Hive SQL 执行计划

我们在写Hive SQL的时候，难免会在运行的时候有报错，所以知道Hive SQL的执行计划具体是什么，然后假如在之后的运行过程中有报错，可以根据执行计划定位问题，调试自己的SQL开发脚本。

一、含义

Hive SQL的执行计划描述SQL实际执行的整体轮廓，通过执行计划能了解SQL程序在转换成相应计算引擎的执行逻辑，掌握了执行逻辑也就能更好地把握程序出现的瓶颈点，从而能够实现更有针对性的优化。此外还能帮助开发者识别看似等价的SQL其实是不等价的，看似不等价的SQL其实是等价的SQL。可以说执行计划是打开SQL优化大门的一把钥匙。

二、关键字

explain

三、查看SQL的执行计划

Hive提供的执行计划目前可以查看的信息有以下几种：
explain：查看执行计划的基本信息；
explain dependency：dependency在explain语句中使用会产生有关计划中输入的额外信息。它显示了输入的各种属性；
explain authorization：查看SQL操作相关权限的信息；
explain vectorization：查看SQL的向量化描述信息，显示为什么未对Map和Reduce进行矢量化。从 Hive 2.3.0 开始支持；
explain analyze：用实际的行数注释计划。从 Hive 2.2.0 开始支持；
explain cbo：输出由Calcite优化器生成的计划。CBO 从 Hive 4.0.0 版本开始支持；
explain locks：这对于了解系统将获得哪些锁以运行指定的查询很有用。LOCKS 从 Hive 3.2.0 开始支持；
explain ast：输出查询的抽象语法树。AST 在 Hive 2.1.0 版本删除了，存在bug，转储AST可能会导致OOM错误，将在4.0.0版本修复；
explain extended：加上 extended 可以输出有关计划的额外信息。这通常是物理信息，例如文件名，这些额外信息对我们用处不大；

四、explain的使用方法

1，语法格式：

explain query;   //query为需要查看执行计划的查询语句

2，执行计划结果示例：

STAGE DEPENDENCIES:    // 各个stage之间的依赖性Stage-1 is a root stageStage-0 depends on stages: Stage-1STAGE PLANS:        // 各个stage的执行计划Stage: Stage-1Map ReduceMap Operator Tree:TableScanalias: test1Statistics: Num rows: 6 Data size: 75 Basic stats: COMPLETE Column stats: NONESelect Operatorexpressions: id (type: int)outputColumnNames: idStatistics: Num rows: 6 Data size: 75 Basic stats: COMPLETE Column stats: NONEGroup By Operatoraggregations: sum(id)mode: hashoutputColumnNames: _col0Statistics: Num rows: 1 Data size: 8 Basic stats: COMPLETE Column stats: NONEReduce Output Operatorsort order:Statistics: Num rows: 1 Data size: 8 Basic stats: COMPLETE Column stats: NONEvalue expressions: _col0 (type: bigint)Reduce Operator Tree:Group By Operatoraggregations: sum(VALUE._col0)mode: mergepartialoutputColumnNames: _col0Statistics: Num rows: 1 Data size: 8 Basic stats: COMPLETE Column stats: NONEFile Output Operatorcompressed: falseStatistics: Num rows: 1 Data size: 8 Basic stats: COMPLETE Column stats: NONEtable:input format: org.apache.hadoop.mapred.SequenceFileInputFormatoutput format: org.apache.hadoop.hive.ql.io.HiveSequenceFileOutputFormatserde: org.apache.hadoop.hive.serde2.lazy.LazySimpleSerDeStage: Stage-0Fetch Operatorlimit: -1Processor Tree:ListSink

