Spark笔记:RDD基本操作(下)

上一篇里我提到可以把RDD当作一个数组,这样我们在学习spark的API时候很多问题就能很好理解了。上篇文章里的API也都是基于RDD是数组的数据模型而进行操作的。

  Spark是一个计算框架,是对mapreduce计算框架的改进,mapreduce计算框架是基于键值对也就是map的形式,之所以使用键值对是人们发现世界上大部分计算都可以使用map这样的简单计算模型进行计算。但是Spark里的计算模型却是数组形式,RDD如何处理Map的数据格式了?本篇文章就主要讲解RDD是如何处理Map的数据格式。

  Pair RDD及键值对RDD,Spark里创建Pair RDD也是可以通过两种途径,一种是从内存里读取,一种是从文件读取。

  首先是从文件读取,上篇里我们看到使用textFile方法读取文件,读取的文件是按行组织成一个数组,要让其变成map格式就的进行转化,代码如下所示:

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/*
  * 测试文件数据:
  * x01,1,4
    x02,11,1
x01,3,9
x01,2,6
    x02,18,12
    x03,7,9
  *
  * */
val  rddFile : RDD[(String,String)]  =  sc.textFile( "file:///F:/sparkdata01.txt" 1 ).map { x  = > (x.split( "," )( 0 ),x.split( "," )( 1 ) +  ","  + x.split( "," )( 2 )) }
val  rFile : RDD[String]  =  rddFile.keys
println( "=========createPairMap File=========" )
println(rFile.collect().mkString( "," )) // x01,x02,x01,x01,x02,x03
println( "=========createPairMap File=========" )

  我们由此可以看到以读取文件方式构造RDD,我们需要使用map函数进行转化,让其变成map的形式。

  下面是通过内存方式进行创建,代码如下:

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val  rdd : RDD[(String,Int)]  =  sc.makeRDD(List(( "k01" , 3 ),( "k02" , 6 ),( "k03" , 2 ),( "k01" , 26 )))
val  r : RDD[(String,Int)]  =  rdd.reduceByKey((x,y)  = > x + y)
println( "=========createPairMap=========" )
println(r.collect().mkString( "," )) // (k01,29),(k03,2),(k02,6)
println( "=========createPairMap=========" )

  RDD任然是数组形式,只不过数组的元素是("k01",3)格式是scala里面特有的Tuple2及二元组,元组可以当作一个集合,这个集合可以是各种不同数据类型组合而成,二元组就是只包含两个元素的元组。

  由此可见Pair RDD也是数组,只不过是一个元素为二元组的数组而已,上篇里对RDD的操作也是同样适用于Pair RDD的。

  下面是Pair RDD的API讲解,同样我们先说转化操作的API:

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reduceByKey:合并具有相同键的值;
groupByKey:对具有相同键的值进行分组;
keys:返回一个仅包含键值的RDD;
values:返回一个仅包含值的RDD;
sortByKey:返回一个根据键值排序的RDD;
flatMapValues:针对Pair RDD中的每个值应用一个返回迭代器的函数,然后对返回的每个元素都生成一个对应原键的键值对记录;
mapValues:对Pair RDD里每一个值应用一个函数,但是不会对键值进行操作;
combineByKey:使用不同的返回类型合并具有相同键的值;
subtractByKey:操作的RDD我们命名为RDD 1 ,参数RDD命名为参数RDD,剔除掉RDD 1 里和参数RDD中键相同的元素;
join:对两个RDD进行内连接;
rightOuterJoin:对两个RDD进行连接操作,第一个RDD的键必须存在,第二个RDD的键不再第一个RDD里面有那么就会被剔除掉,相同键的值会被合并;
leftOuterJoin:对两个RDD进行连接操作,第二个RDD的键必须存在,第一个RDD的键不再第二个RDD里面有那么就会被剔除掉,相同键的值会被合并;
cogroup:将两个RDD里相同键的数据分组在一起

  下面就是行动操作的API了,具体如下:

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countByKey:对每个键的元素进行分别计数;
collectAsMap:将结果变成一个map;
lookup:在RDD里使用键值查找数据

  接下来我再提提那些不是很常用的RDD操作,具体如下:

  转化操作的:

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sample : 对RDD采样;

  行动操作:

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take(num) : 返回RDD里num个元素,随机的;
top(num) : 返回RDD里最前面的num个元素,这个方法实用性还比较高;
takeSample:从RDD里返回任意一些元素;
sample:对RDD里的数据采样;
takeOrdered:从RDD里按照提供的顺序返回最前面的num个元素

  接下来就是示例代码了,如下所示:

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package  cn.com.sparktest
 
import  org.apache.spark.SparkConf
import  org.apache.spark.SparkConf
import  org.apache.spark.SparkContext
import  org.apache.spark.SparkContext. _
import  org.apache.spark.rdd.RDD
import  org.apache.spark.util.collection.CompactBuffer
 
object  SparkPairMap {
   
   val  conf : SparkConf  =  new  SparkConf().setAppName( "spark pair map" ).setMaster( "local[2]" )
   val  sc : SparkContext  =  new  SparkContext(conf)
  
   /**
    * 构建Pair RDD
    */
   def  createPairMap() : Unit  =  {
     val  rdd : RDD[(String,Int)]  =  sc.makeRDD(List(( "k01" , 3 ),( "k02" , 6 ),( "k03" , 2 ),( "k01" , 26 )))
     val  r : RDD[(String,Int)]  =  rdd.reduceByKey((x,y)  = > x + y)
     println( "=========createPairMap=========" )
     println(r.collect().mkString( "," )) // (k01,29),(k03,2),(k02,6)
     println( "=========createPairMap=========" )
     
     /*
      * 测试文件数据:
      * x01,1,4
              x02,11,1
              x01,3,9
              x01,2,6
        x02,18,12
        x03,7,9
      *
      * */
     val  rddFile : RDD[(String,String)]  =  sc.textFile( "file:///F:/sparkdata01.txt" 1 ).map { x  = > (x.split( "," )( 0 ),x.split( "," )( 1 ) +  ","  + x.split( "," )( 2 )) }
     val  rFile : RDD[String]  =  rddFile.keys
     println( "=========createPairMap File=========" )
     println(rFile.collect().mkString( "," )) // x01,x02,x01,x01,x02,x03
     println( "=========createPairMap File=========" )
   }
   
   /**
    * 关于Pair RDD的转化操作和行动操作
    */
   def  pairMapRDD(path : String) : Unit  =  {
     val  rdd : RDD[(String,Int)]  =  sc.makeRDD(List(( "k01" , 3 ),( "k02" , 6 ),( "k03" , 2 ),( "k01" , 26 )))
     val  other : RDD[(String,Int)]  =  sc.parallelize(List(( "k01" , 29 )),  1 )
     
     // 转化操作
     val  rddReduce : RDD[(String,Int)]  =  rdd.reduceByKey((x,y)  = > x + y)
     println( "====reduceByKey===:"  + rddReduce.collect().mkString( "," )) // (k01,29),(k03,2),(k02,6)
     val  rddGroup : RDD[(String,Iterable[Int])]  =  rdd.groupByKey()
     println( "====groupByKey===:"  + rddGroup.collect().mkString( "," )) // (k01,CompactBuffer(3, 26)),(k03,CompactBuffer(2)),(k02,CompactBuffer(6))
     val  rddKeys : RDD[String]  =  rdd.keys
     println( "====keys=====:"  + rddKeys.collect().mkString( "," )) // k01,k02,k03,k01
     val  rddVals : RDD[Int]  =  rdd.values
     println( "======values===:"  + rddVals.collect().mkString( "," )) // 3,6,2,26
     val  rddSortAsc : RDD[(String,Int)]  =  rdd.sortByKey( true 1 )
     val  rddSortDes : RDD[(String,Int)]  =  rdd.sortByKey( false 1 )
     println( "====rddSortAsc=====:"  + rddSortAsc.collect().mkString( "," )) // (k01,3),(k01,26),(k02,6),(k03,2)
     println( "======rddSortDes=====:"  + rddSortDes.collect().mkString( "," )) // (k03,2),(k02,6),(k01,3),(k01,26)
     val  rddFmVal : RDD[(String,Int)]  =  rdd.flatMapValues { x  = > List(x +  10 ) }
     println( "====flatMapValues===:"  + rddFmVal.collect().mkString( "," )) // (k01,13),(k02,16),(k03,12),(k01,36)
     val  rddMapVal : RDD[(String,Int)]  =  rdd.mapValues { x  = > x +  10  }
     println( "====mapValues====:"  + rddMapVal.collect().mkString( "," )) // (k01,13),(k02,16),(k03,12),(k01,36)
     val  rddCombine : RDD[(String,(Int,Int))]  =  rdd.combineByKey(x  = > (x, 1 ), (param : (Int,Int),x)  = > (param. _ 1  + x,param. _ 2  1 ), (p 1 : (Int,Int),p 2 : (Int,Int))  = > (p 1 . _ 1  + p 2 . _ 1 ,p 1 . _ 2  + p 2 . _ 2 ))
     println( "====combineByKey====:"  + rddCombine.collect().mkString( "," )) //(k01,(29,2)),(k03,(2,1)),(k02,(6,1))
     val  rddSubtract : RDD[(String,Int)]  =  rdd.subtractByKey(other);
     println( "====subtractByKey====:"  + rddSubtract.collect().mkString( "," )) // (k03,2),(k02,6)
     val  rddJoin : RDD[(String,(Int,Int))]  =  rdd.join(other)
     println( "=====rddJoin====:"  + rddJoin.collect().mkString( "," )) // (k01,(3,29)),(k01,(26,29))
     val  rddRight : RDD[(String,(Option[Int],Int))]  =  rdd.rightOuterJoin(other)
     println( "====rightOuterJoin=====:"  + rddRight.collect().mkString( "," )) // (k01,(Some(3),29)),(k01,(Some(26),29))
     val  rddLeft : RDD[(String,(Int,Option[Int]))]  =  rdd.leftOuterJoin(other)
     println( "=====rddLeft=====:"  + rddLeft.collect().mkString( "," )) // (k01,(3,Some(29))),(k01,(26,Some(29))),(k03,(2,None)),(k02,(6,None))
     val  rddCogroup :  RDD[(String, (Iterable[Int], Iterable[Int]))]  =  rdd.cogroup(other)
     println( "=====cogroup=====:"  + rddCogroup.collect().mkString( "," )) // (k01,(CompactBuffer(3, 26),CompactBuffer(29))),(k03,(CompactBuffer(2),CompactBuffer())),(k02,(CompactBuffer(6),CompactBuffer()))
     
