10.22 大数据工程师 阿里国际 百度 面经（带答案）

数据库底层索引的优劣势？

数据库底层索引的优势和劣势主要取决于具体的索引类型和使用场景：

1. 优势：

• 提升查询性能：索引可以加快数据库的查询速度，通过跳过不需要的数据块，减少了磁盘I/O操作。
• 加速排序：索引可以帮助数据库对查询结果进行排序，从而提高排序的效率。
• 支持唯一性约束：索引可以保证某一列或多列的唯一性，保证数据的完整性。
• 提高并发性能：索引可以减少数据的锁竞争，提高数据库的并发性能。
• 支持数据访问路径优化：索引可以帮助数据库优化查询计划，选择更优的访问路径。

1. 劣势：

• 空间占用：索引需要占用额外的存储空间，对于大规模数据集来说，索引可能会占用大量磁盘空间。
• 维护成本：索引需要随着数据的更新而进行维护，对于频繁的数据更新操作，会增加维护的成本。
• 增加写操作的开销：索引的维护会增加写操作的开销，对于大量的写操作，可能会影响性能。
• 索引选择成本：选择合适的索引类型和建立正确的索引需要一定的经验和成本，不当的索引选择可能导致性能下降。

综上所述，数据库底层索引的优势是提升查询性能、加速排序、支持唯一性约束、提高并发性能和支持数据访问路径优化；劣势是空间占用、维护成本、增加写操作开销和索引选择成本。在实际应用中，需要根据具体的业务场景和需求来权衡索引的使用与否。

MR原理用你自己话简单描述。

MR原理是指MapReduce原理，它是一种用于处理大规模数据的并行计算模型。它主要分为两个阶段：Map阶段和Reduce阶段。

在Map阶段中，原始数据会被拆分成多个小数据块，每个数据块都会由一个Map函数进行处理。Map函数会将输入数据转化为键值对的形式，并将处理结果输出到中间数据集中。

在Reduce阶段中，中间数据集中的键值对会根据键进行分组，每个分组的数据会由一个Reduce函数进行处理。Reduce函数会对每个分组的数据进行聚合操作，生成最终的输出结果。

整个MR过程中，Map和Reduce函数是并行执行的，可以在集群中的多台计算机上同时进行处理。这种并行计算模型能够有效地提高大数据处理的速度和效率。

总结来说，MR原理通过将大规模数据分解为多个小数据块，并利用Map和Reduce函数进行并行处理，以实现高效的大数据处理。

MR中数据倾斜的产生情况，你如何解决？

在MapReduce中数据倾斜可能出现在多个阶段，如数据输入、数据分区、数据聚合等。以下是我解决数据倾斜问题的一些建议：

1. 数据预处理：首先，我会进行数据预处理，对输入数据进行分析和统计，以便了解数据的分布情况和是否存在倾斜。这有助于我在后续阶段采取相应的解决方案。
2. 数据分区策略：如果数据倾斜主要发生在数据分区阶段，我会尝试调整数据分区策略，以平衡数据分布。例如，使用自定义的分区函数，根据数据的特征将其均匀分布到不同的分区中。
3. Combiner函数：如果倾斜主要发生在数据聚合阶段，我会尝试使用Combiner函数进行局部聚合，减少数据传输量。通过对数据进行预聚合，可以减少数据倾斜的影响。
4. 数据重分布：如果数据倾斜严重且难以通过上述方法解决，我会考虑进行数据重分布。这可以通过对倾斜的数据进行拆分，再进行多轮MapReduce操作，以平衡数据分布。
5. 动态调整任务并发度：倾斜数据可能会导致某些任务运行时间过长，从而影响整个作业的执行效率。在发现倾斜时，我会尝试动态调整任务的并发度，将倾斜的任务拆分成更小的任务，以提高整体作业的执行效率。
6. 增加重试机制：在处理倾斜数据时，由于数据量巨大，可能会导致任务失败的情况增加。为了增加作业的鲁棒性，我会在任务失败时增加重试机制，确保任务能够成功执行。

