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湖仓一体选型从入门到放弃系列:Hudi vs Iceberg vs Delta Lake

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  • 2023年07月15日
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一、前言:三足鼎立的数据湖江湖

graph TB subgraph "数据湖三巨头" A[Hudi
Uber] --> A1["增量处理王者
CDC 场景首选"] B[Iceberg
Netflix] --> B1["开放标准之选
多引擎友好"] C[Delta Lake
Databricks] --> C1["Spark 生态融合
商业化成熟"] end

选型困境:

graph LR A[你] --> B{选择表格式} B --> C["Hudi?
增量处理强"] B --> D["Iceberg?
开放标准"] B --> E["Delta Lake?
Spark 最配"] A --> F["到底选哪个?🤯"]

二、背景与定位

2.1 发展历程

timeline title 数据湖表格式发展史 2016 : Uber 开发 Hudi 2017 : Netflix 开发 Iceberg 2017 : Databricks 开发 Delta Lake 2019 : Hudi 进入 Apache 2019 : Delta Lake 开源 2020 : Iceberg 成为 Apache 顶级项目 2020 : Hudi 成为 Apache 顶级项目 2023 : 三者功能趋同,竞争白热化

2.2 背景与设计目标

项目公司设计目标核心场景
HudiUber解决增量更新问题CDC、实时数仓
IcebergNetflix解决 PB 级表管理大规模分析
Delta LakeDatabricksSpark 生态增强Lakehouse

2.3 社区与生态

graph TB subgraph "Hudi" H1[Apache 顶级项目] H2[GitHub 5k+ ⭐] H3[国内社区活跃] end subgraph "Iceberg" I1[Apache 顶级项目] I2[GitHub 6k+ ⭐] I3[国际社区强] end subgraph "Delta Lake" D1[Linux 基金会] D2[GitHub 7k+ ⭐] D3[Databricks 主导] end

三、架构对比

3.1 元数据架构

graph TB subgraph "Hudi 元数据" H1[Timeline
时间线] --> H2[Commit/DeltaCommit] H1 --> H3[Compaction] H1 --> H4[Clean] H5[Index] --> H6[Bloom/Bucket/HBase] end
graph TB subgraph "Iceberg 元数据" I1[Metadata File] --> I2[Snapshot] I2 --> I3[Manifest List] I3 --> I4[Manifest File] I4 --> I5[Data File] end
graph TB subgraph "Delta Lake 元数据" D1[_delta_log/] --> D2[JSON Files
0-9] D2 --> D3[Checkpoint
每10个] D3 --> D4[Data Files] end

3.2 元数据对比

维度HudiIcebergDelta Lake
元数据格式Timeline + Index三层架构JSON + Checkpoint
元数据位置.hoodie 目录metadata 目录_delta_log 目录
索引机制内置多种索引列级统计文件级统计
Catalog 依赖可选必须(推荐)可选

3.3 文件布局对比

# Hudi 文件布局
hudi_table/
├── .hoodie/
│   ├── hoodie.properties
│   └── 20240115100000.commit
└── 2024/01/15/
    ├── file_1.parquet
    └── .file_1.log.1

# Iceberg 文件布局
iceberg_table/
├── metadata/
│   ├── v1.metadata.json
│   └── snap-xxx.avro
└── data/
    └── date=2024-01-15/
        └── 00000-0-xxx.parquet

# Delta Lake 文件布局
delta_table/
├── _delta_log/
│   ├── 00000000000000000000.json
│   └── 00000000000000000010.checkpoint.parquet
└── part-00000-xxx.parquet

四、核心能力对比

4.1 功能矩阵

graph TB subgraph "核心能力对比" A[ACID 事务] --> A1["All ✅"] B[时间旅行] --> B1["All ✅"] C[Schema 演进] --> C1["All ✅"] D[分区演进] --> D1["Iceberg ✅✅✅
Hudi ✅
Delta ✅"] E[增量查询] --> E1["Hudi ✅✅✅
Iceberg ✅✅
Delta ✅"] F[索引能力] --> F1["Hudi ✅✅✅
Iceberg ✅✅
Delta ✅✅"] end

