数据倾斜详解

1、什么是数据倾斜

 MapReduce划分JOB数据量不均匀。

 在做Shuffle阶段的优化过程中，遇到了数据倾斜的问题，造成了对一些情况下优化效果不明显。主要是因为在Job完成后的所得到的Counters是整个Job的总和，优化是基于这些Counters得出的平均值，而由于数据倾斜的原因造成map处理数据量的差异过大，使得这些平均值能代表的价值降低。Hive的执行是分阶段的，map处理数据量的差异取决于上一个stage的reduce输出，所以如何将数据均匀的分配到各个reduce中，就是解决数据倾斜的根本所在。规避错误来更好的运行比解决错误更高效。

2、产生原因

2.1表现

??? 任务进度长时间维持在99%（或100%），查看任务监控页面，发现只有少量（1个或几个）reduce子任务未完成。因为其处理的数据量和其他reduce差异过大。

  单一reduce的记录数与平均记录数差异过大，通常可能达到3倍甚至更多。 最长时长远大于平均时长。

2.2 原因

1) key分布不均匀

2) 业务数据本身的特性

3) 建表时考虑不周

4) 某些SQL语句本身就有数据倾斜

2.3操作

???

关键词

情形

后果

Join

其中一个表较小，

但是key集中

分发到某一个或几个Reduce上的数据远高于平均值

大表与大表，但是分桶的判断字段0值或空值过多

这些空值都由一个reduce处理，灰常慢

group by

group by 维度过小，

某值的数量过多

处理某值的reduce灰常耗时

Count Distinct

某特殊值过多

处理此特殊值的reduce耗时

???

3、如何检查数据倾斜

3.1 数据倾斜检查办法

??? 什么是数据倾斜？如何查询是否有倾斜？产生的原因？优化的思路与方法

4、解决思路与方案

4.1 数据倾斜解决思路

1). 增加reduce的jvm内存

2) . 增加reduce个数

3). customer partition

4). 其他优化的讨论.

5). reduce sort merge排序算法的讨论

6). 正在实现中的hive skewed join.

7). pipeline

8). distinct

9). index 尤其是bitmap index

4.2 参数调整

hive.map.aggr=true

Map 端部分聚合，相当于Combiner

hive.groupby.skewindata=true

有数据倾斜的时候进行负载均衡，当选项设定为 true，生成的查询计划会有两个 MR Job。第一个 MR Job 中，Map 的输出结果集合会随机分布到 Reduce 中，每个 Reduce 做部分聚合操作，并输出结果，这样处理的结果是相同的 Group By Key 有可能被分发到不同的 Reduce 中，从而达到负载均衡的目的；第二个 MR Job 再根据预处理的数据结果按照 Group By Key 分布到 Reduce 中（这个过程可以保证相同的 Group By Key 被分布到同一个 Reduce 中），最后完成最终的聚合操作。

4.3 SQL调整

如何Join：

关于驱动表的选取，选用join key分布最均匀的表作为驱动表

做好列裁剪和filter操作，以达到两表做join的时候，数据量相对变小的效果。

大小表Join：

使用map join让小的维度表（1000条以下的记录条数） 先进内存。在map端完成reduce.

大表Join大表：

把空值的key变成一个字符串加上随机数，把倾斜的数据分到不同的reduce上，由于null值关联不上，处理后并不影响最终结果。

count distinct大量相同特殊值

count distinct时，将值为空的情况单独处理，如果是计算count distinct，可以不用处理，直接过滤，在最后结果中加1。如果还有其他计算，需要进行group by，可以先将值为空的记录单独处理，再和其他计算结果进行union。

group by维度过小：

采用sum() group by的方式来替换count(distinct)完成计算。

特殊情况特殊处理：

在业务逻辑优化效果的不大情况下，有些时候是可以将倾斜的数据单独拿出来处理。最后union回去。

5、案例

2.1 数据倾斜

什么是数据倾斜？如何查询是否有倾斜？产生的原因？优化的思路与方法