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标题: 如何学习Presto:糙快猛的大数据之路(建立团体框架) [打印本页]

作者: 瑞星    时间: 2024-7-30 20:19
标题: 如何学习Presto:糙快猛的大数据之路(建立团体框架)
这个系列文章用"粗快猛+大模子问答+讲故事"的创新学习方法,让你轻松明白复杂知识!涵盖Hadoop、Spark、MySQL、Flink等大数据所有热门技术栈,每篇万字长文。时间紧?只看开头20%就能有收获!精彩内容太多?收藏慢慢看!点击链接开启你的大数据学习之旅https://blog.csdn.net/u012955829/category_12733281.html
  


  
作为一名大数据开发者,学习新技术是我们工作中不可或缺的一部分。今天,我想和大家分享一下如何高效地学习Presto这个强盛的分布式SQL查询引擎。我的学习方法可以概括为"糙快猛"——不寻求一步到位的完善,而是在实践中不断进步。让我们开始这段Presto学习之旅吧!
什么是Presto?

在深入学习方法之前,我们先简单了解一下Presto:

Presto是一个开源的分布式SQL查询引擎,最初由Facebook开发,用于针对各种数据源进行交互式分析查询。它的紧张特点包罗:
我的Presto学习故事

还记得我刚开始学习Presto的时间,心田布满了忐忑。作为一个从零基础跨行到大数据领域的开发者,面对Presto这样的分布式系统,我曾一度感到力有未逮。
有一天,我偶然听到一句话:"学习就应该糙快猛,不要一下子寻求完善,在不完善的状态下前行才是最高效的姿势。"这句话给了我极大的启发。我决定改变学习方式,不再纠结于完善明白每个概念,而是直接上手实践。
糙快猛学习法则


首先,我快速浏览了Presto的官方文档,粗略了解了它的架构和根本概念。好比:

与其花大量时间研究如何完善配置Presto集群,我选择使用Docker快速搭建一个单节点的Presto环境:
  1. docker run -p 8080:8080 --name presto prestosql/presto
复制代码
这样,我就能在几分钟内拥有一个可以实践的Presto环境。
有了环境后,我立刻开始练习根本的SQL查询。比方:
  1. -- 创建一个简单的内存表
  2. CREATE TABLE memory.default.users (
  3.   id BIGINT,
  4.   name VARCHAR,
  5.   age INTEGER
  6. );
  7. -- 插入一些数据
  8. INSERT INTO memory.default.users VALUES
  9.   (1, 'Alice', 30),
  10.   (2, 'Bob', 25),
  11.   (3, 'Charlie', 35);
  12. -- 执行查询
  13. SELECT * FROM memory.default.users WHERE age > 28;
复制代码
通过这种方式,我快速熟悉了Presto的根本使用,建立了实践的信心。
迭代提升


在"糙快猛"的基础上,我逐步深入学习:
善用AI助手


在当前的技术环境中,我们有了更强盛的学习助手——AI大模子。比方,在学习Presto时,我经常使用ChatGPT来:
这里有一个使用AI助手学习Presto的例子:
Human: 请解释Presto中的动态过滤(Dynamic Filtering)概念,并给出一个简单的使用示例。
AI: Presto的动态过滤是一种查询优化技术,用于减少在分布式连接使用中处置惩罚的数据量。它通过在运行时动态创建过滤条件,将这些条件下推到数据源,从而在早期阶段过滤掉不需要的数据。
这里是一个简单的例子:
假设我们有两张表: orders 和 lineitem
SQL查询:
  1. SELECT o.orderkey, o.totalprice, l.quantity
  2. FROM orders o JOIN lineitem l ON o.orderkey = l.orderkey
  3. WHERE l.quantity > 100
复制代码
在没有动态过滤的环境下,Presto会先读取整个orders表,然后与lineitem表进行连接。
使用动态过滤后,Presto会:
这样可以显著减少需要处置惩罚的数据量,进步查询服从。
要启用动态过滤,可以在Presto配置文件中设置:
  1. dynamic-filtering-enabled=true
复制代码
进阶学习计谋