4.2 详细功能对比表

功能HudiIcebergDelta Lake
ACID 事务
时间旅行
增量查询⭐⭐⭐⭐⭐⭐⭐⭐⭐⭐⭐
Schema 演进⭐⭐⭐⭐⭐⭐⭐⭐⭐⭐⭐⭐
分区演进⭐⭐⭐⭐⭐⭐⭐⭐⭐⭐⭐
隐藏分区
COW/MOR✅ 两种✅ 两种✅ 仅 COW
内置索引⭐⭐⭐⭐⭐⭐⭐⭐⭐⭐⭐
Compaction✅ 内置✅ 内置✅ OPTIMIZE
Clustering✅ Z-Order
CDC 支持⭐⭐⭐⭐⭐⭐⭐⭐⭐⭐⭐⭐

4.3 引擎支持对比

graph TB subgraph "Spark 支持" S1[Hudi] --> S1a["✅ 一等公民"] S2[Iceberg] --> S2a["✅ 一等公民"] S3[Delta] --> S3a["✅✅ 最佳"] end subgraph "Flink 支持" F1[Hudi] --> F1a["✅✅ 最佳"] F2[Iceberg] --> F2a["✅ 良好"] F3[Delta] --> F3a["⚠️ 一般"] end subgraph "Trino/Presto" T1[Hudi] --> T1a["✅ 良好"] T2[Iceberg] --> T2a["✅✅ 最佳"] T3[Delta] --> T3a["✅ 良好"] end
引擎HudiIcebergDelta Lake
Spark✅ 良好✅ 良好✅✅ 最佳
Flink✅✅ 最佳✅ 良好⚠️ 一般
Trino/Presto✅ 良好✅✅ 最佳✅ 良好
Hive
Dremio✅✅
Snowflake

五、写入性能对比

5.1 写入模式

graph TB subgraph "Hudi 写入" H1[COW: Copy-On-Write] H2[MOR: Merge-On-Read] H1 --> H1a["读优化,写放大"] H2 --> H2a["写优化,读需合并"] end subgraph "Iceberg 写入" I1[COW: 默认] I2[MOR: v2 支持] I1 --> I1a["Delete File"] I2 --> I2a["Position/Equality Delete"] end subgraph "Delta 写入" D1[仅 COW] D1 --> D1a["Deletion Vectors (新)"] end

5.2 Upsert 性能对比

xychart-beta title "10亿行数据 Upsert 性能(相对值,越低越好)" x-axis ["少量更新(1%)", "中量更新(10%)", "大量更新(50%)"] y-axis "耗时(相对值)" 0 --> 100 bar [30, 45, 70] bar [40, 50, 65] bar [50, 60, 80]
场景HudiIcebergDelta Lake
少量更新 (1%)⭐⭐⭐⭐⭐⭐⭐⭐⭐⭐⭐⭐
中量更新 (10%)⭐⭐⭐⭐⭐⭐⭐⭐⭐⭐⭐
大量更新 (50%)⭐⭐⭐⭐⭐⭐⭐⭐⭐
纯追加写入⭐⭐⭐⭐⭐⭐⭐⭐⭐⭐⭐⭐⭐

关键差异:

  • Hudi:内置索引,定位记录快,少量更新最优
  • Iceberg:MOR 模式用 Delete File,中等更新友好
  • Delta:COW 模式为主,纯追加最优

六、读取性能对比

6.1 查询优化能力

graph TB subgraph "Hudi 查询优化" H1[Bloom Filter] H2[Data Skipping] H3[Metadata Table] end subgraph "Iceberg 查询优化" I1[Manifest 统计] I2[列级 Min/Max] I3[分区裁剪] I4[谓词下推] end subgraph "Delta 查询优化" D1[Data Skipping] D2[Z-Order] D3[Bloom Filter Index] end

6.2 查询场景对比

查询场景HudiIcebergDelta Lake
全表扫描⭐⭐⭐⭐⭐⭐⭐⭐⭐⭐⭐
点查询⭐⭐⭐⭐⭐⭐⭐⭐⭐⭐
范围查询⭐⭐⭐⭐⭐⭐⭐⭐⭐⭐⭐⭐⭐
复杂聚合⭐⭐⭐⭐⭐⭐⭐⭐⭐⭐⭐
增量读取⭐⭐⭐⭐⭐⭐⭐⭐⭐⭐⭐⭐

