TiDB,空投doge币源码提供更好的扩展性和性能,但需注意兼容性和运维风险,VIVO和知乎已采用。MetaStore API的优化可以解决部分问题,但需要持续改进。WaggleDance和MetaStore Federation通过代理和路由技术,减少了元数据操作的复杂性,但可能带来配置管理和数据迁移的挑战,滴滴和腾讯已采用或类似方法。
总的来说,优化选择需权衡开发成本、运维难度、业务影响等因素,流量控制和降级也是应对高峰流量的辅助手段。在实际应用中,需要根据具体情况进行定制化解决方案,关注"大数据小百科"获取更多技术分享。
SPARK- - Spark支持unpivot源码分析
unpivot是数据库系统中用于列转行的内置函数,如SQL SERVER, Oracle等。以数据集tb1为例,每个数字代表某个人在某个学科的成绩。若要将此表扩展为三元组,可使用union实现。但随列数增加,SQL语句变长。许多SQL引擎提供内置函数unpivot简化此过程。unpivot使用时需指定保留列、进行转行的列、新列名及值列名。
SPARK从SPARK-版本开始支持DataSet的unpivot函数,逐步扩展至pyspark与SQL。在Dataset API中,ids为要保留的Column数组,Column类提供了从String构造Column的隐式转换,方便使用。nft批量生成源码利用此API,可通过unpivot函数将数据集转换为所需的三元组。values表示转行列,variableColumnName为新列名,valueColumnName为值列名。
Analyser阶段解析unpivot算子,将逻辑执行计划转化为物理执行计划。当用户开启hive catalog,SPARK SQL根据表名和metastore URL查找表元数据,转化为Hive相关逻辑执行计划。物理执行计划如BroadcastHashJoinExec,表示具体的执行策略。规则ResolveUnpivot将包含unpivot的算子转换为Expand算子,在物理执行计划阶段执行。此转换由开发者自定义规则完成,通过遍历逻辑执行计划树,根据节点类型及状态进行不同处理。
unpivot函数实现过程中,首先将原始数据集投影为包含ids、variableColumnName、valueColumnName的列,实现语义转换。随后,通过map函数处理values列,构建新的行数据,最终返回Expand算子。在物理执行计划阶段,Expand算子将数据转换为所需形式,实现unpivot功能。
综上所述,SPARK内置函数unpivot的实现通过解析列参数,组装Expand算子完成,为用户提供简便的列转行功能。通过理解此过程,可深入掌握SPARK SQL的源码总监郝茗开发原理与内在机制。
如何挖掘闲置硬件资源的潜力-PrestoDB缓存加速实践小结
在追求用户体验与成本平衡的挑战中,如何在有限的资源和开发预算下提升系统的性能,成为技术团队面临的棘手问题。面对大数据查询引擎,提高查询速度、优化用户体验是首要任务。缓存技术,因其能有效减少外部系统交互,加速数据访问,成为提升性能的关键策略。
挖掘服务器闲置资源潜力,通过评估CPU利用率,发现内存和本地磁盘等资源的空闲状态,进而利用这些资源,可以显著提升系统性能。选择开源社区广泛实践、案例丰富的缓存方案,如PrestoDB,不仅能够降低成本,还能实现事半功倍的效果。PrestoDB社区已成功应用于Meta公司和Uber等大型企业,其稳定性和性能表现得到了验证。
在内部实施过程中,我们通过使用PrestoDB缓存方案,实现了在不增加机器资源的前提下,将查询时间提速超过1倍,其他查询速度指标也有显著提升。详细效果将在后续文章中进行深入分析。
PrestoDB查询流程涉及数据缓存,通过将数据从外部服务拉取至内存和本地硬盘,减少对外部系统的依赖,以提升查询速度。为了确保缓存的有效性和容量管理,我们引入了元数据缓存功能,将Hive MetaStore的股票曲线 源码 web表、分区等信息缓存至内存中,通过刷新时间、过期时间和缓存实体上限控制数据的有效性和容量。
元数据缓存的实现基于Guava Cache,对于查询过程中的表信息缓存,我们实现了异步更新机制,保证了查询性能与数据有效性的平衡。对于分区信息缓存,我们也考虑了分区版本的检查,以确保数据的一致性。然而,在使用过程中,我们面临业务方自行缓存查询结果导致的缓存时间放大问题。为解决此问题,我们提供清理指定表分区缓存的HTTP接口,实现业务系统和PrestoDB的缓存同步。
