MapReduce 程序内部数据处理流程全解析

主要分为以下几个阶段:

1. 输入分片(input split):

InputFormat有两个任务:对源文件分片,确定Mapper数量;对分片进行格式化,处理成<key,value>形式的数据给Mapper

在进行map计算之前,mapreduce会根据输入文件计算输入分片(input split),每个输入分片(input split)针对一个map任务,输入分片(input split)存储的并非数据本身,而是一个分片长度和一个记录数据的位置的数组,输入分片(input split)往往和hdfsblock(块)关系很密切,假如我们设定hdfs的块的大小是128mb,如果我们输入有三个文件,大小分别是100mb65mb180mb,那么mapreduce会把100mb65mb文件分为一个输入分片(input split),而180mb也是两个输入分片(input split),但是我们又想到 如果都是129mb130mb 等等的小文件分一个128mb的切片后剩余的一小部分划分一个切片是不是太浪费了,对的有点浪费。

mapreduce还有有个机制就是:

对于每一个文件判断其切完后剩余长度的长度是否>128*1.1,如果是,就分成一个切片,如果不是就把剩余的切片当做一个切片

2. map阶段:
就是程序员编写好的map函数了,因此map函数效率相对好控制,而且一般map操作都是本地化操作也就是在数据存储节点上进行;

3. combiner阶段:

combiner阶段是程序员可以选择的,combiner其实也是一种reduce操作,因此我们看见WordCount类里是用reduce进行加载的。Combiner是一个本地化的reduce操作,它是map运算的后续操作,主要是在map计算出中间文件前做一个简单的合并重复key值的操作,例如我们对文件里的单词频率做统计,map计算时候如果碰到一个hadoop的单词就会记录为1,但是这篇文章里hadoop可能会出现n多次,那么map输出文件冗余就会很多,因此在reduce计算前对相同的key做一个合并操作,那么文件会变小,这样就提高了宽带的传输效率,毕竟hadoop计算力宽带资源往往是计算的瓶颈也是最为宝贵的资源

注意

combiner操作是有风险的,使用它的原则是combiner的输入不会影响到reduce计算的最终输入,运算要满足交换律和结合律

例如:如果计算只是求总数,最大值,最小值可以使用combiner,但是做平均值计算使用combiner的话,最终的reduce计算结果就会出错

4. shuffle阶段:

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map的输出作为reduce的输入的过程就是shuffle了,shuffle提供了http下载功能,map的结果reduce能得到。Shuffle一开始就是map阶段做输出操作,一般mapreduce计算的都是海量数据,map输出时候不可能把所有文件都放到内存操作,因此map写入磁盘的过程十分的复杂,更何况map输出时候要对结果进行排序,内存开销是很大的,map在做输出时候会在内存里开启一个环形内存缓冲区,这个缓冲区专门用来输出的,默认大小是100mb,并且在配置文件里为这个缓冲区设定了一个阀值,默认是0.80(这个大小和阀值都是可以在配置文件里进行配置的),同时map还会为输出操作启动一个守护线程,如果缓冲区的内存达到了阀值的80%时候,这个守护线程就会把内容写到磁盘上,这个过程叫spill,另外的20%内存可以继续写入要写进磁盘的数据,写入磁盘和写入内存操作是互不干扰的,如果缓存区被撑满了,那么map就会阻塞写入内存的操作,让写入磁盘操作完成后再继续执行写入内存操作,前面我讲到写入磁盘前会有个排序操作,这个是在写入磁盘操作时候进行,不是在写入内存时候进行的,如果我们定义了combiner函数,那么排序前还会执行combiner操作。

还有一点就是如果 reducer的数量设为0,那么map的输出会直接由输出组件,输出到输出目录指定的文件中。

每次spill操作也就是写入磁盘操作时候就会写一个溢出文件,也就是说在做map输出有几次spill就会产生多少个溢出文件,等map输出全部做完后,map会合并这些输出文件。这个过程里还会有一个Partitioner操作,对于这个操作很多人都很迷糊,其实Partitioner操作和map阶段的输入分片(Input split)很像,一个Partitioner对应一个reduce作业,如果我们mapreduce操作只有一个reduce操作,那么Partitioner就只有一个,如果我们有多个reduce操作,那么Partitioner对应的就会有多个,Partitioner因此就是reduce的输入分片,这个程序员可以编程控制,主要是根据实际keyvalue的值,根据实际业务类型或者为了更好的reduce负载均衡要求进行,这是提高reduce效率的一个关键所在。到了reduce阶段就是合并map输出文件了,Partitioner会找到对应的map输出文件,然后进行复制操作,复制操作时reduce会开启几个复制线程,这些线程默认个数是5个,程序员也可以在配置文件更改复制线程的个数,这个复制过程和map写入磁盘过程类似,也有阀值和内存大小,阀值一样可以在配置文件里配置,而内存大小是直接使用reducetasktracker的内存大小,复制时候reduce还会进行排序操作和合并文件操作,这些操作完了就会进行reduce计算了。

5. reduce阶段:和map函数一样也是程序员编写的,最终结果是存储在hdfs上的。

Reduce产生的结果 在文本中key和value用\t隔开。

补充:reduce中的迭代器通过什么判断结束?是这样的:

迭代器通过GroupingCompartor的compare(key1,key2);

判断两个key是否一样  如果不一样。则迭代结束。

执行流程图


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转载自blog.csdn.net/aA518189/article/details/80020857
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