Spark SQL 中对 Map 类型的操作函数
在 Spark SQL 中，map 是一种常用的数据类型，用于存储键值对（key-value pairs）。Spark SQL 提供了一系列内置函数来操作 map 类型的数据，包括创建、访问、修改、合并、键值操作等功能。以下是 Spark SQL 中与 map 类型相关的操作函数及其功能描述。
1. 创建 Map
| 函数名 | 描述 |
|---|---|
map(key1, value1, key2, value2, ...) | 创建一个 Map，指定多个键值对。 |
示例
SELECT map('key1', 'value1', 'key2', 'value2') AS my_map;
结果
+-------------------------------+
|my_map |
+-------------------------------+
|{key1 -> value1, key2 -> value2}|
+-------------------------------+
2. Map 元素访问
| 函数名 | 描述 |
|---|---|
map_keys(map) | 返回 Map 中的所有键，结果是一个数组。 |
map_values(map) | 返回 Map 中的所有值，结果是一个数组。 |
element_at(map, key) | 返回 Map 中指定键对应的值。如果键不存在，返回 NULL。 |
示例
SELECT
map_keys(map('key1', 'value1', 'key2', 'value2')) AS keys,
map_values(map('key1', 'value1', 'key2', 'value2')) AS values,
element_at(map('key1', 'value1', 'key2', 'value2'), 'key1') AS value_for_key1;
结果
+------------+------------+---------------+
|keys |values |value_for_key1 |
+------------+------------+---------------+
|[key1, key2]|[value1, value2]|value1 |
+------------+------------+---------------+
3. Map 修改与操作
| 函数名 | 描述 |
|---|---|
map_concat(map1, map2, ...) | 合并多个 Map。如果有重复的键，保留最后一个 Map 中的值。 |
transform_keys(map, k -> expression) | 对 Map 的每个键应用表达式，返回一个新的 Map。 |
transform_values(map, v -> expression) | 对 Map 的每个值应用表达式，返回一个新的 Map。 |
map_filter(map, (k, v) -> condition) | 对 Map 进行过滤，返回满足条件的键值对组成的新 Map。 |
map_from_arrays(keys, values) | 将两个数组（一个键数组和一个值数组）转换为一个 Map，数组长度必须相同。 |
示例
SELECT
map_concat(map('key1', 'value1'), map('key2', 'value2')) AS merged_map,
transform_keys(map('key1', 'value1'), k -> upper(k)) AS upper_keys_map,
transform_values(map('key1', 'value1'), v -> concat(v, '_new')) AS updated_values_map,
map_filter(map('key1', 'value1', 'key2', 'value2'), (k, v) -> k = 'key1') AS filtered_map,
map_from_arrays(array('key1', 'key2'), array('value1', 'value2')) AS map_from_arrays;
结果
+-------------------------------+-----------------------+---------------------------+-----------------------+-------------------------------+
|merged_map |upper_keys_map |updated_values_map |filtered_map |map_from_arrays |
+-------------------------------+-----------------------+---------------------------+-----------------------+-------------------------------+
|{key1 -> value1, key2 -> value2}|{KEY1 -> value1} |{key1 -> value1_new} |{key1 -> value1} |{key1 -> value1, key2 -> value2}|
+-------------------------------+-----------------------+---------------------------+-----------------------+-------------------------------+
4. Map 条件与检查
| 函数名 | 描述 |
|---|---|
size(map) | 返回 Map 的大小（即键值对的数量）。 |
map_contains_key(map, key) | 检查 Map 中是否包含指定的键，返回布尔值。 |
map_contains_value(map, value) | 检查 Map 中是否包含指定的值，返回布尔值。 |
示例
SELECT
size(map('key1', 'value1', 'key2', 'value2')) AS map_size,
map_contains_key(map('key1', 'value1', 'key2', 'value2'), 'key1') AS contains_key1,
map_contains_value(map('key1', 'value1', 'key2', 'value2'), 'value3') AS contains_value3;
结果
+---------+--------------+----------------+
|map_size |contains_key1 |contains_value3 |
+---------+--------------+----------------+
|2 |true |false |
+---------+--------------+----------------+
5. Map 与其他类型的转换
| 函数名 | 描述 |
|---|---|
map_from_entries(array_of_structs) | 将一个结构体数组转换为 Map，结构体必须包含两个字段，分别表示键和值。 |
map_entries(map) | 将 Map 转换为一个结构体数组，结构体包含两个字段，分别表示键和值。 |
示例
SELECT
map_from_entries(array(struct('key1', 'value1'), struct('key2', 'value2'))) AS map_from_entries,
map_entries(map('key1', 'value1', 'key2', 'value2')) AS map_entries_result;
结果
+-------------------------------+-------------------------------+
|map_from_entries |map_entries_result |
+-------------------------------+-------------------------------+
|{key1 -> value1, key2 -> value2}|[{key1, value1}, {key2, value2}]|
+-------------------------------+-------------------------------+
6. Map 高级操作
| 函数名 | 描述 |
|---|---|
explode(map) | 将 Map 中的每个键值对转为多行，分别作为两列返回（键和值）。 |
posexplode(map) | 与 explode 类似，但还会返回键值对在 Map 中的位置索引。 |
示例
SELECT
explode(map('key1', 'value1', 'key2', 'value2')) AS (key, value),
posexplode(map('key1', 'value1', 'key2', 'value2')) AS (pos, key, value);
结果
+----+-------+
|key |value |
+----+-------+
|key1|value1 |
|key2|value2 |
+----+-------+
+---+----+-------+
|pos|key |value |
+---+----+-------+
|0 |key1|value1 |
|1 |key2|value2 |
+---+----+-------+
总结
Spark SQL 提供了丰富的 map 操作函数，覆盖了创建、访问、修改、检查和转换等多种场景：
- 创建与转换：使用
map()创建 Map，或通过map_from_arrays()和map_from_entries()转换数组或结构体。 - 访问键值：通过
map_keys()、map_values()获取键和值，使用element_at()获取指定键的值。 - 修改与合并：支持
map_concat()合并 Map，transform_keys()和transform_values()修改键或值。 - 条件与检查：可以使用
map_contains_key()和map_contains_value()检查键或值是否存在。 - 高级操作：通过
explode()和posexplode()将 Map 展开为多行。
这些函数极大地简化了对复杂键值对数据的处理，适用于各种数据处理和分析场景。