     // 行动操作
     val  resCountByKey  =  rdd.countByKey()
     println( "=====countByKey=====:"  + resCountByKey) // Map(k01 -> 2, k03 -> 1, k02 -> 1)
     val  resColMap  =  rdd.collectAsMap()
     println( "=====resColMap=====:"  + resColMap) //Map(k02 -> 6, k01 -> 26, k03 -> 2)
     val  resLookup  =  rdd.lookup( "k01" )
     println( "====lookup===:"  + resLookup)  // WrappedArray(3, 26)
   }
   
   /**
    * 其他一些不常用的RDD操作
    */
   def  otherRDDOperate(){
     val  rdd : RDD[(String,Int)]  =  sc.makeRDD(List(( "k01" , 3 ),( "k02" , 6 ),( "k03" , 2 ),( "k01" , 26 )))
     
     println( "=====first=====:"  + rdd.first()) //(k01,3)
     val  resTop  =  rdd.top( 2 ).map(x  = > x. _ 1  ";"  + x. _ 2 )
     println( "=====top=====:"  + resTop.mkString( "," )) // k03;2,k02;6
     val  resTake  =  rdd.take( 2 ).map(x  = > x. _ 1  ";"  + x. _ 2 )
     println( "=======take====:"  + resTake.mkString( "," )) // k01;3,k02;6
     val  resTakeSample  =  rdd.takeSample( false 2 ).map(x  = > x. _ 1  ";"  + x. _ 2 )
     println( "=====takeSample====:"  + resTakeSample.mkString( "," )) // k01;26,k03;2
     val  resSample 1  =  rdd.sample( false 0.25 )
     val  resSample 2  =  rdd.sample( false 0.75 )
     val  resSample 3  =  rdd.sample( false 0.5 )
     println( "=====sample======:"  + resSample 1 .collect().mkString( "," )) // 无
     println( "=====sample======:"  + resSample 2 .collect().mkString( "," )) // (k01,3),(k02,6),(k01,26)
     println( "=====sample======:"  + resSample 3 .collect().mkString( "," )) // (k01,3),(k01,26)
   }
   
   def  main(args :  Array[String]) :  Unit  =  {
     createPairMap()
     pairMapRDD( "file:///F:/sparkdata01.txt" )
     otherRDDOperate()
   }
   
}

  本篇到此就将我知道的spark的API全部讲完了,两篇文章里的示例代码都是经过测试的,可以直接运行,大家在阅读代码时候最好注意这个特点:我在写RDD转化代码时候都是很明确的写上了转化后的RDD的数据类型,这样做的目的就是让读者更加清晰的认识不同RDD转化后的数据类型,这点在实际开发里非常重要,在实际的计算里我们经常会不同的计算算法不停的转化RDD的数据类型,而使用scala开发spark程序时候,我发现scala和javascript很类似,我们不去指定返回值数据类型,scala编译器也会自动推算结果的数据类型,因此编码时候我们可以不指定具体数据类型。这个特点就会让我们在实际开发里碰到种种问题,因此我在示例代码里明确了RDD转化后的数据类型。

  在使用Pair RDD时候,我们要引入:

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import  org.apache.spark.SparkContext. _

  否则代码就有可能报错,说找不到对应的方法,这个引入就是scala里导入的隐世类型转化的功能,原理和上段文字说到的内容差不多。

      开发spark程序不仅仅只可以使用scala,还可以使用python,java,不过scala使用起来更加方便,spark的API简单清晰,这样的编程大大降低了原先使用mapreduce编程的难度,但是如果我们要深入掌握这些API那么就要更加深入的学习下scala。下一篇我就根据spark里RDD的API讲解一些scala的语法,通过这些语法让我们更好的掌握Spark的API。


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