七、特色功能深度对比

7.1 增量处理能力

graph LR subgraph "Hudi 增量查询" H1["指定 beginTime/endTime"] H2["返回变化的记录"] H3["支持 CDC 格式输出"] H4["增量 ETL 首选"] end
graph LR subgraph "Iceberg 增量查询" I1["基于 Snapshot"] I2["Incremental Read"] I3["不如 Hudi 灵活"] end
graph LR subgraph "Delta 增量查询" D1["CDF (Change Data Feed)"] D2["需要开启功能"] D3["支持 CDC 格式"] end

增量查询代码对比:

// ===== Hudi 增量查询 =====
spark.read
  .format("hudi")
  .option("hoodie.datasource.query.type", "incremental")
  .option("hoodie.datasource.read.begin.instanttime", "20240115100000")
  .option("hoodie.datasource.read.end.instanttime", "20240115120000")
  .load("/path/to/hudi_table")

// ===== Iceberg 增量查询 =====
spark.read
  .format("iceberg")
  .option("start-snapshot-id", "1234567890")
  .option("end-snapshot-id", "1234567899")
  .load("/path/to/iceberg_table")

// ===== Delta 增量查询 (CDF) =====
spark.read
  .format("delta")
  .option("readChangeFeed", "true")
  .option("startingVersion", 5)
  .option("endingVersion", 10)
  .load("/path/to/delta_table")

7.2 分区演进能力

graph TB subgraph "Iceberg 分区演进" I1["月分区 → 天分区"] --> I2["无需重写数据"] I2 --> I3["查询自动处理"] I3 --> I4["业界最强 ⭐⭐⭐⭐⭐"] end subgraph "Hudi 分区演进" H1["支持分区变更"] --> H2["需要重写数据"] H2 --> H3["功能相对弱"] end subgraph "Delta 分区演进" D1["支持添加分区列"] --> D2["历史数据需重写"] D2 --> D3["功能中等"] end

7.3 Schema 演进能力

操作HudiIcebergDelta Lake
添加列✅ 任意位置
删除列✅ 软删除
重命名列⚠️ 有限
类型变更⚠️ 有限✅ 安全变更⚠️ 有限
列重排序

八、运维对比

8.1 表维护操作

graph TB subgraph "Hudi 维护" H1[Compaction] H2[Clustering] H3[Clean] H4[Archive] end subgraph "Iceberg 维护" I1[Expire Snapshots] I2[Remove Orphan Files] I3[Rewrite Data Files] I4[Rewrite Manifests] end subgraph "Delta 维护" D1[OPTIMIZE] D2[VACUUM] D3[Z-ORDER] end

8.2 维护命令对比

-- ===== Hudi 维护 =====
-- Compaction (MOR 表)
CALL run_compaction(table => 'db.hudi_table', op => 'run');

-- Clustering
CALL run_clustering(table => 'db.hudi_table');

-- 清理
CALL run_clean(table => 'db.hudi_table');

-- ===== Iceberg 维护 =====
-- 过期快照
CALL system.expire_snapshots('db.iceberg_table', TIMESTAMP '2024-01-01', 100);

-- 清理孤儿文件
CALL system.remove_orphan_files('db.iceberg_table');

-- 重写小文件
CALL system.rewrite_data_files(table => 'db.iceberg_table');

-- ===== Delta 维护 =====
-- 优化(合并小文件)
OPTIMIZE delta.`/path/to/table`;

-- Z-Order 优化
OPTIMIZE delta.`/path/to/table` ZORDER BY (user_id);

-- 清理历史文件
VACUUM delta.`/path/to/table` RETAIN 168 HOURS;

8.3 监控指标

监控项HudiIcebergDelta
文件数量
小文件数
Compaction 进度
写入延迟
快照数量
内置监控 UI⚠️ Databricks

九、云厂商支持

9.1 云服务集成

graph TB subgraph "AWS" AWS1[EMR] --> A1[Hudi ✅ Iceberg ✅ Delta ✅] AWS2[Glue] --> A2[Hudi ✅ Iceberg ✅ Delta ✅] AWS3[Athena] --> A3[Iceberg ✅✅] end subgraph "Azure" AZ1[Synapse] --> B1[Delta ✅✅] AZ2[Databricks] --> B2[Delta ✅✅✅] end subgraph "GCP" GCP1[BigQuery] --> C1[Iceberg ✅] GCP2[Dataproc] --> C2[All ✅] end

9.2 云厂商偏好

云厂商首选说明
AWSIcebergAthena、Glue 深度集成
AzureDelta LakeDatabricks、Synapse 原生
GCPIcebergBigQuery 集成
阿里云HudiEMR 深度集成
国内云Hudi社区活跃,文档多

