对Parquet文件的支持
对Parquet文件的支持
可以使用Greenplum数据库的gphdfs协议来访问一个Hadoop文件系统(HDFS)上的Parquet文件。
关于Parquet文件格式
Parquet文件格式被设计为利用Hadoop生态系统的项目中压缩的、高效的列式数据表示。Parquet支持复杂嵌套数据结构并且使用Dremel的record shredding and assembly算法。Parquet支持非常高效的压缩和编码方式。Parquet允许在列级别上指定压缩方式,并且支持增加更多自定义的编码方式。
有关Parquet的信息,请见Parquet的文档http://parquet.apache.org/documentation/latest/。
列式数据存储和Parquet文件格式的概述可见https://blog.twitter.com/2013/dremel-made-simple-with-parquet。
必需的Parquet Jar文件
- parquet-hadoop-1.7.0.jar
- parquet-common-1.7.0.jar
- parquet-encoding-1.7.0.jar
- parquet-column-1.7.0.jar
- parquet-generator-1.7.0.jar
- parquet-format-2.3.0-incubating.jar
- 版本 1.6 及更早的版本。这些版本用的不是org.apache.parquet这样的Java类名。
- 版本 1.8 及其后的版本。这些版本包含gphdfs不支持的类VersionParser。
关于下载Parquet的jar文件的信息,请见http://parquet.apache.org/downloads/
在Greenplum数据库的所有主机上,确保安装了这些jar文件并且它们都在gphdfs协议所使用的classpath上。classpath由shell脚本$GPHOME/lib/hadoop/hadoop_env.sh指定。作为一个Hadoop 2的例子,用户可以把那些jar文件安装在$HADOOP_HOME/share/hadoop/common/lib中。hadoop_env.sh脚本文件会把那些jar文件加入到classpath。
例如,如果目录$HADOOP_HOME/share/hadoop/common/lib不存在,作为gpadmin用户在Greenplum数据库的所有主机上创建该目录。然后在所有主机上把这些jar文件加到该目录中。
if [ -d "${HADOOP_HOME}/share/hadoop/common/lib" ]; then for f in ${HADOOP_HOME}/share/hadoop/common/lib/*.jar; do CLASSPATH=${CLASSPATH}:$f; done
Parquet文件格式支持
Greenplum数据库的gphdfs协议支持版本1或2的Parquet文件格式。Parquet利用了HDFS上压缩的列式数据表示。在一个Parquet文件中,包含数据结构信息的元数据(Parquet模式定义)被写在数据之后以允许单趟写。
这是一个Parquet模式定义格式的例子:
message test { repeated byte_array binary_field; required int32 int32_field; optional int64 int64_field; required boolean boolean_field; required fixed_len_byte_array(3) flba_field; required byte_array someDay (utf8); };
The definition for last field 最后一个域someDay的定义指定了带有utf8标注的binary数据类型。该数据类型和标注定义该数据是一种UTF-8编码的字符串。
读写Parquet文件
CREATE EXTERNAL TABLE tablename (column_spec) LOCATION ( 'gphdfs://location') FORMAT 'PARQUET'
location可以是一个Parquet文件或者含有一组Parquet文件的一个目录。对于文件名可以使用通配符字符 * 来匹配任意多个字符。如果在读取Parquet文件时该位置指定的是多个文件,Greenplum数据库会使用第一个文件中的模式作为读取其他文件的模式。
读取一个Parquet文件
下面的表格列出了Greenplum如何在Parquet模式定义没有包含标注时转换Parquet数据类型。
Parquet数据类型 | Greenplum数据库数据类型 |
---|---|
boolean | boolean |
int32 | int 或 smallint |
int64 | long |
int96 | bytea |
float | real |
double | double |
fixed_lenth_byte_array | bytea |
byte_array | bytea |
gphdfs协议为这些情况考虑Parquet的模式标注。对其他情况,数据转换基于Parquet模式的简单类型进行:
Parquet模式的数据类型和标注 | Greenplum数据库数据类型 |
---|---|
带json或者utf8标注的binary | text |
binary和数据类型为text的Greenplum数据库列 | text |
带int_16标注的int32 | smallint |