在掌握了Presto的基础知识后,是时间采取一些进阶的学习计谋了。这里我想分享几个我在学习过程中发现特别有用的方法:
1. 实战项目驱动学习

没有什么比解决实际问题更能促进学习了。我发起你为自己设定一个小项目,好比:

通过这样的项目,你会遇到各种实际问题,从而深入学习Presto的各种特性。
2. 加入开源社区

Presto有一个活泼的开源社区,加入其中可以极大地促进你的学习:

这不仅能提升你的技术能力,还能建立你在大数据领域的专业网络。
3. 深入明白查询优化

Presto的查询优化是一个深奥但非常紧张的话题。我发起你:

这里有一个分析EXPLAIN筹划的简单例子:
  1. EXPLAIN (TYPE DISTRIBUTED)
  2. SELECT r.regionkey, n.name, count(*) as count
  3. FROM nation n JOIN region r ON n.regionkey = r.regionkey
  4. GROUP BY r.regionkey, n.name;
复制代码
通太过析输出,你可以了解Presto如何分布式地执行这个查询,从而学习如何优化复杂查询。
实际应用案例


让我们看一个Presto在实际业务中的应用案例,这将资助你明白Presto如何解决实际问题。
假设你是一家电商公司的大数据开发者,需要分析用户举动和销售数据。你的数据分布在多个系统中:

使用Presto,你可以编写如下查询:
  1. WITH user_behavior AS (
  2.   SELECT user_id, count(*) as view_count
  3.   FROM hive.logs.page_views
  4.   WHERE date = current_date - interval '1' day
  5.   GROUP BY user_id
  6. ),
  7. order_info AS (
  8.   SELECT user_id, sum(total_amount) as total_spend
  9.   FROM mysql.sales.orders
  10.   WHERE order_date = current_date - interval '1' day
  11.   GROUP BY user_id
  12. )
  13. SELECT
  14.   u.user_id,
  15.   p.product_name,
  16.   u.view_count,
  17.   o.total_spend
  18. FROM user_behavior u
  19. JOIN order_info o ON u.user_id = o.user_id
  20. JOIN postgresql.inventory.products p ON p.product_id = o.product_id
  21. WHERE u.view_count > 10 AND o.total_spend > 1000
  22. ORDER BY o.total_spend DESC
  23. LIMIT 100;
复制代码
这个查询超过了三个差别的数据源,分析了高活泼度且高消费的用户及其购买的产品。通过Presto,你可以在一个查询中完成这种复杂的跨源数据分析,这在传统的数据处置惩罚方式中是很难实现的。
个人经验分享

在我的Presto学习之旅中,我犯过不少错误,也收获了很多经验。以下是一些我想和你分享的个人心得:
高级主题探索

在掌握了Presto的基础知识和一些进阶技巧后,是时间探索一些更高级的主题了。这些主题可能看起来有些复杂,但别忘了我们的"糙快猛"原则——先大致明白,在实践中逐步深入。
1. 自定义函数(UDF)

Presto答应你创建自定义函数,这在处置惩罚特定业务逻辑时非常有用。比方,假设我们需要一个函数来盘算两个日期之间的工作日数:
  1. CREATE FUNCTION calculate_working_days(start_date DATE, end_date DATE)
  2. RETURNS INTEGER
  3. LANGUAGE JAVA
  4. AS '
  5.     long days = ChronoUnit.DAYS.between(start_date, end_date);
  6.     long result = days - 2 * (days / 7);
  7.     if (start_date.getDayOfWeek() == DayOfWeek.SUNDAY) result--;
  8.     if (end_date.getDayOfWeek() == DayOfWeek.SATURDAY) result--;
  9.     return (int) result;
  10. '
复制代码
学习创建和使用UDF可以大大进步你的Presto使用服从。
2. 窗口函数的高级应用

