在 HDInsight 中的 Apache Hadoop 上将 C# 用户定义函数与 Apache Hive 和 Apache Pig 配合使用

了解如何在 HDInsight 中将 C# 用户定义函数 (UDF) 与 Apache Hive 和 Apache Pig 配合使用。

Hive 和 Pig 都可以将数据传递到外部应用程序以进行处理。 此过程称为流式处理。 使用 .NET 应用程序时，数据将传递到 STDIN 上的应用程序，该应用程序也会在 STDOUT 上返回结果。 若要从 STDIN 和 STDOUT 读取和写入数据，可以使用控制台应用程序中的 Console.ReadLine() 和 Console.WriteLine()。

先决条件

• 熟悉编写和生成面向 .NET Framework 4.5 的 C# 代码。

  使用任何需要的 IDE。 我们建议使用 Visual Studio 或 Visual Studio Code。 本文档中的步骤使用 Visual Studio 2019。

• 将 .exe 文件上传到群集以及运行 Pig 和 Hive 作业的方法。 建议使用针对 Visual Studio 的 Data Lake 工具、Azure PowerShell 和 Azure CLI。 本文档中的各个步骤都使用针对 Visual Studio 的 Data Lake 工具上传文件和运行 Hive 查询示例。

  有关运行 Hive 查询的其他方法的信息，请参阅 Azure HDInsight 中的 Apache Hive 和 HiveQL 是什么？。

• HDInsight 群集上的 Hadoop。 有关创建群集的详细信息，请参阅创建 HDInsight 群集。

HDInsight 上的 .NET

基于 Linux 的 HDInsight 群集使用 Mono (https://mono-project.com) 运行 .NET 应用程序。 HDInsight 版本 3.6 附带了 Mono 版本 4.2.1。

有关 Mono 与 .NET Framework 版本的兼容性的详细信息，请参阅 Mono 兼容性。

有关包含在 HDInsight 版本中的 .NET Framework 和 Mono 版本的详细信息，请参阅 HDInsight 组件版本。

创建 C# 项目

以下部分介绍如何在 Visual Studio 中为 Apache Hive UDF 和 Apache Pig UDF 创建 C# 项目。

Apache Hive UDF

若要为 Apache Hive UDF 创建 C# 项目：

1. 启动 Visual Studio。

2. 选择“创建新项目”。

3. 在“创建新项目”窗口中，选择“控制台应用(.NET Framework)”模板（C# 版本）。 然后，选择“下一步” 。

4. 在“配置新项目”窗口输入 HiveCSharp 作为项目名称，然后导航到或创建一个位置用于保存新项目。 然后选择“创建” 。

5. 在 Visual Studio IDE 中，将 Program.cs 的内容替换为以下代码：

   using System;
   using System.Security.Cryptography;
   using System.Text;
   using System.Threading.Tasks;
   
   namespace HiveCSharp
   {
       class Program
       {
           static void Main(string[] args)
           {
               string line;
               // Read stdin in a loop
               while ((line = Console.ReadLine()) != null)
               {
                   // Parse the string, trimming line feeds
                   // and splitting fields at tabs
                   line = line.TrimEnd('\n');
                   string[] field = line.Split('\t');
                   string phoneLabel = field[1] + ' ' + field[2];
                   // Emit new data to stdout, delimited by tabs
                   Console.WriteLine("{0}\t{1}\t{2}", field[0], phoneLabel, GetMD5Hash(phoneLabel));
               }
           }
           /// <summary>
           /// Returns an MD5 hash for the given string
           /// </summary>
           /// <param name="input">string value</param>
           /// <returns>an MD5 hash</returns>
           static string GetMD5Hash(string input)
           {
               // Step 1, calculate MD5 hash from input
               MD5 md5 = System.Security.Cryptography.MD5.Create();
               byte[] inputBytes = System.Text.Encoding.ASCII.GetBytes(input);
               byte[] hash = md5.ComputeHash(inputBytes);
   