在实践中,我们发现数据文件列表缓存可以显著提升对象存储的查询效率,但需确保表分区不会回溯重写数据。本地数据缓存通过Alluxio实现,需要针对社区版进行源码修改以兼容使用,并注意调度策略的优化以提高命中率和数据一致性。
通过一系列实践和优化,我们的系统在使用Alluxio本地缓存后,单机命中率可达%左右。利用Shadow Cache功能,我们可以评估业务场景是否适合使用缓存,并根据命中率调整缓存空间以获得最佳性能。
在调度策略上,我们采用SOFT_AFFINITY策略以保持数据处理的一致性,并设置一致性hash和阈值以减少节点上下线的影响和优先处理繁忙节点。未来,我们计划针对K8s容器化环境进行专门的调度优化,确保资源利用和任务分配的高效。
通过上述策略和技术实施,我们成功提升了系统性能,优化了用户体验,并在成本控制方面取得了显著成效。未来,我们将持续探索和实践,以实现更加高效和灵活的资源管理与性能优化。
深度解析Delta Lake
在设计分析型数据库时,对存储的需求主要侧重于吞吐量,而非IOPS或延迟。数据通常以压缩的形式存储,倾向于采用out-of-place update策略,这意味着OSS,以其大容量和低成本,成为了理想的存储选择。然而,OSS的一些特性给数据库设计者提出了挑战。
Delta Lake是Databricks在OSS基础上构建的表存储层,我们通过研究其文档和源代码,深入剖析了Delta Lake如何应对这些挑战。首先,Delta Lake在一个表中整合了实际数据和操作日志,所有文件集中存储在一个目录结构下,尽管OSS的文件布局是扁平的。数据以Parquet格式存储,并支持分区,同一分区的文件共享相同的子目录作为前缀。
为解决分区键可能导致的AWS S3写入热点问题,Delta Lake引入了随机文件名前缀。表操作日志存储在_delta_log子目录中,以JSON格式记录,并按递增数字命名,包括数据文件增加、删除和schema修改。定期的checkpoint以Parquet格式保存,便于Spark并行处理。
元数据管理上,Delta Lake利用日志跟踪所有操作,构建实时快照,这在处理大量数据时效率高,避免了Hive元数据存储成为性能瓶颈。通过缓存优化,减少逻辑构造成本。虽然日志方案高效,但初始设计中未考虑high metastore,后来认识到其对全局视图的必要性,但需保持高效,避免成为性能瓶颈。
Delta Lake采用乐观并发控制策略,实现文件级的MVCC。写事务基于快照更新数据并记录操作,读事务基于快照读取。事务处理策略保证了原子性和隔离性,同时设计了容忍最终一致性,确保数据一致性。此外,优化小文件和data skipping策略,以及Z-Ordering机制,提高了数据处理效率。
总结来说,Delta Lake在云对象存储上构建的高效分析型数据库方案,尽管存在一些局限,但对于大数据处理和简化Lambda架构,仍表现出色。深入研究Delta Lake的设计,有助于我们更好地理解和利用这种技术。
开源数据质量解决方案 Apache Griffin - 安装篇
本文将详细介绍如何安装开源数据质量解决方案Apache Griffin。首先,我们需要从GitHub获取源码,推荐使用分支griffin-0.2.0-incubating-rc4或tag=griffin-0.2.0-incubating。 安装前,请访问官方文档进行参考。尽管官方文档不够详细,且部分内容可能与实际代码不一致,但在安装前阅读代码将有助于理解安装过程。 安装流程如下: 安装代码模块前,确保已按照代码提示修改`env.json`文件。特别注意,将`mail`和`sms`配置从数组改为单个对象,尽管这两个配置在当前版本中未使用,可能为未来添加报警功能预留。 打包并编译成jar文件,命令如下:`mvn clean package`。确保在项目根目录执行此命令。 上传编译后的jar文件到HDFS。服务端配置与启动