十、选型决策框架

10.1 决策流程图

flowchart TD START[开始选型] --> Q1{核心场景?} Q1 -->|CDC/实时更新| Q2{Flink 还是 Spark?} Q1 -->|分析为主| Q3{多引擎访问?} Q1 -->|Databricks 用户| A1[Delta Lake] Q2 -->|Flink 为主| A2[Hudi] Q2 -->|Spark 为主| Q4{更新频率?} Q3 -->|是,多引擎| A3[Iceberg] Q3 -->|Spark 为主| Q5{云厂商?} Q4 -->|高频更新| A2 Q4 -->|中低频更新| Q5 Q5 -->|AWS| A3 Q5 -->|Azure| A1 Q5 -->|国内云| A2 style A1 fill:#ff6b6b style A2 fill:#4ecdc4 style A3 fill:#ffeaa7

10.2 场景推荐表

场景首选次选说明
CDC 实时入湖HudiDelta增量处理最强
多引擎数据湖IcebergHudi开放标准
Databricks 环境Delta-原生支持
Flink 实时数仓HudiIcebergFlink 集成最好
Spark 批处理DeltaIcebergSpark 原生优化
数据审计/合规IcebergDelta时间旅行完善
Schema 频繁变更IcebergDelta演进能力最强
国内企业HudiIceberg中文社区活跃

10.3 综合评分

radar title 三大表格式综合能力 variables [增量处理, Schema演进, 多引擎支持, 社区生态, 易用性, 性能]
维度HudiIcebergDelta Lake
增量处理⭐⭐⭐⭐⭐⭐⭐⭐⭐⭐⭐⭐
Schema 演进⭐⭐⭐⭐⭐⭐⭐⭐⭐⭐⭐⭐
多引擎支持⭐⭐⭐⭐⭐⭐⭐⭐⭐⭐⭐⭐
社区生态⭐⭐⭐⭐⭐⭐⭐⭐⭐⭐⭐⭐⭐
易用性⭐⭐⭐⭐⭐⭐⭐⭐⭐⭐⭐⭐
性能⭐⭐⭐⭐⭐⭐⭐⭐⭐⭐⭐⭐

十一、迁移指南

11.1 从 Hive 迁移

flowchart LR A[Hive表] --> B{选择目标} B --> C[Hudi] B --> D[Iceberg] B --> E[Delta] C --> C1["Hudi提供迁移工具
支持原地转换"] D --> D1["Iceberg提供迁移程序
需要重写数据"] E --> E1["CONVERT TO DELTA
最简单"]
-- Delta 从 Parquet 转换
CONVERT TO DELTA parquet.`/path/to/parquet_table`;

-- Iceberg 从 Hive 迁移
CALL system.migrate('hive_db.hive_table');

-- Hudi 迁移
-- 使用 HoodieTableMigrator 工具

11.2 格式间迁移

graph LR A[Hudi] -->|导出 Parquet| B[中转] C[Iceberg] -->|导出 Parquet| B D[Delta] -->|导出 Parquet| B B --> A B --> C B --> D

十二、总结

12.1 一句话总结

graph LR A[Hudi] --> A1["CDC和增量处理
选我!"] B[Iceberg] --> B1["开放标准和多引擎
选我!"] C[Delta Lake] --> C1["Databricks生态
选我!"]

Hudi:增量处理王者,CDC 场景首选,Flink 集成最好

Iceberg:开放标准之选,多引擎友好,Schema 演进最强

Delta Lake:Spark 生态最佳,Databricks 原生,上手最简单

12.2 最终建议

mindmap root((选型建议)) 选Hudi CDC实时入湖 Flink技术栈 国内企业 高频更新场景 选Iceberg 多引擎访问 AWS云环境 Schema频繁变更 开放标准需求 选Delta Databricks用户 Spark技术栈 Azure云环境 快速上手需求

12.3 趋势展望

timeline title 数据湖表格式趋势 2024 : 三者功能趋同 2024 : UniForm 出现 (Delta 兼容 Iceberg) 2025 : 可能出现统一标准? 未来 : 竞争与融合并存

值得关注的趋势:

  • Delta UniForm:Delta 可以被 Iceberg/Hudi 读取
  • Iceberg REST Catalog:成为事实标准
  • Hudi 0.15+:性能大幅提升
  • 功能趋同:差异越来越小
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