               // Step 2, convert byte array to hex string
               StringBuilder sb = new StringBuilder();
               for (int i = 0; i < hash.Length; i++)
               {
                   sb.Append(hash[i].ToString("x2"));
               }
               return sb.ToString();
           }
       }
   }
   

6. 从菜单栏中，选择“生成”>“生成解决方案”以生成项目。

7. 关闭解决方案。

Apache Pig UDF

若要为 Apache Hive UDF 创建 C# 项目：

1. 打开 Visual Studio。

2. 在“开始”窗口中，选择“创建新项目”。

3. 在“创建新项目”窗口中，选择“控制台应用(.NET Framework)”模板（C# 版本）。 然后，选择“下一步” 。

4. 在“配置新项目”窗口输入 PigUDF 作为项目名称，然后转到或创建一个位置用于保存新项目。 然后选择“创建” 。

5. 在 Visual Studio IDE 中，将 Program.cs 的内容替换为以下代码：

   using System;
   
   namespace PigUDF
   {
       class Program
       {
           static void Main(string[] args)
           {
               string line;
               // Read stdin in a loop
               while ((line = Console.ReadLine()) != null)
               {
                   // Fix formatting on lines that begin with an exception
                   if(line.StartsWith("java.lang.Exception"))
                   {
                       // Trim the error info off the beginning and add a note to the end of the line
                       line = line.Remove(0, 21) + " - java.lang.Exception";
                   }
                   // Split the fields apart at tab characters
                   string[] field = line.Split('\t');
                   // Put fields back together for writing
                   Console.WriteLine(String.Join("\t",field));
               }
           }
       }
   }
   

   此代码分析发送自 Pig 的行，并对以 java.lang.Exception 开头的行重新设置格式。

6. 在菜单栏中，选择“生成”>“生成解决方案”以生成项目。

7. 使解决方案保持打开状态。

上传到存储

接下来，将 Hive 和 Pig UDF 应用程序上传到 HDInsight 群集中的存储。

1. 在 Visual Studio 中，导航到“视图”>“服务器资源管理器”。

2. 在服务器资源管理器中右键单击“Azure”并选择“连接到 Azure 订阅”，然后完成登录过程。

3. 展开要将此应用程序部署到的 HDInsight 群集。 列出带有文本“（默认存储帐户）” 的条目。

   

   • 如果可以展开此项，则表示你正在使用 Azure 存储帐户作为群集的默认存储。 如果要查看该群集的默认存储上的文件，请展开该条目，并双击“（默认容器）” 。

   • 如果无法展开此项，则表示你正在使用 Azure Data Lake Storage 作为群集的默认存储。 若要查看该群集的默认存储上的文件，请双击“（默认存储帐户）” 条目。

4. 若要上传 .exe 文件，请使用以下方法之一：

   • 如果使用的是 Azure 存储帐户，请选择“上传 Blob”图标。

     

     在“上传新文件”对话框中的“文件名”下，选择“浏览”。 在“上传 Blob”对话框中，转到“HiveCSharp”项目的 bin\debug 文件夹，然后选择“HiveCSharp.exe”文件。 最后，依次选择“打开”、“确定”完成上传。

   • 如果使用的是 Azure Data Lake Storage，请右键单击文件列表中的空白区域，然后选择“上传”。 最后，依次选择“HiveCSharp.exe”文件、“打开”。

   上传“HiveCSharp.exe” 完成后，请为“PigUDF.exe” 文件重复该上传过程。

运行 Apache Hive 查询

现在可以运行使用 Hive UDF 应用程序的 Hive 查询。

1. 在 Visual Studio 中，导航到“视图”>“服务器资源管理器”。

2. 依次展开“Azure” 和“HDInsight” 。

3. 右键单击已将 HiveCSharp 应用程序部署到的群集，并选择“编写 Hive 查询” 。

4. 请使用以下文本执行 Hive 查询：

   -- Uncomment the following if you are using Azure Storage
   -- add file wasbs:///HiveCSharp.exe;
   -- Uncomment the following if you are using Azure Data Lake Storage Gen2
   -- add file abfs:///HiveCSharp.exe;
   
