Presto入门介绍

1，Presto基本认识

1.1 定义
Presto是一个分布式的查询引擎，本身并不存储数据，但是可以接入多种数据源，并且支持跨数据源的级联查询。Presto是一个OLAP的工具，擅长对海量数据进行复杂的分析；但是对于OLTP场景，并不是Presto所擅长，所以不要把Presto当做数据库来使用。

和大家熟悉的Mysql相比：首先Mysql是一个数据库，具有存储和计算分析能力，而Presto只有计算分析能力；其次数据量方面，Mysql作为传统单点关系型数据库不能满足当前大数据量的需求，于是有各种大数据的存储和分析工具产生，Presto就是这样一个可以满足大数据量分析计算需求的一个工具。

1.2 数据源
Presto需要从其他数据源获取数据来进行运算分析，它可以连接多种数据源，包括Hive、RDBMS（Mysql、Oracle、Tidb等）、Kafka、MongoDB、Redis等

一条Presto查询可以将多个数据源的数据进行合并分析。
比如：select * from a join b where a.id=b.id;，其中表a可以来自Hive，表b可以来自Mysql。

1.3 优势
Presto是一个低延迟高并发的内存计算引擎，相比Hive，执行效率要高很多。

举例：
SELECT id,
   name,
       source_type,
       created_at
FROM dw_dwb.dwb_user_day
WHERE dt='2018-06-03'
  AND created_at>’2018-05-20’;

上述SQL在Presto运行时间不到1秒钟，在Hive里要几十秒钟。

1.4数据模型
Presto使用Catalog、Schema和Table这3层结构来管理数据。

---- Catalog:就是数据源。Hive是数据源，Mysql也是数据源，Hive 和Mysql都是数据源类型，可以连接多个Hive和多个Mysql，每个连接都有一个名字。一个Catalog可以包含多个Schema，大家可以通过show catalogs 命令看到Presto连接的所有数据源。
---- Schema：相当于一个数据库实例，一个Schema包含多张数据表。show schemas from 'catalog_name'可列出catalog_name下的所有schema。
---- Table：数据表，与一般意义上的数据库表相同。show tables from 'catalog_name.schema_name'可查看'catalog_name.schema_name'下的所有表。

在Presto中定位一张表，一般是catalog为根，例如：一张表的全称为 hive.test_data.test，标识 hive(catalog)下的 test_data(schema)中test表。
可以简理解为：数据源的大类.数据库.数据表。

Connector：

Connector是适配器，用于Presto和数据源（如Hive、RDBMS）的连接。你可以认为类似JDBC那样，但却是Presto的SPI的实现，使用标准的API来与不同的数据源交互。 
Presto有几个内建Connector：JMX的Connector、System Connector（用于访问内建的System table）、Hive的Connector、TPCH（用于TPC-H基准数据）。还有很多第三方的Connector，所以Presto可以访问不同数据源的数据。 
每个catalog都有一个特定的Connector。如果你使用catelog配置文件，你会发现每个文件都必须包含connector.name属性，用于指定catelog管理器（创建特定的Connector使用）。一个或多个catelog用同样的connector是访问同样的数据库。例如，你有两个Hive集群。你可以在一个Presto集群上配置两个catelog，两个catelog都是用Hive Connector，从而达到可以查询两个Hive集群。

2，Presto与Hive
Hive是一个基于HDFS(分布式文件系统)的一个数据库，具有存储和分析计算能力， 支持大数据量的存储和查询。Hive 作为数据源，结合Presto分布式查询引擎，这样大数据量的查询计算速度就会快很多。

Presto支持标准SQL，这里需要提醒大家的是，在使用Hive数据源的时候，如果表是分区表，一定要添加分区过滤，不加分区扫描全表是一个很暴力的操作，执行效率低下并且占用大量集群资源，大家尽量避免这种写法。

这里提到Hive分区，我简单介绍一下概念。Hive分区就是分目录，把一个大的数据集根据业务需要分割成更细的数据集。

举例：假如一个表的数据都放在/user/xiaoming/table/目录下，如果想把数据按照每天的数据细分，则就变成/user/xiaoming/table/2018-06-01/，/user/xiaoming/table/2018-06-02/，……如果查询某一天的数据，就可以直接取某一天目录下的数据，不需要扫描其他天的数据，节省了时间和资源。

使用Presto:
3，Presto接入方式
Presto的接入方式有多种：presto-cli，pyhive，jdbc，http，golang，SQLAlchemy，PHP等，其中presto-cli是Presto官方提供的，下面以presto-cli为例展开说明(自行下载)。

