Spark基础入门(一)--------RDD基础

(一)、RDD定义

不可变  分布式对象集合

比如下图是RDD1的数据,它的Redcord是数字,分布在三个节点上,并且其内容不可变

创建RDD有两种方式:

1) Driver中分发(parallelize方法)

通过parallelize方法,将驱动程序(Driver)里的集合(复制过去)创建为分布式数据集(分区数默认和执行资源核数保持一致)

List<Integer> data = Arrays.asList(10,34,567,53,9,3);

JavaRDD<Integer> distData = sc.parallelize(data);//它的RedcordInteger



2) 读取外部数据集(本地文件,HDFS......

JavaRDD<String> distFile = sc.textFile("data.txt");//它的RedcordString,默认按行分隔



textFile("/my/directory"), textFile("/my/directory/*.txt"),

可以用通配符,读文件夹里所有文件里面所有的数据,返回RDD,每个文件的每一行String数据算一个Record

wholeTextFiles ()也是读取文件夹里所有文件里面所有的数据,但返回的是pairRDD,每个Record(filename, content) pair


(二)、RDD分区数

1) Parallelize生成的RDD

默认分区数  =  并行线程数(分配到的CPU核数)

(和spark官网说的:如果不指定,默认会根据分配的资源来设置分区数   一致)

bin/spark-shell --master yarn --num-executors 2 --executor-memory 512m


bin/spark-shell --master yarn-client --num-executors4 --executor-memory 512m


指定分区,指定为多少,分区数就为多少




2) 读取外部数据集生成的RDD

① 对于HDFS上的文件

HDFS文件个数为N,默认就生成Npartition

小实验1HDFS上某个目录有533个文件(小于128M的文件,因此每个文件只占一个block),读取此目录进行操作,可以看到生成的task数是533


小实验2HDFS上某个文件1.81G(大于128M的文件,文件在HDFS上占多个block


使用spark-shell进行测试,其中spark-shell分配2个核。对它运行count操作,可以看到只生成了一个task,而且Executor只用到一个。说明它的partition数的确是1,与其占的block数多少无关。




② 对于本地的文件夹

例如:4个文件的文件夹,默认会生成4partition

API可以指定minPartitions分区数,sc.textFile(“”,minPartitions)

如果minPartitions小于文件数4,则分区数是文件个数4

如果minPartitions大于文件数4,则分区数是文件个数的倍数8,12....


(Partitions.size会返回结果到driver,是否是action操作呢?

实验证明:并没有提交job,并不是action)


(三)、 RDD操作

RDDs支持 2种操作:1transformations转换操作,2Action行动操作

① Transformation操作:由一个RDD生成新的RDD

② Action操作:对RDD计算出一个结果,把结果返回给Driver或者把结果存储到外部存储系统(如HDFS)或者对所有元素应用action操作           

Transformations是惰性(lazy)的,调用它时并不做任何操作。只有在调用Action操作时,才会去计算前面的Transformation操作

Transformation实际上是一种链式的逻辑Action,记录了RDD演变的过程调用时,只是做一个记录。调用Action时,才实质触发Transformation开始计算的动作

 

其中有的是需要传入函数进去的,Function<T,R>FlatMapFunction<T,R>PairFunction<T,R>Function2<T1,T2,R>,对应关系见图  图片请发大看(按住ctrl键的同时,鼠标往上滚动)(涉及的代码在文章最后都有贴出来)

 

1) 转换操作:



map,filter,flatMap,union   (方法的返回值是RDD

 

2) RDD行动操作


a. 返回给Driver值:

reduce,fold,aggregate,  take(n),top(),first(),collect,  count(),countByValue()

(方法的返回值是StringIntegerList......等)

Reducefold都要求函数的返回值与RDDRecord类型相同,比如都是IntegerRDD,则Reducefold的运算结果就是Integer

Aggregate则摆脱这一限制,可以返回给driver任意类型

 

collecttaketop都是返回List数据给driver

注意:collect是把RDD的所有数据返回到Driver上,要保证所有数据必须能放入单台机器的内存中,否则会导致Driver run out of memory,会崩掉