安装并配置数据库服务。对于PostgreSQL和MySQL,分别执行`init_quartz.sql`文件以初始化quartz表。 调整配置文件,包括`sparkJob.properties`、`application.properties`等。具体配置如下: - `sparkJob.properties`中可能包括一些特定于Apache Griffin的配置项。 - `application.properties`中需要配置Hive元数据服务的地址,格式为`hive.metastore.uris = thrift://你的MetaStore地址:`。 启动服务,执行命令`java -jar service/target/service.jar`。前端UI配置与启动
运行`npm run start`以启动前端UI。 为了部署生产环境,运行`npm run build`以生成静态文件。将`dist`目录下的静态文件复制到Nginx或其他服务器上。部署测试
最后,访问部署的UI地址。页面成功打开后,配置测量和作业。如果系统运行正常,表示部署成功。 请确保在部署前阅读官方文档并参考代码以确保正确的安装和配置。安装过程可能需要根据实际环境进行调整。祝您安装成功!开源RPC项目Apache Thrift
Apache Thrift是一个用于开发跨平台、跨语言服务的软件框架。它提供了一个代码生成引擎,构建的服务可在多种语言间无缝高效运行,支持如C++, Java, Python, PHP, Ruby, Erlang, Perl, Haskell, C#, Cocoa, JavaScript, Node.js, Smalltalk, OCaml, 和 Delphi等语言。Thrift的精髓在于其代码生成能力,使得服务开发完成后,可自动转换生成对应语言的源代码,便于多种语言间的调用。
安装和使用Thrift非常简单,对于使用Mac系统的用户,可以通过命令行使用`brew install thrift`完成安装。创建Thrift文件是使用Thrift的基本方式,定义服务接口和数据类型。执行命令后,Thrift生成的源代码能够被多种语言的客户端和服务器直接使用。例如,生成的Java代码中,一个简单的Thrift文件可以自动转换为包含数百行代码的类文件,如`UserProfile.java`,包含UserProfile结构的完整实现。
Thrift提供了丰富的序列化和反序列化功能,这在RPC(远程过程调用)和网络通信中尤为重要。Thrift定义了一套自定义的协议和结构,以支持跨语言服务的通信。这些结构和协议的生成是基于语言无关的设计,确保了Thrift的灵活性和兼容性。Thrift的服务接口由TBase继承,提供基础方法,TStruct对应结构体,TField用于描述字段,而TTransport和TProtocol则分别负责处理输入输出和协议处理。
Thrift中的序列化实现是其关键特性之一,通过TProtocol类及其子类,实现了对Thrift类型和Java类型的序列化和反序列化。这使得Thrift能够跨语言传输数据,无需考虑底层数据格式的差异。在Thrift中,序列化和反序列化过程由Scheme接口及其实现(如StandardScheme和TupleScheme)来负责。SchemeFactory接口则用于获取适当的序列化方案。
Thrift的使用不局限于Java语言,Python、C#等语言同样支持Thrift服务的开发和调用。以Python为例,Thrift生成的代码需要依赖第三方包,但Thrift的通用接口(如TBase)确保了与语言无关的交互方式。Thrift的Schema接口定义了序列化和反序列化的基本逻辑,通过不同实现(如StandardScheme和TupleScheme)提供不同的优化策略,如在读取时先确定字段列表以减少读取字节数。
Thrift在实际应用中,如Apache Hive的MetaStore和Server2服务中得到了广泛使用。在Hive中,Thrift接口通过特定的实现(如ThriftBinaryCLIService)来支持服务调用。通过Thrift接口,Hive能够提供对外的REST服务或RPC服务,使外部应用程序能够通过标准协议(如HTTP或TCP)与Hive进行交互。
理解Thrift的关键在于其对代码生成的支持和对序列化、反序列化的高效处理,使得跨语言、跨平台的服务开发和调用变得简单而高效。Thrift不仅提供了强大的序列化能力,还为服务提供了一套统一的协议和结构定义,促进了不同语言服务的互操作性。