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EXPLAIN语句使用

在Hive中，EXPLAIN语句是一个强大的工具，用于分析查询的执行计划。通过EXPLAIN，你可以深入了解Hive是如何执行你的查询的，从而帮助你优化查询性能。本文将详细介绍EXPLAIN语句的使用方法，并通过实际案例展示其应用场景。

什么是EXPLAIN语句？​

EXPLAIN语句用于显示Hive查询的执行计划。执行计划是Hive在执行查询时所采取的一系列步骤的详细描述。通过查看执行计划，你可以了解查询的各个阶段，识别潜在的性能瓶颈，并采取相应的优化措施。

如何使用EXPLAIN语句？​

使用EXPLAIN语句非常简单。只需在查询前加上EXPLAIN关键字即可。例如：

sql
EXPLAIN
SELECT * FROM employees WHERE department = 'Engineering';

执行上述语句后，Hive将返回查询的执行计划。执行计划通常包括以下几个部分：

  1. 抽象语法树（AST）：显示查询的语法结构。
  2. 逻辑计划（Logical Plan）：显示查询的逻辑执行步骤。
  3. 物理计划（Physical Plan）：显示查询的物理执行步骤。
  4. 优化后的计划（Optimized Plan）：显示经过优化后的执行计划。

示例输出​

plaintext
STAGE DEPENDENCIES:
  Stage-1 is a root stage
  Stage-0 depends on stages: Stage-1

STAGE PLANS:
  Stage: Stage-1
    Map Reduce
      Map Operator Tree:
          TableScan
            alias: employees
            filterExpr: (department = 'Engineering') (type: boolean)
            Statistics: Num rows: 1000 Data size: 100000 Basic stats: COMPLETE Column stats: NONE
            Select Operator
              expressions: id (type: int), name (type: string), department (type: string)
              outputColumnNames: _col0, _col1, _col2
              Statistics: Num rows: 1000 Data size: 100000 Basic stats: COMPLETE Column stats: NONE
              File Output Operator
                compressed: false
                Statistics: Num rows: 1000 Data size: 100000 Basic stats: COMPLETE Column stats: NONE
                table:
                    input format: org.apache.hadoop.mapred.TextInputFormat
                    output format: org.apache.hadoop.hive.ql.io.HiveIgnoreKeyTextOutputFormat
                    serde: org.apache.hadoop.hive.serde2.lazy.LazySimpleSerDe

  Stage: Stage-0
    Fetch Operator
      limit: -1
      Processor Tree:
        ListSink

逐步讲解执行计划​

1. 抽象语法树（AST）​

抽象语法树是查询的语法结构表示。它显示了查询的各个组成部分，如SELECT、FROM、WHERE等。

2. 逻辑计划（Logical Plan）​

逻辑计划显示了查询的逻辑执行步骤。它描述了Hive如何将查询分解为一系列逻辑操作，如TableScan、Filter、Select等。

3. 物理计划（Physical Plan）​

物理计划显示了查询的物理执行步骤。它描述了Hive如何将逻辑操作转换为物理操作，如MapReduce任务。

4. 优化后的计划（Optimized Plan）​

优化后的计划显示了经过优化后的执行计划。Hive会对查询进行一系列优化，如谓词下推、列裁剪等，以提高查询性能。

实际案例​

假设我们有一个包含100万条记录的employees表，我们想要查询所有在Engineering部门的员工。我们可以使用EXPLAIN语句来分析查询的执行计划：

sql
EXPLAIN
SELECT * FROM employees WHERE department = 'Engineering';

通过分析执行计划，我们发现查询使用了全表扫描（TableScan），这在大数据量下可能会导致性能问题。为了优化查询，我们可以为department列创建索引：

sql
CREATE INDEX department_index ON TABLE employees (department) AS 'COMPACT' WITH DEFERRED REBUILD;
ALTER INDEX department_index ON employees REBUILD;

再次使用EXPLAIN语句分析查询，我们发现查询现在使用了索引扫描（IndexScan），从而大大提高了查询性能。

总结​

EXPLAIN语句是Hive中一个非常有用的工具，用于分析查询的执行计划。通过理解执行计划，你可以识别查询中的性能瓶颈，并采取相应的优化措施。希望本文能帮助你更好地理解和使用EXPLAIN语句。

附加资源​

练习​

  1. 使用EXPLAIN语句分析一个简单的查询，并尝试理解其执行计划。
  2. 尝试为查询中的某个列创建索引，并使用EXPLAIN语句比较优化前后的执行计划。