Spark中键值对RDD数据分区

Spark目前支持Hash分区和Range分区,用户也可以自定义分区,Hash分区为当前的默认分区,Spark中分区器直接决定了RDD中分区的个数、RDD中每条数据经过Shuffle过程属于哪个分区和Reduce的个数

注意:

(1)只有Key-Value类型的RDD才有分区器的,非Key-Value类型的RDD分区的值是None
(2)每个RDD的分区ID范围:0~numPartitions-1,决定这个值是属于那个分区的。

获取RDD分区

可以通过使用RDDpartitioner 属性来获取 RDD 的分区方式。它会返回一个 scala.Option 对象, 通过get方法获取其中的值。相关源码如下:

def getPartition(key: Any): Int = key match {
  case null => 0
  case _ => Utils.nonNegativeMod(key.hashCode, numPartitions)
}

def nonNegativeMod(x: Int, mod: Int): Int = {
  val rawMod = x % mod
  rawMod + (if (rawMod < 0) mod else 0)
}

(1)创建一个pairRDD

scala> val pairs = sc.parallelize(List((1,1),(2,2),(3,3)))

pairs: org.apache.spark.rdd.RDD[(Int, Int)] = ParallelCollectionRDD[3] at parallelize at <console>:24

(2)查看RDD的分区器

scala> pairs.partitioner

res1: Option[org.apache.spark.Partitioner] = None

(3)导入HashPartitioner类

scala> import org.apache.spark.HashPartitioner

import org.apache.spark.HashPartitioner

(4)使用HashPartitioner对RDD进行重新分区

scala> val partitioned = pairs.partitionBy(new HashPartitioner(2))

partitioned: org.apache.spark.rdd.RDD[(Int, Int)] = ShuffledRDD[4] at partitionBy at <console>:27

(5)查看重新分区后RDD的分区器

scala> partitioned.partitioner

res2: Option[org.apache.spark.Partitioner] = Some(org.apache.spark.HashPartitioner@2)

Hash分区

HashPartitioner分区的原理:对于给定的key,计算其hashCode,并除以分区的个数取余,如果余数小于0,则用余数+分区的个数(否则加0),最后返回的值就是这个key所属的分区ID。

使用Hash分区的实操

scala> nopar.partitioner

res20: Option[org.apache.spark.Partitioner] = None

 

scala> val nopar = sc.parallelize(List((1,3),(1,2),(2,4),(2,3),(3,6),(3,8)),8)

nopar: org.apache.spark.rdd.RDD[(Int, Int)] = ParallelCollectionRDD[10] at parallelize at <console>:24

 

scala>nopar.mapPartitionsWithIndex((index,iter)=>{ Iterator(index.toString+" : "+iter.mkString("|")) }).collect

res0: Array[String] = Array("0 : ", 1 : (1,3), 2 : (1,2), 3 : (2,4), "4 : ", 5 : (2,3), 6 : (3,6), 7 : (3,8))

scala> val hashpar = nopar.partitionBy(new org.apache.spark.HashPartitioner(7))

hashpar: org.apache.spark.rdd.RDD[(Int, Int)] = ShuffledRDD[12] at partitionBy at <console>:26

 

scala> hashpar.count

res18: Long = 6

 

scala> hashpar.partitioner

res21: Option[org.apache.spark.Partitioner] = Some(org.apache.spark.HashPartitioner@7)

 

scala> hashpar.mapPartitions(iter => Iterator(iter.length)).collect()

res19: Array[Int] = Array(0, 3, 1, 2, 0, 0, 0)

Ranger分区

HashPartitioner分区弊端:可能导致每个分区中数据量的不均匀,极端情况下会导致某些分区拥有RDD的全部数据。

RangePartitioner作用:将一定范围内的数映射到某一个分区内,尽量保证每个分区中数据量的均匀,而且分区与分区之间是有序的,一个分区中的元素肯定都是比另一个分区内的元素小或者大,但是分区内的元素是不能保证顺序的。简单的说就是将一定范围内的数映射到某一个分区内。实现过程为:

第一步:先从整个RDD中抽取出样本数据,将样本数据排序,计算出每个分区的最大key值,形成一个Array[KEY]类型的数组变量rangeBounds;

第二步:判断key在rangeBounds中所处的范围,给出该key值在下一个RDD中的分区id下标;该分区器要求RDD中的KEY类型必须是可以排序的

自定义分区

要实现自定义的分区器,你需要继承 org.apache.spark.Partitioner 类并实现下面三个方法。

(1)numPartitions: Int:返回创建出来的分区数。

(2)getPartition(key: Any): Int:返回给定键的分区编号(0到numPartitions-1)。

(3)equals():Java 判断相等性的标准方法。这个方法的实现非常重要,Spark 需要用这个方法来检查你的分区器对象是否和其他分区器实例相同,这样 Spark 才可以判断两个 RDD 的分区方式是否相同。

需求:将相同后缀的数据写入相同的文件,通过将相同后缀的数据分区到相同的分区并保存输出来实现。

(1)创建一个pairRDD

scala> val data = sc.parallelize(Array((1,1),(2,2),(3,3),(4,4),(5,5),(6,6)))

data: org.apache.spark.rdd.RDD[(Int, Int)] = ParallelCollectionRDD[3] at parallelize at <console>:24

(2)定义一个自定义分区类

scala> :paste

// Entering paste mode (ctrl-D to finish)

class CustomerPartitioner(numParts:Int) extends org.apache.spark.Partitioner{

 

  //覆盖分区数

  override def numPartitions: Int = numParts

 

  //覆盖分区号获取函数

  override def getPartition(key: Any): Int = {

    val ckey: String = key.toString

    ckey.substring(ckey.length-1).toInt%numParts

  }

}

 

// Exiting paste mode, now interpreting.

 

defined class CustomerPartitioner

(3)将RDD使用自定义的分区类进行重新分区

scala> val par = data.partitionBy(new CustomerPartitioner(2))

par: org.apache.spark.rdd.RDD[(Int, Int)] = ShuffledRDD[2] at partitionBy at <console>:27

(4)查看重新分区后的数据分布

scala> par.mapPartitionsWithIndex((index,items)=>items.map((index,_))).collect

res3: Array[(Int, (Int, Int))] = Array((0,(2,2)), (0,(4,4)), (0,(6,6)), (1,(1,1)), (1,(3,3)), (1,(5,5)))

使用自定义的 Partitioner 是很容易的:只要把它传给 partitionBy() 方法即可。Spark 中有许多依赖于数据混洗的方法,比如 join() 和 groupByKey(),它们也可以接收一个可选的 Partitioner 对象来控制输出数据的分区方式。

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转载自blog.csdn.net/qq_43193797/article/details/89258939