窗口函数是Presto中非常强盛的特性。让我们看一个复杂一点的例子,假设我们要分析销售数据,盘算每个产品在其类别中的销售排名,以及与前一天相比的销售增长:
  1. SELECT
  2.     date,
  3.     category,
  4.     product,
  5.     sales,
  6.     RANK() OVER (PARTITION BY date, category ORDER BY sales DESC) as rank_in_category,
  7.     sales - LAG(sales, 1, 0) OVER (PARTITION BY product ORDER BY date) as sales_growth
  8. FROM
  9.     daily_sales
  10. WHERE
  11.     date >= current_date - INTERVAL '30' DAY
  12. ORDER BY
  13.     date, category, rank_in_category
复制代码
明白和机动运用这样的复杂查询,可以资助你解决很多实际业务问题。
3. 查询优化进阶

在之前,我们简单提到了查询优化。现在让我们深入探讨一些详细的优化技巧:
a) 分区裁剪:确保你的查询条件能够使用表的分区信息。比方:
  1. -- 低效查询
  2. SELECT * FROM large_table WHERE date >= DATE '2023-01-01' AND date < DATE '2023-02-01'
  3. -- 优化后的查询
  4. SELECT * FROM large_table WHERE date_partition = '2023-01'
复制代码
b) 谓词下推:尽可能将过滤条件下推到数据源。Presto通常会主动做这个优化,但了解这个概念可以资助你写出更高效的查询。
c) 制止笛卡尔积:始终提供正确的连接条件,制止产生大量中间结果。
d) 使用近似函数:对于大规模数据,使用approx_distinct()取代COUNT(DISTINCT)可以显著提升性能。
4. Presto的内存管理

明白Presto如何管理内存对于调优大规模查询至关紧张。以下是一些关键概念:

实战案例:构建及时数据仪表板

让我们通过一个实际的项目案例来整合我们学到的知识。假设我们要为一个大型电商平台构建一个及时的销售数据仪表板。
  1. WITH real_time_orders AS (
  2.     SELECT
  3.         product_id,
  4.         COUNT(*) as order_count,
  5.         SUM(amount) as total_amount
  6.     FROM
  7.         kafka.sales.orders
  8.     WHERE
  9.         event_time >= current_timestamp - INTERVAL '5' MINUTE
  10.     GROUP BY
  11.         product_id
  12. ),
  13. historical_summary AS (
  14.     SELECT
  15.         product_id,
  16.         AVG(daily_order_count) as avg_daily_orders,
  17.         AVG(daily_total_amount) as avg_daily_amount
  18.     FROM
  19.         hive.sales.daily_summary
  20.     WHERE
  21.         date >= current_date - INTERVAL '30' DAY
  22.     GROUP BY
  23.         product_id
  24. )
  25. SELECT
  26.     r.product_id,
  27.     p.product_name,
  28.     p.category,
  29.     r.order_count as real_time_orders,
  30.     r.total_amount as real_time_amount,
  31.     h.avg_daily_orders,
  32.     h.avg_daily_amount,
  33.     (r.order_count / h.avg_daily_orders) as order_ratio,
  34.     (r.total_amount / h.avg_daily_amount) as amount_ratio
  35. FROM
  36.     real_time_orders r
  37. JOIN
  38.     historical_summary h ON r.product_id = h.product_id
  39. JOIN
  40.     mysql.products.info p ON r.product_id = p.id
  41. ORDER BY
  42.     r.total_amount DESC
  43. LIMIT 100
复制代码
这个查询综合了我们前面学到的多个概念:

通过这个实战案例,你不仅能够将学到的Presto知识付诸实践,还能解决实际的业务问题,这正是"糙快猛"学习方法的精髓所在。
连续学习与成长

学习Presto是一个连续的过程。技术在不断发展,Presto也在不断推出新的特性。以下是一些保持学习的发起:
Presto的高级特性与优化


在掌握了Presto的基础知识和一些进阶技巧后,让我们深入探讨一些更高级的特性和优化技巧。记着,纵然是复杂的主题,我们也要保持"糙快猛"的学习态度——先明白核心概念,然后在实践中逐步掌握细节。
1. 动态过滤(Dynamic Filtering)

