spark sql优化:小表大表关联优化 & union替换or & broadcast join

----原语句(运行18min)


    SELECT
            bb.ip
    FROM
            (
                    SELECT
                            ip                  ,
                            sum(click) click_num,
                            round(sum(click) / sum(imp), 4) user_click_rate
                    FROM
                            schema.srctable1
                    WHERE
                            date    = '20171020'
                            AND ip IS NOT NULL
                            AND imp > 0
                    GROUP BY
                            ip
            )
            bb
    LEFT OUTER JOIN
            (
                    SELECT
                            round(sum(click) / sum(imp), 4) avg_click_rate
                    FROM
                            schema.srctable1
                    WHERE
                            date = '20171020'
            )
            aa
    LEFT OUTER JOIN schema.dstable cc
    on
            cc.ip = bb.ip
    WHERE
            cc.ip is null
            AND
            (
                    bb.user_click_rate > aa.avg_click_rate * 3
                    AND click_num      > 500
            )
            OR
            (
                    click_num > 1000
            )


分析:

1、aa表存放的就是一个指标数据,1条记录,列为小表
2、bb表存放的是按ip聚合的明细数据,记录很多,列为大表
3、cc表用来过滤ip,数量也很小,列为过滤表,作用很小。
查看执行计划,发现bb与aa进行left outer join时,引发了shuffle过程,造成大量的磁盘及网络IO,影响性能。

解决策略

优化方案1:调整大小表位置,将小表放在左边后,提升至29s (该方案一直不太明白为啥会提升,执行计划里显示的也就是大小表位置调换下而已,跟之前的没其他区别)
优化方案2: 将 or 改成 union,提升至35s(各种调整,一直怀疑跟or有关系,后面调整成union其他不变,果真效率不一样;但方案1只是调整了下大小表顺序,并未调整其他,其效率同样提升很大;不太明白sparksql内部到底走了什么优化机制,后面继续研究);

优化方案3: 采用cache+broadcast方式,提升至20s(该方案将小表缓存至内存,进行map侧关联)

方案具体实施


----方案2:or 改成 union(运行35s)

I    select
            aa.ip
    from
            (
                    SELECT
                            bb.ip ip
                    FROM
                            (
                                    SELECT
                                            ip                  ,
                                            sum(click) click_num,
                                            round(sum(click) / sum(imp), 4)
                                            user_click_rate
                                    FROM
                                            schema.srctable1
                                    WHERE
                                            date    = '20171020'
                                            AND ip IS NOT NULL
                                            AND imp > 0
                                    GROUP BY
                                            ip
                            )
                            bb
                    LEFT OUTER JOIN
                            (
                                    SELECT
                                            round(sum(click) / sum(imp), 4)
                                            avg_click_rate
                                    FROM
                                            schema.srctable1
                                    WHERE
                                            date = '20171020'
                            )
                            aa
                    WHERE
                            (
                                    bb.user_click_rate > aa.avg_click_rate * 3
                                    AND click_num      > 20
                            )
                    
                    union
                    
                    SELECT
                            bb.ip ip
                    FROM
                            (
                                    SELECT
                                            ip                  ,
                                            sum(click) click_num,
                                            round(sum(click) / sum(imp), 4)
                                            user_click_rate
                                    FROM
                                            schema.srctable1
                                    WHERE
                                            date    = '20171020'
                                            AND ip IS NOT NULL
                                            AND imp > 0
                                    GROUP BY
                                            ip
                            )
                            bb
                    LEFT OUTER JOIN
                            (
                                    SELECT
                                            round(sum(click) / sum(imp), 4)
                                            avg_click_rate
                                    FROM
                                            schema.srctable1
                                    WHERE
                                            date = '20171020'
                            )
                            aa
                    WHERE
                            click_num > 40
            )
            aa
    LEFT OUTER JOIN schema.dstable cc
    on
            aa.ip = cc.ip
    where
            cc.ip is null  


-----cache+broadcast方式(20s)
原理:使用broadcast将会把小表分发到每台执行节点上,因此,关联操作都在本地完成,基本就取消了shuffle的过程,运行效率大幅度提高。
    cache table cta
    as
            SELECT
                    round(sum(click) / sum(imp), 4) avg_click_rate
            FROM
                    schema.srctable1
            WHERE
                    date = '20171020';
     INSERT into TABLE schema.dstable
     SELECT
                    bb.ip
     FROM
                    (
                            SELECT
                                    ip                  ,
                                    sum(click) click_num,
                                    round(sum(click) / sum(imp), 4) user_click_rate
                            FROM
                                    schema.srctable1
                            WHERE
                                    date    = '20171020'
                                    AND ip IS NOT NULL
                                    AND imp > 0
                            GROUP BY
                                    ip
                    )
                    bb
     LEFT OUTER JOIN cta aa
     LEFT OUTER JOIN schema.dstable cc
            on
                    cc.ip = bb.ip
     WHERE
                    cc.ip is null
                    AND
                    (
                            bb.user_click_rate > aa.avg_click_rate * 3
                            AND click_num      > 500
                    )
                    OR
                    (
                            click_num > 1000
                    )
 
注意:
cache 表不一定会被广播到Executor,执行map side join,还受另外一个参数:spark.sql.autoBroadcastJoinThreshold影响,该参数判断是否将该表广播;
spark.sql.autoBroadcastJoinThreshold参数默认值是10M,所以只有cache的表小于10M的才被广播到Executor上去执行map side join。 

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