Spark SQL是Spark中用于结构化数据处理的组件。

Spark SQL可以从Hive中读取数据。

执行结果是Dataset/DataFrame。

DataFrame是一个分布式数据容器。然而DataFrame更像传统数据库的二维表格，除了数据以外，还掌握数据的结构信息，即schema。同时，与Hive类似，DataFrame也支持嵌套数据类型（struct、array和map）。从API易用性的角度上看，DataFrame API提供的是一套高层的关系操作，比函数式的RDD API要更加友好，门槛更低。

DataSet是Spark 1.6之后加入的，同时提供了RDD和Spark SQL执行引擎的优点。可以从jvm对象创建，然后通过transformation算子（map, flatMap, filter, etc）转换得到。

DataFrame被DataSet中的RowS替代。

Scala中用DataSet[Row]，Java中用DataSet<Row>。

SparkSession

Spark中所有功能的入口点是SparkSession类（Spark 1.x叫SQLContext http://spark.apache.org/docs/2.0.0/api/java/index.html#org.apache.spark.sql.SparkSession）

Spark 2.0内置支持Hive，如使用HiveQL查询，访问Hive UDFs，从Hive获取数据。不需要安装Hive。

创建DataFrames

使用SparkSession，可以从已有的RDD，Hive表，或Spark数据源创建DataFrames。

Dataset 操作(也叫做 DataFrame 操作)

API文档： http://spark.apache.org/docs/2.0.0/api/scala/index.html#org.apache.spark.sql.Dataset

运行 SQL 查询

查询结果是DataFrame类型。

创建 Datasets

与RDD互操作

两种方式

1.反射

这种基于反射的方法可以得到更简洁的代码，并且在编写Spark应用程序时，当已经知道模式时，它可以很好地工作。

2.通过编程接口创建

数据源

load、save

1. 默认数据源

parquet

2.手动指定

3.在文件上直接运行SQL

保存模式

保存操作的时候可以指定一个SaveMode

存储到持久化表中

可以使用saveAsTable将DataFrame存储到Hive metastore中。saveAsTable会实例化在Hive metastore中的DataFrame内容，并创建一个指针指向它。持久化表会一直存在，即使重启了Spark，只要保持同一个metastore的连接。

Parquet 文件

Spark SQL支持对Parquet文件的读写。

分区发现

表分区是Hive等系统中常用的优化方法。

从spark 1.6.0开始，默认情况下，分区发现仅查找给定路径下的分区

Schema 合并

和 ProtocolBuffer, Avro, and Thrift, Parquet 也支持schema变化。可以增加列。

但是代价高。

1.5.0之后默认被关闭了。

Hive metastore 和Parquet table的转换

当从Hive metastore中读写Parquet table时，Spark SQL为了更好的性能，会尝试使用它自己的支持而不是Hive SerDe。这个行为由spark.sql.hive.convertMetastoreParquet配置，默认开启。

Metadata 刷新

Spark SQL缓存了Parquet metadata

// spark is an existing SparkSession

spark.catalog.refreshTable("my_table")

JSON Datasets

请注意，作为JSON文件提供的文件不是典型的JSON文件。每一行必须包含一个独立的、自包含的有效JSON对象。因此，常规的多行JSON文件通常会失败。

Hive Tables

Spark SQL支持读写存储在Hive中的数据

注意hive-site.xml 中的hive.metastore.warehouse.dir 从Spark 2.0.0开始已经过时了，用spark.sql.warehouse.dir.

与不同版本的Hive metastore交互

使用JDBC和其它数据库交互

最好使用JdbcRDD

性能调优

可以通过调用spark.cacheTable("tableName") 或 dataFrame.cache().使Spark SQL以列格式缓存表。然后spark sql将只扫描所需的列，并自动调整压缩以最小化内存使用和GC压力。

调用spark.uncacheTable("tableName")移除缓存中表。

通过SparkSession或在SQL中以SET Key = Value形式来设置。

分布式SQL引擎

Spark SQL还可以使用其JDBC/ODBC或命令行接口作为分布式查询引擎。在这种模式下，最终用户或应用程序可以直接与Spark SQL交互以运行SQL查询，而无需编写任何代码。

运行Thrift JDBC/ODBC服务器

./sbin/start-thriftserver.sh

This script accepts all bin/spark-submit command line options, plus a --hiveconf option to specify Hive properties. You may run ./sbin/start-thriftserver.sh --help for a complete list of all available options. By default, the server listens on localhost:10000. You may override this behaviour via either environment variables, i.e.:

export HIVE_SERVER2_THRIFT_PORT=<listening-port>

export HIVE_SERVER2_THRIFT_BIND_HOST=<listening-host>

./sbin/start-thriftserver.sh \

  --master <master-uri> \

  ...

or system properties:

./sbin/start-thriftserver.sh \

  --hiveconf hive.server2.thrift.port=<listening-port> \

  --hiveconf hive.server2.thrift.bind.host=<listening-host> \

  --master <master-uri>

  ...

Now you can use beeline to test the Thrift JDBC/ODBC server:

./bin/beeline

Connect to the JDBC/ODBC server in beeline with:

beeline> !connect jdbc:hive2://localhost:10000

巴特西

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