动态过滤是Presto的一个强盛特性,它可以显著进步某些范例查询的性能。让我们通过一个例子来明白它:
  1. SELECT customer.name, orders.order_date
  2. FROM customer
  3. JOIN orders ON customer.id = orders.customer_id
  4. WHERE orders.total_price > 1000
复制代码
在没有动态过滤的环境下,Presto会先扫描整个customer表,然后再与orders表进行连接。但有了动态过滤,Presto会:
这样可以大大减少需要处置惩罚的数据量。要启用动态过滤,你需要在配置文件中设置:
  1. dynamic-filtering-enabled=true
复制代码
2. 查询优化器(Cost-Based Optimizer)

Presto的成本优化器(CBO)是一个复杂但强盛的特性。它使用统计信息来选择最优的查询执行筹划。要充实使用CBO,你需要:
比方,你可以这样分析一个查询:
  1. EXPLAIN ANALYZE
  2. SELECT r.regionkey, n.name, count(*) as count
  3. FROM nation n JOIN region r ON n.regionkey = r.regionkey
  4. GROUP BY r.regionkey, n.name;
复制代码
这会体现查询的执行筹划,包罗每个使用的估计成本和实际执行时间。通太过析这些信息,你可以找出查询的瓶颈并进行优化。
3. 分布式联接优化

在处置惩罚大规模数据时,联接使用通常是性能瓶颈。Presto提供了几种分布式联接计谋:

明白这些计谋并知道何时使用它们可以大大进步查询性能。比方,当一个表很小时,使用广播联接通常是个好选择:
  1. SELECT /*+ BROADCAST(small_table) */ *
  2. FROM large_table l
  3. JOIN small_table s ON l.id = s.id
复制代码
这个提示告诉Presto将small_table广播到所有节点,从而制止了数据重分布的开销。
Presto的扩展性与集成

Presto的一大上风是其强盛的扩展性和与其他系统的集成能力。让我们探讨一下如何使用这些特性。
1. 自定义连接器

固然Presto已经提供了许多内置连接器,但有时你可能需要连接到一个特别的数据源。这时,你可以思量开发自定义连接器。以下是开发自定义连接器的根本步骤:
比方,假设你要为一个自定义的NoSQL数据库创建连接器,你可能需要实现如下接口:
  1. public class MyNoSQLConnector implements Connector {
  2.     @Override
  3.     public ConnectorTransactionHandle beginTransaction(IsolationLevel isolationLevel, boolean readOnly) {
  4.         // Implementation
  5.     }
  6.     @Override
  7.     public ConnectorMetadata getMetadata(ConnectorTransactionHandle transaction) {
  8.         // Implementation
  9.     }
  10.     // Other methods...
  11. }
复制代码
2. 与Spark生态系统的集成

很多构造同时使用Presto和Spark。明白如何集成这两个系统可以让你充实使用它们各自的上风。比方:

性能调优与故障排除

在实际工作中,你可能会遇到各种性能问题和错误。以下是一些常见问题及其解决方法:
1. 内存管理问题

假如你经常遇到"Query exceeded per-node user memory limit"错误,你可以:
  1. query.max-memory-per-node=1GB
复制代码
2. 数据倾斜

数据倾斜可能导致某些使命执行时间过长。解决方法包罗:
将来趋势与连续学习

Presto技术栈在不断发展,了解将来趋势对于保持技术领先很紧张。以下是一些值得关注的方向:
要跟上这些趋势,你可以:

Presto在实际工作中的应用场景

学习Presto的理论知识固然紧张,但将其应用到实际工作中才是我们的终极目标。让我们探讨一些Presto在实际工作中的常见应用场景,以及如何使用Presto来解决这些场景中的问题。
1. 跨数据源的报表生成