RDDfirst方法:随机,直接在RDDlist取出第一个,取出的是哪一个就是哪一个。如果数据定义了顺序,则可以取出第一条Record

count返回long类型的计数值

 

b. 把结果存储到外部存储系统

saveAsTextFile

c. foreach

对所有元素应用action操作,对RDD中的每个元素进行操作,而不需要把RDD发回本地Driver

比如进行网络发送数据,或者将数据存储到数据库中

注意:如果调用println操作,它不会回写到Driver,而是写到executorstdout上,通过通过下面这种方式可以看到输出

如果想在driver上看到输出,则RDD.collect()之后再打印



3) 特殊操作

Persist

当我们多次使用同一个RDD,如果按照我们往常的写法,那么每次计算都要重新计算RDD及其依赖,举个例子(这里内容有点超纲,具体原理可见下章教程)

RDD2 = RDD1.map().filter()

Int a = RDD2.reduce()

RDD3 = RDD2.filter()

Int b = RDD3.reduce()

这里面有两个action,会触发顺序提交两个job,第一个job提交结束之后提交第二个job

第一个job,它计算出DAG图,就是RDD1-->map->filter-->RDD2-->reduce它会从RDD1开始计算起,直到reduce返回结果到driver

第二个job,它计算出DAG图,就是RDD1-->map->filter-->RDD2-->filter-->RDD3-->reduce它会从RDD1开始计算起,直到reduce返回结果到driver

可以看到这两个jobRDD1-->map->filter-->RDD2都执行了一遍,造成重复计算,所以可以使用persist操作  RDD2.persist()。就只要对RDD2计算一次即可,后面直接使用该RDD,而不需要反复计算多次该RDD,那么第二个Job就不在需要计算RDD2了,直接RDD2-->filter-->RDD3-->reduce

 

RDDcache()方法其实调用的就是persist方法,缓存策略均为MEMORY_ONLY;可以通过persist方法手工设定StorageLevel来满足工程需要的存储级别;MEMORY_ONLYJVM的堆空间中),MEMORY_AND_DISK(如果数据在内存中放不下,则溢写到磁盘上)等等

 

注意:cache或者persist并不是action

四、pairRDD


创建pairRDDmapToPair

pairRDD转换操作

filter(func)reduceByKey(func)mapValues(func)

Keys(),values()

sortByKey()




五、 textFile读取本地文件的坑

在官方说明中,使用本地文件系统,保证worker上都可访问这个路径就可以获取本地文件

If using a path on the local filesystem, the file must also be accessible at the same path on worker nodes. Either copy the file to all workers or use a network-mounted shared file system.

但好像并不行

Yarn模式下提交时,一直报找不到该文件,就算在所有节点上都放该文件

Standalone的模式下,如果是单机集群,那么可以找到该文件;如果是多台集群,不同机器上同一个文件路径的文件内容不同,读出的结果却只是某一个机器上的文件内容。

此处一直没弄明白,还请高手指点




/**
     * RDD中各值的平方
     */
    public static void mapDemo(){
        JavaRDD<Integer> numberRdd = sc.parallelize(Arrays.asList(1,2,3,4));
        JavaRDD<Integer> resultRddnumber = numberRdd.map(new Function<Integer, Integer>() {
            @Override
            public Integer call(Integer v1) throws Exception {
                return v1 * v1;
            }
        });

        List result = resultRddnumber.collect();
        long count = resultRddnumber.count();
        System.out.println(StringUtils.join(result, ","));
        System.out.println("count is :" +count );
    }


    /**
     * flatMap方法
     */
    public static void flatMapDemo(){
        JavaRDD<String> linesRdd = sc.parallelize(Arrays.asList("this is a sentences","another sentences","what are you saying"));
        JavaRDD<String> wordRdd = linesRdd.flatMap(new FlatMapFunction<String, String>() {
            @Override
            public Iterable<String> call(String s) throws Exception {
                return Arrays.asList(s.split(" "));
            }
        });
        System.out.println(StringUtils.join(wordRdd.collect(), ","));
        System.out.println("count is :" + wordRdd.count());
    }

    /**
     * filter
     */
    public static void filterDemo(){
        JavaRDD<String> linesRdd = sc.parallelize(Arrays.asList("this is a sentences","another wangke sentences","what are you saying"));
        JavaRDD<String> filterRdd = linesRdd.filter(new Function<String, Boolean>() {
            @Override
            public Boolean call(String v1) throws Exception {
                return v1.contains("wangke");
            }
        });
        System.out.println(StringUtils.join(filterRdd.collect(), ","));
        System.out.println("count is :" + filterRdd.count());
    }