int32、int64、fixed_lenth_byte_array或带decimal标注的binary | decimal |
repeated | array列 - 该数据类型根据表 1转换 |
optional、required | 数据类型根据表 1转换 |
如果Parquet域类型是不带任何标注的binary,gphdfs协议把该域的数据转换成文本,并且对应的Greenplum数据库外部表列的数据类型被定义为text。
在读取Parquet的类型group时,gphdfs协议把group数据转换成一个XML文档。
这个模式包含一个名称为inner的required group。
message test { required byte_array binary_field; required int64 int64_field; required group inner { int32 age; required boolean test; required byte_array name (UTF8); } };
这里是group数据的一个单一行怎样被转换成XML的。
<inner type="group"> <age type="int">50</age> <test type="boolean">true</test> <name type="string">fred</name> </inner>
这个模式的例子包含一个名称为inner的repeated group。
message test { required byte_array binary_field; required int64 int64_field; repeated group inner { int32 age; required boolean test; required byte_array name (UTF8); } };
对于一个repeated group,Parquet文件可以在一个行中包含多组group数据。对于这个模式的例子,inner group的数据被转换成XML数据。
这是Parquet文件中的数据包含两组inner group数据时的输出实例。
<inner type="repeated"> <inner type="group"> <age type="int">50</age> <test type="boolean">true</test> <name type="string">fred</name> </inner> <inner> <age type="int">23</age> <test type="boolean">false</test> <name type="string">sam</name> </inner> </inner>
读取一个Hive生成的Parquet文件
Apache Hive数据仓库软件可以管理和查询位于分布式存储中的大型数据集。有关Apache Hive所使用的Parquet的信息请见https://cwiki.apache.org/confluence/display/Hive/Parquet。
对于存储在Parquet文件中的Hive 1.1数据,这个表格列出了Greenplum数据库如何转换该数据。该转换基于Hive生成的Parquet模式进行。有关Hive生成的Parquet模式的信息请见对Hive生成的Parquet模式的注解。
Hive数据类型 | Greenplum数据库数据类型 |
---|---|
tinyint | int |
smallint | int |
int | int |
bigint | bigint |
decimal | numeric |
float | real |
double | float |
boolean | boolean |
string | text |
char | text 或 char |
varchar | text 或 varchar |
timestamp | bytea |
binary | bytea |
array | xml |
map | xml |
struct | xml |
对Hive生成的Parquet模式的注解
-
在对Parquet文件写入数据时,Hive把所有的整数数据类型tinyint、smallint、int都当作int32。当在Greenplum数据库中为一个Hive生成的Parquet文件创建一个外部表时,指定这类列数据类型为int。例如,这个Hive的CREATE TABLE命令把数据存储在Parquet文件中。
CREATE TABLE hpSimple(c1 tinyint, c2 smallint, c3 int, c4 bigint, c5 float, c6 double, c7 boolean, c8 string) STORED AS PARQUET;
这是hpSimple表数据的Hive生成的Parquet模式。
message hive_schema { optional int32 c1; optional int32 c2; optional int32 c3; optional int64 c4; optional float c5; optional double c6; optional boolean c7; optional binary c8 (UTF8); }
gphdfs协议把Parquet的整数数据类型转换成Greenplum数据库的数据类型int。
- 对于Hive的char数据类型,Greenplum数据库的列数据类型可以是text或者char。对于Hive的varchar数据类型,Greenplum数据库的列数据类型可以是text或者varchar。
-