3，执行计划结果释义

第一部分 stage dependencies ，包含两个 stage，Stage-1 是根stage，说明这是开始的stage，Stage-0 依赖 Stage-1，Stage-1执行完成后执行Stage-0。第二部分 stage plan，里面有一个 Map Reduce，一个MR的执行计划分为两个部分：
1.Map Operator Tree：MAP端的执行计划树
2.Reduce Operator Tree：Reduce端的执行计划树这两个执行计划树里面包含这条sql语句的 operator：
TableScan：表扫描操作，map端第一个操作肯定是加载表，所以就是表扫描操作，常见的属性：
alias：表名称
Statistics：表统计信息，包含表中数据条数，数据大小等
Select Operator：选取操作，常见的属性 ：
expressions：需要的字段名称及字段类型
outputColumnNames：输出的列名称
Statistics：表统计信息，包含表中数据条数，数据大小等
Group By Operator：分组聚合操作，常见的属性：
aggregations：显示聚合函数信息
mode：聚合模式，值有 hash：随机聚合，就是hash partition；partial：局部聚合；final：最终聚合
keys：分组的字段，如果没有分组，则没有此字段
outputColumnNames：聚合之后输出列名
Statistics：表统计信息，包含分组聚合之后的数据条数，数据大小等
Reduce Output Operator：输出到reduce操作，常见属性：
sort order：值为空 不排序；值为 + 正序排序，值为 - 倒序排序；值为 +-  排序的列为两列，第一列为正序，第二列为倒序
Filter Operator：过滤操作，常见的属性：
predicate：过滤条件，如sql语句中的where id>=1，则此处显示(id >= 1)
Map Join Operator：join 操作，常见的属性：
condition map：join方式 ，如Inner Join 0 to 1 Left Outer Join0 to 2
keys: join 的条件字段
outputColumnNames：join 完成之后输出的字段
Statistics：join 完成之后生成的数据条数，大小等
File Output Operator：文件输出操作，常见的属性
compressed：是否压缩
table：表的信息，包含输入输出文件格式化方式，序列化方式等
Fetch Operator 客户端获取数据操作，常见的属性：
limit，值为 -1 表示不限制条数，其他值为限制的条数

4、explain 的使用场景

（1）查询join 语句是否会过滤 null 的值
（2）查询group by 分组语句是否会进行排序
（3）哪条sql执行效率高
explain 还有很多其他的用途，如查看stage的依赖情况、排查数据倾斜、hive 调优等。

五、explain dependency的用法

1，语法

explain dependency query;  // query为需要查看执行计划的SQL语句

2，含义

explain dependency用于描述一段SQL需要的数据来源，输出是一个json格式的数据，里面包含以下两个部分的内容：
input_partitions：描述一段SQL依赖的数据来源表分区，里面存储的是分区名的列表，如果整段SQL包含的所有表都是非分区表，则显示为空。
input_tables：描述一段SQL依赖的数据来源表，里面存储的是Hive表名的列表。

3，使用场景

explain dependency的使用场景有两个：
场景一：快速排除。快速排除因为读取不到相应分区的数据而导致任务数据输出异常。例如，在一个以天分区的任务中，上游任务因为生产过程不可控因素出现异常或者空跑，导致下游任务引发异常。通过这种方式，可以快速查看SQL读取的分区是否出现异常。
场景二：理清表的输入，帮助理解程序的运行，特别是有助于理解有多重子查询，多表连接的依赖输入。

六、explain authorization

1，语法

explain authorization query;  // query为需要查看执行计划的SQL语句

2，含义

通过explain authorization可以知道当前SQL访问的数据来源（INPUTS）
和数据输出（OUTPUTS），以及当前Hive的访问用户 （CURRENT_USER）和操作（OPERATION）。

3，explain authorization查询示例

INPUTS: default@student_tb_orc 
OUTPUTS: hdfs://node01:8020/tmp/hive/hdfs/cbf182a5-8258-4157-9194- 90f1475a3ed5/-mr-10000 
CURRENT_USER: hdfs 
OPERATION: QUERY 
AUTHORIZATION_FAILURES: No privilege 'Select' found for inputs { database:default, table:student_ tb_orc, columnName:s_score}

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