collect_set函数详解

一、概述

collect_set函数是HiveQL中的一个聚合函数，它可以将输入的列或表达式的不同值放到一个集合中并返回，相同的值只会出现一次。具体语法如下：

 collect_set(expression)

其中expression可以是列、表达式或者使用UDF函数。如果expression为null，那么结果集合也将包含null。

二、用法

collect_set函数的主要用途是对某列或某个表达式的离散取值进行统计分析。在一些场景下，我们需要将一个表的某一列进行去重并聚合，collect_set函数可以极大地提高数据统计分析的效率。

下面举例说明，假设我们有一张表，记录了一段时间内用户使用的各种浏览器及其访问次数：

操作系统    浏览器     访问次数
Win        IE          20
Win        Firefox     15
Win        Chrome      10
Mac        Safari      20
Mac        Firefox     12
Mac        Chrome      8

我们希望对浏览器这一列进行去重并统计每个操作系统下使用的浏览器种类个数以及对应的访问总次数，可以用如下SQL语句：

SELECT 操作系统, count(DISTINCT 浏览器), SUM(访问次数)
FROM 表名
GROUP BY 操作系统

这样就可以得到每个操作系统下使用的不同浏览器种类个数以及对应的访问总次数。

但是，在一些场景下，需要将每个操作系统下使用的浏览器种类及其对应的访问次数都列出来，可以用如下SQL语句：

SELECT 操作系统, collect_set(浏览器), SUM(访问次数)
FROM 表名
GROUP BY 操作系统

这样可以得到每个操作系统下的浏览器集合，以及对应的访问总次数。需要注意的是，collect_set返回的是一个集合，不保证其元素的顺序。

三、注意事项

collect_set函数可以用于单表查询、多表连接查询、子查询等HiveQL中的各种场景，但是需要注意以下几点：

1. 当所选字段中存在null值时, collect_set不会去除它们, 返回结果集合中会包含null值。
2. 由于返回的结果集合无序，因此不应该使用collect_set来聚合需要按照一定顺序进行操作的场景，比如求TOP N这样的需求。

四、完整示例

下面是一个完整的示例，演示如何使用collect_set函数在HiveQL中对离散取值进行统计分析：

CREATE TABLE user_browsers (
  os STRING,
  browser STRING,
  visits INT
);

INSERT INTO user_browsers (os, browser, visits) VALUES
  ('Win', 'IE', 20),
  ('Win', 'Firefox', 15),
  ('Win', 'Chrome', 10),
  ('Mac', 'Safari', 20),
  ('Mac', 'Firefox', 12),
  ('Mac', 'Chrome', 8);
  
-- 求每个操作系统下使用的不同浏览器种类个数以及对应的访问总次数
SELECT os, COUNT(DISTINCT browser), SUM(visits) 
FROM user_browsers 
GROUP BY os;

-- 求每个操作系统下的浏览器集合，以及对应的访问总次数
SELECT os, collect_set(browser), SUM(visits) 
FROM user_browsers 
GROUP BY os;