以连接hive数据源为例，在电脑终端输入：./presto --server presto.xxx-apps.com:9200 --catalog hive --user xxxx --source 'pf=adhoc;client=cli'就可以进入presto终端界面。

先解释下各参数的含义：

--server 是presto服务地址；
--catalog 是默认使用哪个数据源，后面也可以切换，如果想连接mysql数据源，使用mysql数据源名称即可；
--user 是用户名；
--source 是代表查询来源，source设置格式为key=value形式（英文分号分割）； 例如个人从command line查询应设置为pf=adhoc;client=cli。

进入终端后:
查看数据源： show catalogs;
查看数据库实例：show schemas;

Presto使用手册：https://prestodb.io/docs/current/

4.Presto组件

Presto是一个运行在多台服务器上的分布式系统。 完整安装包括一个coordinator和多个worker。 由客户端提交查询，从Presto命令行CLI提交到coordinator。 coordinator进行解析，分析并执行查询计划，然后分发处理队列到worker。

Coordinator：

Coordinator服务器是用来解析语句，执行计划分析和管理Presto的worker结点。Presto安装必须有一个Coordinator和多个worker。

Coordinator跟踪每个work的活动情况并协调查询语句的执行。 Coordinator为每个查询建立模型，模型包含多个stage，每个stage再转为task分发到不同的worker上执行。

Coordinator与Worker、client通信是通过REST API。

Worker：

Worker是负责执行任务和处理数据。Worker从connector获取数据。Worker之间会交换中间数据。Coordinator是负责从Worker获取结果并返回最终结果给client。

当Worker启动时，会广播自己去发现 Coordinator，并告知 Coordinator它是可用，随时可以接受task。

Worker与Coordinator、Worker通信是通过REST API。

5.执行查询的模型（Query Execution Model）

语句（Statement）

Presto执行ANSI兼容的SQL语句。当Presto提起语句时，指的就是ANSI标准的SQL语句，包含着列名、表达式和谓词。 
之所以要把语句和查询分开说，是因为Presto里，语句只是简单的文本SQL语句。而当语句执行时，Presto则会创建查询和分布式查询计划并在Worker上运行。

查询（Query）

当Presto解析一个语句时，它将其转换为一个查询，并创建一个分布式查询计划（多个互信连接的stage，运行在Worker上）。如果想获取Presto的查询情况，则获取每个组件（正在执行这语句的结点）的快照。 
查询和语句的区别是，语句是存SQL文本，而查询是配置和实例化的组件。一个查询包含：stage、task、split、connector、其他组件和数据源。

Stage

当Presto执行查询时，会将执行拆分为有层次结构的stage。例如，从hive中的10亿行数据中聚合数据，此时会创建一个用于聚合的根stage，用于聚合其他stage的数据。 
层次结构的stage类似一棵树。每个查询都由一个根stage，用于聚合其他stage的数据。stage是Coordinator的分布式查询计划（distributed query plan）的模型，stage不是在worker上运行。

Task

由于stage不是在worker上运行。stage又会被分为多个task，在不同的work上执行。 
Task是Presto结构里是“work horse”。一个分布式查询计划会被拆分为多个stage，并再转为task，然后task就运行或处理split。Task有输入和输出，一个stage可以分为多个并行执行的task，一个task可以分为多个并行执行的driver。

Split

Task运行在split上。split是一个大数据集合中的一块。分布式查询计划最底层的stage是通过split从connector上获取数据，分布式查询计划中间层或顶层则是从它们下层的stage获取数据。

Presto调度查询，coordinator跟踪每个机器运行什么任务，那些split正在被处理。

Driver

Task包含一个或多个并行的driver。Driver在数据上处理，并生成输出，然后由Task聚合，最后传送给stage的其他task。一个driver是Operator的序列。driver是Presto最最低层的并行机制。一个driver有一个输出和一个输入。

Operator

Operator消费，传送和生产数据。如一个Operator从connector中扫表获取数据，然后生产数据给其他Operator消费。一个过滤Operator消费数据，并应用谓词，最后生产出子集数据。

Exchange

Exchange在Presto结点的不同stage之间传送数据。Task生产和消费数据是通过Exchange客户端。

参考：https://prestodb.io/docs/curr...

问答：
1.使用场景？
    －mysql跨数据库查询；－数仓的表数据查询(数据分析) ...

2.为什么presto查询速度比Hive快？
    presto是常驻任务，接受请求立即执行，全内存并行计算；hive需要用yarn做资源调度，接受查询需要先申请资源，启动进程，并且中间结果会经过磁盘。

Impala也可以支持多种数据源，读者可自行查阅资料