总的来说，解决MapReduce中数据倾斜问题需要综合考虑多个因素，并根据实际情况采取相应的解决方案。

一个复杂的SQL中发生了数据倾斜，你怎么确定是哪个group by还是join发生的？

要确定复杂SQL中的数据倾斜是由哪个group by还是join引起的，可以采取以下几种方法：

1. 查看执行计划：通过查看SQL的执行计划，可以获得SQL的具体执行流程，包括group by和join操作的执行顺序和数据分布情况。如果执行计划显示某个操作的数据分布不均匀，那么很可能是该操作导致了数据倾斜。
2. 分析数据分布情况：可以通过查看相关表的数据分布情况来初步判断是哪个操作导致了数据倾斜。例如，查看group by字段或者join字段的值的分布情况，看是否存在某些值的数量远远超过其他值。
3. 使用统计信息：数据库系统通常会提供统计信息，包括表的行数、列的基数等。可以通过查看统计信息，比较group by字段和join字段的基数，来判断哪个字段的数据分布更倾斜。
4. 使用日志或监控工具：可以通过分析数据库的日志或使用监控工具来获取SQL的执行情况和性能指标。通过查看相关指标，如数据读取量、CPU使用率等，可以初步判断是哪个操作导致了数据倾斜。

综合以上方法，可以初步确定是哪个group by还是join操作导致了数据倾斜。针对具体情况，可以进一步优化SQL或调整数据分布策略来解决数据倾斜的问题。

Hive count（distinct）怎么优化？

优化Hive中的count(distinct)操作可以通过以下几种方式实现：

1. 调整数据存储格式：使用列式存储格式（如ORC或Parquet）可以提高查询性能，因为它们支持更高效的列访问和压缩。这可以减少磁盘IO和内存占用，从而提高查询速度。
2. 建立合适的索引：对于频繁使用的字段，可以考虑在Hive表中创建索引。索引可以加速查询的速度，尤其是在count(distinct)操作中。
3. 优化数据倾斜：如果数据倾斜导致某些值的计数远远超过其他值，可以考虑进行数据倾斜处理。可以使用Hive的一些技术，如动态分区、随机前缀和聚合再分桶等来解决数据倾斜问题。
4. 使用近似计数算法：对于大数据集合的count(distinct)操作，可以考虑使用近似计数算法，如HyperLogLog或Bloom Filter。这些算法可以在牺牲一定精确度的情况下，大幅提升计算性能。
5. 优化数据倾斜：如果数据倾斜导致某些值的计数远远超过其他值，可以考虑进行数据倾斜处理。可以使用Hive的一些技术，如动态分区、随机前缀和聚合再分桶等来解决数据倾斜问题。
6. 增加硬件资源：如果可能的话，可以通过增加集群的计算和存储资源来提高count(distinct)操作的性能。这包括增加节点数量、增加内存、使用更快的存储设备等。

请注意，优化Hive中的count(distinct)操作需要根据具体的业务场景和数据特点进行综合考虑，没有一种通用的解决方案适用于所有情况。因此，需要根据实际情况进行测试和调整，以找到最佳的优化方法。

一张库存表（商品id、库存量），一张预期表（商品id、每天的日期、从第二天开始的预计消耗量，每天都有一个消耗量），求库存量够消耗多少天的？

首先，我们可以通过将库存表和预期表进行联结操作，以商品id为条件进行匹配。然后，我们可以计算每个商品每天的库存量减去对应的消耗量，得到每天的剩余库存量。接下来，我们需要找到剩余库存量第一次小于或等于零的日期，即表示库存量不够消耗的时间点。最后，我们可以计算从第一次库存量不够的日期到最后一天的时间间隔，即为库存量够消耗的天数。

以下是一个可能的实现方式：

SELECT t1.商品id, MIN(t1.日期) AS 第一次库存不够的日期, DATEDIFF(MAX(t2.日期), MIN(t1.日期)) AS 库存量够消耗的天数
FROM
(
    SELECT t1.商品id, t1.日期, SUM(t1.库存量) - SUM(t2.消耗量) AS 剩余库存量
    FROM 库存表 t1
    JOIN 预期表 t2 ON t1.商品id = t2.商品id AND t1.日期 >= t2.日期
    GROUP BY t1.商品id, t1.日期
) t1
LEFT JOIN
(
    SELECT t1.商品id, t1.日期, SUM(t2.消耗量) AS 消耗量
    FROM 库存表 t1
    JOIN 预期表 t2 ON t1.商品id = t2.商品id AND t1.日期 >= t2.日期
    GROUP BY t1.商品id, t1.日期
) t2 ON t1.商品id = t2.商品id AND t1.日期 = t2.日期
WHERE t1.剩余库存量 <= 0
GROUP BY t1.商品id;