在大型企业中,数据通常分散在多个系统中。比方,交易数据可能存储在Hive中,而客户信息可能存在MySQL数据库中。Presto的强盛之处在于它可以无缝地查询这些差别的数据源。
  1. WITH transaction_summary AS (
  2.     SELECT
  3.         customer_id,
  4.         COUNT(*) as transaction_count,
  5.         SUM(amount) as total_spend
  6.     FROM
  7.         hive.transactions.sales
  8.     WHERE
  9.         transaction_date >= DATE '2023-01-01'
  10.     GROUP BY
  11.         customer_id
  12. )
  13. SELECT
  14.     c.customer_name,
  15.     c.customer_segment,
  16.     t.transaction_count,
  17.     t.total_spend,
  18.     t.total_spend / t.transaction_count as avg_transaction_value
  19. FROM
  20.     transaction_summary t
  21. JOIN
  22.     mysql.crm.customer_info c ON t.customer_id = c.id
  23. ORDER BY
  24.     t.total_spend DESC
  25. LIMIT 100
复制代码
这个查询结合了存储在Hive中的交易数据和MySQL中的客户信息,生成了一个综合报表。
2. 及时数据分析

Presto的低延迟特性使它非常得当进行及时数据分析。比方,我们可以使用Presto来监控网站的及时流量:
  1. SELECT
  2.     url_path,
  3.     COUNT(*) as view_count,
  4.     COUNT(DISTINCT user_id) as unique_visitors,
  5.     AVG(response_time) as avg_response_time
  6. FROM
  7.     kafka.website_logs.page_views
  8. WHERE
  9.     event_time >= CURRENT_TIMESTAMP - INTERVAL '5' MINUTE
  10. GROUP BY
  11.     url_path
  12. ORDER BY
  13.     view_count DESC
  14. LIMIT 10
复制代码
这个查询可以及时体现已往5分钟内网站各页面的访问环境。
3. 大规模数据探索

当面对PB级别的数据时,Presto的分布式查询能力就显得尤为紧张。比方,我们可以使用Presto来分析大规模的日志数据:
  1. WITH daily_stats AS (
  2.     SELECT
  3.         DATE(timestamp) as date,
  4.         COUNT(*) as total_logs,
  5.         COUNT(DISTINCT user_id) as unique_users,
  6.         SUM(CASE WHEN status_code >= 500 THEN 1 ELSE 0 END) as error_count
  7.     FROM
  8.         hive.logs.application_logs
  9.     WHERE
  10.         timestamp >= DATE '2023-01-01'
  11.     GROUP BY
  12.         DATE(timestamp)
  13. )
  14. SELECT
  15.     date,
  16.     total_logs,
  17.     unique_users,
  18.     error_count,
  19.     (error_count * 100.0 / total_logs) as error_rate
  20. FROM
  21.     daily_stats
  22. ORDER BY
  23.     date
复制代码
这个查询可以快速分析大量的日志数据,提取出每天的关键指标。
Presto最佳实践

在使用Presto的过程中,我们总结了一些最佳实践,可以资助你更高效地使用Presto:
1. 合理使用分区

对于大表,合理的分区计谋可以显著进步查询性能:
  1. CREATE TABLE hive.sales.transactions (
  2.     transaction_id BIGINT,
  3.     customer_id BIGINT,
  4.     product_id BIGINT,
  5.     amount DECIMAL(10, 2),
  6.     transaction_date DATE
  7. )
  8. WITH (
  9.     format = 'ORC',
  10.     partitioned_by = ARRAY['transaction_date']
  11. )
复制代码
在查询时,确保使用分区列作为过滤条件:
  1. SELECT *
  2. FROM hive.sales.transactions
  3. WHERE transaction_date >= DATE '2023-07-01'
  4.   AND transaction_date < DATE '2023-08-01'
复制代码
2. 使用近似函数