    /**
     * union
     */
    public static void unionDemo(){
        JavaRDD<String> linesRdd = sc.parallelize(Arrays.asList("this is a sentences","another wangke sentences","what are you saying"));
        JavaRDD<String> linesRdd2 = sc.parallelize(Arrays.asList("i'm saying","we can be together"));
        JavaRDD<String> unionRdd = linesRdd.union(linesRdd2);
        System.out.println(StringUtils.join(unionRdd.collect(), ","));
        System.out.println("count is :" + unionRdd.count());
    }

    /**
     * reduce  返回值类型必须要和我们所操作的RDD中的元素类型相同
     */
    public static void reduceDemo(){
        JavaRDD<Integer> numberRdd = sc.parallelize(Arrays.asList(1,2,3,4));
        Integer result = numberRdd.reduce(new Function2<Integer, Integer, Integer>() {
            @Override
            public Integer call(Integer v1, Integer v2) throws Exception {
                return v1 + v2;
            }
        });
        System.out.println("result is :" +result);
    }

    /**
     * reduce2
     */
    public static void reduceDemo2(){
        JavaRDD<String> linesRdd = sc.parallelize(Arrays.asList("this ","is a sentences"," what are you saying"));
        String result = linesRdd.reduce(new Function2<String, String, String>() {
            @Override
            public String call(String v1, String v2) throws Exception {
                return v1+v2;
            }
        });
        System.out.println("result is :" +result);
    }


    /**
     * reduce2
     */
    public static void forEachDemo(){
        List<Integer> data = Arrays.asList(5, 1, 1, 4, 4, 2, 2);
        JavaRDD<Integer> javaRDD = sc.parallelize(data,3);
        javaRDD.foreach(new VoidFunction<Integer>() {
            public void call(Integer integer) throws Exception {
                System.out.println(integer);
                //把此数据发到一个网络服务器上
                //把数据存到数据库中
            }
        });
    }



    /**
     * aggregate
     */
    class AvgCount implements Serializable{
        public int total;//数字总和
        public int num;//数字个数

        public AvgCount(int total, int num) {
            this.total = total;
            this.num = num;
        }
    }
    public void aggregateDemo(){
        JavaRDD<Integer> numberRdd = sc.parallelize(Arrays.asList(1,2,3,4));
        Function2<AvgCount,Integer,AvgCount> addAndCount = new Function2<AvgCount,Integer,AvgCount>(){
            @Override
            public AvgCount call(AvgCount v1, Integer v2) throws Exception {
                v1.total=+v2;
                v1.num=+1;
                return v1;
            }
        };
        Function2<AvgCount,AvgCount,AvgCount> combine = new Function2<AvgCount,AvgCount,AvgCount>(){
            @Override
            public AvgCount call(AvgCount v1, AvgCount v2) throws Exception {
                v1.total=+v2.total;
                v1.num=+v2.num;
                return v1;
            }
        };
        AvgCount initial = new AvgCount(0,0);
        AvgCount result = numberRdd.aggregate(initial,addAndCount,combine);
    }


    /**
     * pairRDD
     */
    public static void pairRDD(){
        JavaRDD<String> linesRdd = sc.parallelize(Arrays.asList("this is me", "this is a sentences", " what are you saying,i'm a very very long sentence"));
        //initial pairRDD
        PairFunction<String,String,String> myFunction = new PairFunction<String,String,String>(){
            @Override
            public Tuple2<String, String> call(String s) throws Exception {
                return new Tuple2<String,String>(s.split(" ")[0],s);
            }
        };
        JavaPairRDD<String,String> pairRdd = linesRdd.mapToPair(myFunction);

        //filter the pairRDD
       JavaPairRDD<String,String> pairRdd2 = pairRdd.filter(new Function<Tuple2<String, String>, Boolean>() {
           @Override
           public Boolean call(Tuple2<String, String> v1) throws Exception {
               return v1._2().length() < 10;
           }
       });

        List<Tuple2<String, String>> myResult = pairRdd2.collect();
        for(Tuple2<String, String> t:myResult){
            System.out.println("key:"+t._1()+" value:"+t._2());
        }


        JavaPairRDD<String,Integer> pairRDD = null;//仅仅是为了演示
        JavaPairRDD<String,Integer> resultRDD = pairRDD.reduceByKey(new Function2<Integer, Integer, Integer>() {
            public Integer call(Integer v1, Integer v2) throws Exception {
                return v1 + v2;
            }
        });

    }



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