这个查询会返回每个商品的第一次库存不够的日期以及从该日期到最后一天的天数，即库存量够消耗的天数。

HiveSQL sum开窗如何写？

在HiveSQL中，可以使用窗口函数来进行sum操作。下面是一个示例：

SELECT column1, column2, SUM(column3) OVER (PARTITION BY column1 ORDER BY column2 ROWS BETWEEN UNBOUNDED PRECEDING AND CURRENT ROW) AS sum_column3
FROM your_table;

在上述示例中：

• column1是用于分区的列，可以根据需要更改为实际的列名。
• column2是用于排序的列，可以根据需要更改为实际的列名。
• column3是要计算sum的列，可以根据需要更改为实际的列名。
• your_table是要执行计算的表名，可以根据需要更改为实际的表名。

使用SUM(column3) OVER (PARTITION BY column1 ORDER BY column2 ROWS BETWEEN UNBOUNDED PRECEDING AND CURRENT ROW)可以实现对column3进行开窗求和操作。PARTITION BY用于指定分区的列，ORDER BY用于指定排序的列，ROWS BETWEEN UNBOUNDED PRECEDING AND CURRENT ROW表示计算包括当前行以及之前的所有行。

希望这个示例能够帮助你理解如何在HiveSQL中编写sum开窗函数。

Hive和Spark区别和优劣势？

Hive和Spark是两个在大数据领域广泛应用的工具，它们有一些区别和优劣势。

1. 区别：

• Hive是建立在Hadoop之上的数据仓库基础设施，它使用类似SQL的查询语言（HiveQL）来查询和分析存储在Hadoop上的大规模数据集。而Spark是一个通用的分布式计算引擎，它提供了更广泛的数据处理功能，包括批处理、实时流处理、机器学习和图处理等。
• Hive使用的是批处理模式，它将查询转化为一系列的MapReduce任务来处理数据。而Spark可以在内存中进行计算，因此具有更高的性能和更低的延迟。
• Hive适合用于大规模离线数据处理，适用于对历史数据进行复杂的分析和查询。而Spark更适用于实时数据处理和迭代计算，可以更快地处理数据和生成实时结果。

1. 优劣势：

• Hive的优势在于其易用性和成熟度。由于Hive使用类似SQL的语法，开发人员可以更容易地使用和理解。此外，Hive有丰富的生态系统和社区支持，可以轻松集成其他Hadoop生态系统工具。
• Spark的优势在于其性能和灵活性。由于Spark可以在内存中进行计算，因此可以大大加快处理速度。此外，Spark提供了许多高级功能，如流处理和机器学习库，使其更适合于复杂的数据处理和分析任务。
• 然而，相对于Hive而言，Spark需要更多的资源和配置，并且对于小规模数据集可能过于复杂。此外，由于Spark是一个相对较新的技术，其生态系统和社区支持相对较小。

综上所述，Hive适用于大规模离线数据处理和复杂查询，而Spark适用于实时数据处理和复杂计算。选择哪个工具取决于具体的需求和场景。

Spark有没有什么不好的地方？

Spark作为一种大数据处理框架，有以下一些不足之处：

1. 资源调度问题：Spark的资源调度器存在一定的限制，无法动态地适应集群资源的变化。因此，在处理大规模数据时，可能会出现资源不足或资源浪费的情况。
2. 内存管理：Spark将大部分数据存储在内存中进行计算，这使得它对于内存的要求相对较高。如果内存不足，可能会导致任务运行缓慢甚至失败。
3. 数据倾斜问题：在处理某些特定类型的数据时，由于数据分布不均衡，可能会导致Spark中的某些节点负载过重，从而影响整体性能。
4. 容错性：尽管Spark提供了强大的容错机制，但在某些情况下，例如网络故障或存储故障，仍可能导致数据丢失或任务失败。
5. 学习曲线：对于新手来说，学习Spark可能需要一些时间和精力。它有自己的编程模型和API，需要熟悉并了解其工作原理，以有效地使用和调优Spark应用程序。