当处置惩罚大规模数据时,使用近似函数可以大大进步查询速度,同时保持结果的准确性在可接受范围内:
  1. -- 使用精确的COUNT(DISTINCT)
  2. SELECT COUNT(DISTINCT user_id) FROM web_logs
  3. -- 使用近似函数
  4. SELECT approx_distinct(user_id) FROM web_logs
复制代码
3. 合理设置资源限制

为了防止单个查询占用过多资源,可以在会话级别设置资源限制:
  1. SET SESSION query_max_execution_time = '30m';
  2. SET SESSION query_max_memory = '100GB';
复制代码
4. 使用EXPLAIN分析查询筹划

在执行复杂查询之前,使用EXPLAIN来分析查询筹划可以资助你找出潜在的性能问题:
  1. EXPLAIN ANALYZE
  2. SELECT customer_id, SUM(amount)
  3. FROM hive.sales.transactions
  4. WHERE transaction_date >= DATE '2023-01-01'
  5. GROUP BY customer_id
复制代码
常见陷阱和解决方法


在使用Presto的过程中,你可能会遇到一些常见的问题。以下是一些典型的陷阱和相应的解决方法:
1. OOM(Out of Memory)错误

问题:执行大查询时遇到OOM错误。
解决方法:

2. 查询超时

问题:长时间运行的查询被系统停止。
解决方法:

3. 数据同等性问题

问题:查询结果与预期不符。
解决方法:

4. 性能忽然降落

问题:之前运行良好的查询忽然变慢。
解决方法:

高级优化技巧

对于那些已经纯熟使用Presto的开发者,这里有一些高级优化技巧可以进一步提升查询性能:
1. 使用物化视图

对于经常执行的复杂查询,可以思量创建物化视图:
  1. CREATE MATERIALIZED VIEW daily_sales_summary AS
  2. SELECT
  3.     DATE(transaction_date) as date,
  4.     product_id,
  5.     SUM(amount) as total_sales,
  6.     COUNT(*) as transaction_count
  7. FROM
  8.     hive.sales.transactions
  9. GROUP BY
  10.     DATE(transaction_date), product_id
复制代码
2. 优化JOIN顺序

Presto的查询优化器通常能选择最优的JOIN顺序,但在某些复杂环境下,手动指定JOIN顺序可能会有资助:
  1. SELECT /*+ JOIN_REORDER(a, b, c) */ *
  2. FROM a JOIN b ON a.id = b.id JOIN c ON b.id = c.id
复制代码
3. 使用窗口函数优化复杂查询

窗口函数可以资助优化一些复杂的分析查询:
  1. SELECT
  2.     customer_id,
  3.     transaction_date,
  4.     amount,
  5.     SUM(amount) OVER (
  6.         PARTITION BY customer_id
  7.         ORDER BY transaction_date
  8.         ROWS BETWEEN UNBOUNDED PRECEDING AND CURRENT ROW
  9.     ) as cumulative_spend
  10. FROM
  11.     hive.sales.transactions
复制代码
结语


Presto是一个强盛而复杂的工具,掌握它需要时间和实践。但正如我们的"糙快猛"学习方法所强调的,关键是要开始行动,在实践中学习和成长。
从根本的SQL查询到复杂的性能优化,从简单的数据分析到跨源的大规模数据处置惩罚,Presto为我们提供了强盛的能力来应对各种数据挑战。
记着,每个专家都是从新手开始的。在你的Presto学习之旅中,不关键怕犯错,因为每个错误都是一次学习的机会。保持好奇心,勇于尝试新的查询和优化技术,而且要经常与社区交流,分享你的经验和问题。
末了,希望这篇文章能够成为你学习和使用Presto的有用指南。无论你是刚开始打仗Presto,还是想要提升自己的技能,我相信这里的内容都能给你一些启发。记着,学习是一个连续的过程,让我们一起在Presto的世界里不断探索,不断成长!
祝你在Presto的学习和使用过程中收获满满,早日成为大数据领域的专家!
头脑导图



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