   SELECT TRANSFORM (clientid, devicemake, devicemodel)
   USING 'HiveCSharp.exe' AS
   (clientid string, phoneLabel string, phoneHash string)
   FROM hivesampletable
   ORDER BY clientid LIMIT 50;
   

   重要

   取消注释与用于群集的默认存储类型相匹配的 add file 语句。

   此查询将从 hivesampletable 中选择 clientid、devicemake 和 devicemodel 字段，然后将这些字段传递到 HiveCSharp.exe 应用程序。 该查询预期应用程序返回三个字段，它们存储为 clientid、phoneLabel 和 phoneHash。 该查询还预期在默认存储容器的根目录中找到 HiveCSharp.exe。

5. 将默认的“交互式” 切换为“批处理” ，然后选择“提交” 以将作业提交到 HDInsight 群集。 此时会打开“Hive 作业摘要”窗口 。

6. 选择“刷新”以刷新摘要，直到“作业状态”更改为“已完成”。 若要查看作业输出，请选择“作业输出”。

运行 Apache Pig 作业

也可以运行使用 Pig UDF 应用程序的 Pig 作业。

1. 使用 SSH 连接到 HDInsight 群集。 （例如，运行命令 ssh sshuser@<clustername>-ssh.azurehdinsight.cn。）有关详细信息，请参阅将 SSH 与 HDInsight 配合使用。

2. 使用以下命令启动 Pig 命令行：

   pig
   

   此时显示 grunt> 提示。

3. 输入以下命令以运行使用 .NET Framework 应用程序的 Pig 作业：

   DEFINE streamer `PigUDF.exe` CACHE('/PigUDF.exe');
   LOGS = LOAD '/example/data/sample.log' as (LINE:chararray);
   LOG = FILTER LOGS by LINE is not null;
   DETAILS = STREAM LOG through streamer as (col1, col2, col3, col4, col5);
   DUMP DETAILS;
   

   DEFINE 语句为 PigUDF.exe 应用程序创建别名 streamer，CACHE 从群集的默认存储中加载此别名。 以后，可以将 streamer 与 STREAM 运算符配合使用来处理 LOG 中包含的单一行，并将数据返回为一系列的列。

   注意

   用于流式处理的应用程序名称在使用别名时必须用 `（反斜杠引号）字符括起来，当与 SHIP 一起使用时必须用 '（单引号）字符括起来。

4. 在你输入最后一行后，该作业应该启动。 它返回类似于以下文本的输出：

   (2019-07-15 16:43:25 SampleClass5 [WARN] problem finding id 1358451042 - java.lang.Exception)
   (2019-07-15 16:43:25 SampleClass5 [DEBUG] detail for id 1976092771)
   (2019-07-15 16:43:25 SampleClass5 [TRACE] verbose detail for id 1317358561)
   (2019-07-15 16:43:25 SampleClass5 [TRACE] verbose detail for id 1737534798)
   (2019-07-15 16:43:25 SampleClass7 [DEBUG] detail for id 1475865947)
   

5. 使用 exit 退出 pig。

后续步骤

在本文档中，你已了解如何从 HDInsight 上的 Hive 和 Pig 使用 .NET Framework 应用程序。 如果希望了解如何将 Python 与 Hive 和 Pig 配合使用，请参阅在 HDInsight 中将 Python 与 Apache Hive 和 Apache Pig 配合使用。

若要了解 Hive 的其他用法以及如何使用 MapReduce，请参阅以下文章：

• 将 Apache Hive 和 HDInsight 配合使用
• 将 MapReduce 与 HDInsight 配合使用
• Pig Latin 基础知识