需要注意的是，这些问题并不意味着Spark不适合大数据处理，而是需要在实践中采取相应的解决方案来应对这些挑战。

Spark参数调优？

Spark参数调优是优化Spark作业性能的重要步骤。以下是一些常见的Spark参数调优技巧：

1. Executor内存：通过调整spark.executor.memory参数来设置每个Executor的内存大小。合理设置该参数可以避免内存溢出或过度分配内存。
2. Executor数量：通过调整spark.executor.instances参数来设置Executor的数量。根据集群的规模和任务的计算需求，合理设置Executor数量可以提高作业的并行度。
3. 数据分区：通过调整spark.sql.shuffle.partitions参数来设置数据分区的数量。适当增加数据分区的数量可以提高并行度和作业的性能。
4. 序列化方式：通过调整spark.serializer参数来选择合适的序列化方式。推荐使用org.apache.spark.serializer.KryoSerializer，它比默认的Java序列化更高效。
5. Shuffle操作：通过调整spark.shuffle.memoryFraction和spark.shuffle.file.buffer参数来优化Shuffle操作的内存使用和磁盘IO性能。
6. 并行度：通过调整spark.default.parallelism参数来设置RDD的默认并行度。根据集群的规模和计算需求，适当增加并行度可以提高作业的性能。
7. 缓存数据：通过调用cache()或persist()方法将频繁使用的数据缓存在内存中，以避免重复计算和提高作业的性能。
8. 数据压缩：通过调整spark.sql.inMemoryColumnarStorage.compressed参数来启用内存列存储的数据压缩，可以减少内存使用和提高性能。
9. 资源调度器：通过调整spark.scheduler.mode参数来选择合适的资源调度器。对于大规模集群，推荐使用YARN或Mesos来管理资源。

这些只是一些常见的Spark参数调优技巧，实际调优过程还需根据具体的作业和集群环境来进行。

HashMap？和Map有啥区别？

HashMap是Java中的一个具体的实现类，实现了Map接口。Map是Java中的一个接口，定义了一组键值对的映射关系。

区别如下：

1.继承关系：HashMap是Map接口的实现类。

2.线程安全性：HashMap是非线程安全的，多线程环境下需要进行额外的同步处理。而Map接口没有具体实现，具体实现类可能有线程安全的实现（如ConcurrentHashMap）和非线程安全的实现（如HashMap）。

3.键和值的重复：HashMap允许键和值都可以重复，而Map接口只允许键重复，值可以重复。

4.键和值的顺序：HashMap不保证插入顺序和访问顺序一致，而Map接口的某些实现类（如LinkedHashMap）可以保证插入顺序和访问顺序一致。

5.初始容量和加载因子：HashMap可以指定初始容量和加载因子来控制容量的扩容和重新分配，而Map接口没有提供直接的方法来设置初始容量和加载因子。

总结来说，HashMap是Map接口的一种具体实现，它们的主要区别在于线程安全性、键和值的重复性、键和值的顺序以及容量的控制等方面。

为什么叫HashMap？

HashMap是一种用于存储键值对的数据结构，其中每个键都唯一，并且可以通过键快速查找对应的值。它之所以被称为HashMap，是因为它使用了哈希函数来计算每个键的哈希码，并将键值对存储在哈希表中。

哈希函数将键映射到哈希码，这个哈希码被用作在哈希表中查找键值对的索引。因为哈希表的查询操作的时间复杂度是常数级别的，所以HashMap具有快速查找的特性。

HashMap的实现基于数组和链表（或红黑树），当发生哈希冲突时，即不同的键具有相同的哈希码，它使用链表或红黑树来解决冲突。这种解决冲突的方式使得HashMap能够在大多数情况下保持较高的性能。

总而言之，HashMap是以哈希表为基础实现的一种键值对存储结构，通过哈希函数和哈希码的计算，实现了快速查找的功能。

求每个部门的工资前三名的员工。

为了求每个部门的工资前三名的员工，我们可以使用SQL查询语句来实现。假设我们有一个包含了员工信息的表，包括部门编号（dept_id）和工资（salary）字段。

可以使用以下SQL语句来实现：

SELECT dept_id, salary, emp_name

FROM (

SELECT dept_id, salary, emp_name,

ROW_NUMBER() OVER (PARTITION BY dept_id ORDER BY salary DESC) AS rank

FROM employee

) AS ranked

WHERE rank <= 3;

这个SQL查询语句会首先根据部门编号进行分区（PARTITION BY），然后根据工资降序排列（ORDER BY salary DESC），并为每个部门的员工分配一个排名（rank）。最后，我们选择排名在前三位的员工信息。

请注意，这是一种实现方式，具体的SQL语句可能会根据数据库的不同而略有不同。