基于Hive生成的Parquet模式,一些Hive数据被转换成Greenplum数据库的XML数据。例如,存储在一个Parquet文件中的Hive数组列数据会被转换成XML数据。例如,这是一个类型为array[int]的Hive列的Hive生成的Parquet模式。
optional group col1 (LIST) { repeated group bag { optional int32 array_element; } }
gphdfs协议把Parquet的group数据转换成Greenplum数据库的数据类型XML。
- 对于Hive的timestamp数据类型,该数据类型的Hive生成的Parquet模式指定数据被作为数据类型int96存储。gphdfs协议把int96数据类型转换为Greenplum数据库的bytea数据类型。
写一个Parquet文件
对于可写的外部表,用户可以在location中指定的文件后面加上参数。可以用以?开始并且域/值对由&分隔的http查询字符串语法增加参数。
选项 | 值 | 可读/可写 | 默认值 |
---|---|---|---|
schema | URL_to_schema | 只写 | 无。 如果没有指定,gphdfs协议根据外部表定义创建一个模式。 |
pagesize | > 1024字节 | 只写 | 1 MB |
rowgroupsize | > 1024字节 | 只写 | 8 MB |
version | v1, v2 | 只写 | v1 |
codec | UNCOMPRESSED、GZIP、LZO、snappy | 只写 | UNCOMPRESSED |
dictionaryenable1 | true、false | 只写 | false |
dictionarypagesize1 | > 1024字节 | 只写 | 512 KB |
- 创建一个内部字典。如果文本列包含相似或者重复数据,启用一个字典能够提升Parquet文件的压缩。
- 表名被用作Parquet的message名称。
- 列名被用作Parquet的域名称。
在从一个Greenplum数据库表定义创建Parquet模式时,模式基于列的数据类型生成。
Greenplum数据库数据类型 | Parquet模式的数据类型 |
---|---|
boolean | optional boolean |
smallint | 带标注int_16的optional int32 |
int | optional int32 |
bigint | optional int64 |
real | optional float |
double | optional double |
numeric 或 decimal | 带标注decimal的binary |
bytea | optional binary |
array 列 | repeated 域 - 数据类型是和Greenplum数据库数组相同的数据类型。例如,array[int]会被转换成repeated int |
其他 | 带标注utf8的binary |
一个Greenplum数据库表定义和gphdfs协议生成的Parquet模式的简单例子。
一个Parquet文件的外部表定义例子。
CREATE WRITABLE EXTERNAL TABLE films ( code char(5), title varchar(40), id integer, date_prod date, subtitle boolean ) LOCATION ( 'gphdfs://my-films') FORMAT 'PARQUET' ;
这是gphdfs协议为Parquet文件my-films生成的Parquet模式。
message films { optional byte_array code; optional byte_array title (utf8); optional int32 id; optional binary date_prod (utf8); optional boolean subtitle; };
限制和注解
- 对于可写的外部表,Greenplum数据库外部表的列定义不能指定NOT NULL来支持自动生成一个Parquet模式。当gphdfs协议自动生成一个Parquet模式时,gphdfs协议会指定域属性optional来支持Parquet模式中的null。在Parquet中repeated域可以是null。
- gphdfs协议只为可读的外部表支持Parquet的嵌套group结构。嵌套结构会被转换成一个XML文档。
- Greenplum数据库没有一种无符号的int数据类型。Greenplum数据库会把Parquet的无符号int数据类型转换为下一种最大的Greenplum数据库int类型。例如,Parquet的uint_8会被转换成Greenplum数据库的int(32位)。
- Greenplum数据库支持任何UDT数据类型或者UDT数组数据类型。Greenplum会尝试把UDT转换成一个字符串。如果该UDT不能被转换为一个字符串,Greenplum数据库会返回一个错误。
- Parquet中Interval数据类型的定义和Greenplum数据库中的Interval定义有显著的不同,两者不能被转换。 Parquet的Interval数据会被格式化为bytea。
- Parquet中的Date数据类型从1970.1.1开始,而Greenplum数据库中的Date从4173 BC开始,由于最大值不同所以Greenplum数据库不能转换date数据类型。同样的情况发生在Parquet中的Timestamp_millis和Greenplum数据库中的Timestamp之间。