Spark(三十七)数据倾斜解决方案之聚合源数据

一、背景

数据倾斜的解决,跟之前讲解的性能调优,有一点异曲同工之妙。

性能调优,跟大家讲过一个道理,“重剑无锋”。性能调优,调了半天,最有效,最直接,最简单的方式,就是加资源,加并行度,注意RDD架构(复用同一个RDD,加上cache缓存);shuffle、jvm等,次要的。

1、数据倾斜,解决方案,第一个方案和第二个方案,一起来讲。最朴素、最简谱、最直接、最有效、最简单的,解决数据倾斜问题的方案。

第一个方案:聚合源数据
第二个方案:过滤导致倾斜的key

2、重剑无锋。后面的五个方案,尤其是最后4个方案,都是那种特别炫酷的方案。双重group聚合方案;sample抽样分解聚合方案;如果碰到了数据倾斜的问题。上来就先考虑考虑第一个和第二个方案,能不能做,如果能做的话,后面的5个方案,都不用去搞了。

有效。简单。直接。效果是非常之好的。彻底根除了数据倾斜的问题。

解决方案

第一个方案:聚合源数据

咱们现在,做一些聚合的操作,groupByKey、reduceByKey;groupByKey,说白了,就是拿到每个key对应的values;reduceByKey,说白了,就是对每个key对应的values执行一定的计算。

现在这些操作,比如groupByKey和reduceByKey,包括之前说的join。都是在spark作业中执行的。

spark作业的数据来源,通常是哪里呢?90%的情况下,数据来源都是hive表(hdfs,大数据分布式存储系统)。hdfs上存储的大数据。hive表,hive表中的数据,通常是怎么出来的呢?有了spark以后,hive比较适合做什么事情?hive就是适合做离线的,晚上凌晨跑的,ETL(extract transform load,数据的采集、清洗、导入),hive sql,去做这些事情,从而去形成一个完整的hive中的数据仓库;说白了,数据仓库,就是一堆表。

spark作业的源表,hive表,其实通常情况下来说,也是通过某些hive etl生成的。hive etl可能是晚上凌晨在那儿跑。今天跑昨天的数九。

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数据倾斜,某个key对应的80万数据,某些key对应几百条,某些key对应几十条;现在,咱们直接在生成hive表的hive etl中,对数据进行聚合。比如按key来分组,将key对应的所有的values,全部用一种特殊的格式,拼接到一个字符串里面去,比如“key=sessionid, value: action_seq=1|user_id=1|search_keyword=火锅|category_id=001;action_seq=2|user_id=1|search_keyword=涮肉|category_id=001”。

对key进行group,在spark中,拿到key=sessionid,values<Iterable>;hive etl中,直接对key进行了聚合。那么也就意味着,每个key就只对应一条数据。在spark中,就不需要再去执行groupByKey+map这种操作了。直接对每个key对应的values字符串,map操作,进行你需要的操作即可。key,values串。

spark中,可能对这个操作,就不需要执行shffule操作了,也就根本不可能导致数据倾斜。

或者是,对每个key在hive etl中进行聚合,对所有values聚合一下,不一定是拼接起来,可能是直接进行计算。reduceByKey,计算函数,应用在hive etl中,每个key的values。

聚合源数据方案,第二种做法

你可能没有办法对每个key,就聚合出来一条数据;

1、那么也可以做一个妥协;对每个key对应的数据,10万条;有好几个粒度,比如10万条里面包含了几个城市、几天、几个地区的数据,现在放粗粒度;直接就按照城市粒度,做一下聚合,几个城市,几天、几个地区粒度的数据,都给聚合起来。比如说

city_id date area_id

select ... from ... group by city_id

2、尽量去聚合,减少每个key对应的数量,也许聚合到比较粗的粒度之后,原先有10万数据量的key,现在只有1万数据量。减轻数据倾斜的现象和问题。

  • 操作
    对于我们的程序来说,完全可以将aggregateBySession()这一步操作,放在一个hive etl中来做,形成一个新的表。对每天的用户访问行为数据,都按session粒度进行聚合,写一个hive sql。

在spark程序中,就不要去做groupByKey+mapToPair这种算子了。直接从当天的session聚合表中,用Spark SQL查询出来对应的数据,即可。这个RDD在后面就可以使用了。

第二个方案:过滤导致倾斜的key

1、如果你能够接受某些数据,在spark作业中直接就摒弃掉,不使用。比如说,总共有100万个key。只有2个key,是数据量达到10万的。其他所有的key,对应的数量都是几十。

2、这个时候,你自己可以去取舍,如果业务和需求可以理解和接受的话,在你从hive表查询源数据的时候,直接在sql中用where条件,过滤掉某几个key。

3、那么这几个原先有大量数据,会导致数据倾斜的key,被过滤掉之后,那么在你的spark作业中,自然就不会发生数据倾斜了。

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