好程序员大数据学习路线分享弹性分布式数据集RDD
好程序员大数据学习路线分享弹性分布式数据集RDD，RDD定义，RDD（Resilient Distributed Dataset）叫做分布式数据集，是Spark中最基本的数据抽象，它代表一个不可变(数据和元数据)、可分区、里面的元素可并行计算的集合。
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RDD的特点:自动容错,位置感知性调度和可伸缩性
RDD的属性
1.一组分片
即数据集的基本组成单位。对于RDD来说，每个分片都会被一个计算任务处理，并决定并行计算的粒度。用户可以在创建RDD时指定RDD的分片个数，如果没有指定，那么就会采用默认值。默认值就是程序所分配到的CPU Core的数目。
2.一个计算每个分区的函数。
Spark中RDD的计算是以分片为单位的，每个RDD都会实现compute函数以达到这个目的。compute函数会对迭代器进行复合，不需要保存每次计算的结果。
3.RDD之间的依赖关系。
RDD的每次转换都会生成一个新的RDD，所以RDD之间就会形成类似于流水线一样的前后依赖关系。
容错处理:在部分分区数据丢失时，Spark可以通过这个依赖关系重新计算丢失的分区数据，而不是对RDD的所有分区进行重新计算。
4.一个Partitioner,分区器
即RDD的分片函数。当前Spark中实现了两种类型的分片函数，一个是基于哈希的HashPartitioner，另外一个是基于范围的RangePartitioner。只有对于key-value的RDD，才会有Partitioner，非key-value的RDD的Parititioner的值是None。Partitioner函数不但决定了RDD本身的分片数量，也决定了parent RDD Shuffle输出时的分片数量。
5.一个列表
存储存取每个Partition的优先位置（preferred location）。-> 就近原则
对于一个HDFS文件来说，这个列表保存的就是每个Partition所在的块的位置。按照“移动数据不如移动计算”的理念，Spark在进行任务调度的时候，会尽可能地将计算任务分配到其所要处理数据块的存储位置。
RDD类型
1.Transformation -> 记录计算过程(记录参数,计算方法)
转换 | 含义 |
map(func) | 返回一个新的RDD，该RDD由每一个输入元素经过func函数转换后组成 |
filter(func) | 返回一个新的RDD，该RDD由经过func函数计算后返回值为true的输入元素组成 |
flatMap(func) | 类似于map，但是每一个输入元素可以被映射为0或多个输出元素（所以func应该返回一个序列，而不是单一元素） |
mapPartitions(func) | 类似于map，但独立地在RDD的每一个分片上运行，因此在类型为T的RDD上运行时，func的函数类型必须是Iterator[T] => Iterator[U] |
mapPartitionsWithIndex(func) | 类似于mapPartitions，但func带有一个整数参数表示分片的索引值，因此在类型为T的RDD上运行时，func的函数类型必须是 (Int, Iterator[T]) => Iterator[U] |
sample(withReplacement, fraction, seed) | 根据fraction指定的比例对数据进行采样，可以选择是否使用随机数进行替换，seed用于指定随机数生成器种子 |
union(otherDataset) | 对源RDD和参数RDD求并集后返回一个新的RDD |
intersection(otherDataset) diff -> 差集 | 对源RDD和参数RDD求交集后返回一个新的RDD |
distinct([numTasks])) [改变分区数] | 对源RDD进行去重后返回一个新的RDD |
groupByKey([numTasks]) | 在一个(K,V)的RDD上调用，返回一个(K, Iterator[V])的RDD |
reduceByKey(func, [numTasks]) | 在一个(K,V)的RDD上调用，返回一个(K,V)的RDD，使用指定的reduce函数，将相同key的值聚合到一起，与groupByKey类似，reduce任务的个数可以通过第二个可选的参数来设置 |
aggregateByKey(zeroValue)(seqOp, combOp, [numTasks]) | |
sortByKey([ascending], [numTasks]) | 在一个(K,V)的RDD上调用，K必须实现Ordered接口，返回一个按照key进行排序的(K,V)的RDD |
sortBy(func,[ascending], [numTasks]) | 与sortByKey类似，但是更灵活 |
join(otherDataset, [numTasks]) | 在类型为(K,V)和(K,W)的RDD上调用，返回一个相同key对应的所有元素对在一起的(K,(V,W))的RDD |
cogroup(otherDataset, [numTasks]) | 在类型为(K,V)和(K,W)的RDD上调用，返回一个(K,(Iterable |
cartesian(otherDataset) | 笛卡尔积 |
pipe(command, [envVars]) | |
coalesce(numPartitions) | |
repartition(numPartitions) | 重新分区 |
repartitionAndSortWithinPartitions(partitioner) |
2.Action -> 触发生成job(一个job对应一个action算子)
动作 | 含义 |
reduce(func) | 通过func函数聚集RDD中的所有元素，这个功能必须是可交换且可并联的 |
collect() | 在驱动程序中，以数组的形式返回数据集的所有元素 |
count() | 返回RDD的元素个数 |
first() | 返回RDD的第一个元素（类似于take(1)） |
take(n) | 取数据集的前n个元素组成的数组 |
takeSample(withReplacement,num, [seed]) | 返回一个数组，该数组由从数据集中随机采样的num个元素组成，可以选择是否用随机数替换不足的部分，seed用于指定随机数生成器种子 |
takeOrdered(n, [ordering]) | takeOrdered和top类似，只不过以和top相反的顺序返回元素 |
saveAsTextFile(path) | 将数据集的元素以textfile的形式保存到HDFS文件系统或者其他支持的文件系统，对于每个元素，Spark将会调用toString方法，将它装换为文件中的文本 |
saveAsSequenceFile(path) | 将数据集中的元素以Hadoop sequencefile的格式保存到指定的目录下，可以使HDFS或者其他Hadoop支持的文件系统。 |
saveAsObjectFile(path) | |
countByKey() | 针对(K,V)类型的RDD，返回一个(K,Int)的map，表示每一个key对应的元素个数。 |
foreach(func) | 在数据集的每一个元素上，运行函数func进行更新。 |
创建RDD
Linux进入sparkShell:
/usr/local/spark.../bin/spark-shell \
--master spark://hadoop01:7077 \
--executor-memory 512m \
--total-executor-cores 2
或在Maven下:
object lx03 { def main(args: Array[String]): Unit = { val conf : SparkConf = new SparkConf() .setAppName("SparkAPI") .setMaster("local[*]") val sc: SparkContext = new SparkContext(conf) //通过并行化生成rdd val rdd1: RDD[Int] = sc.parallelize(List(24,56,3,2,1)) //对add1的每个元素乘以2然后排序 val rdd2: RDD[Int] = rdd1.map(_ * 2).sortBy(x => x,true) println(rdd2.collect().toBuffer) //过滤出大于等于10的元素 // val rdd3: RDD[Int] = rdd2.filter(_ >= 10) // println(rdd3.collect().toBuffer) } |
练习2
val rdd1 = sc.parallelize(Array("a b c", "d e f", "h i j")) //将rdd1里面的每一个元素先切分在压平 val rdd2 = rdd1.flatMap(_.split(' ')) rdd2.collect //复杂的： val rdd1 = sc.parallelize(List(List("a b c", "a b b"), List("e f g", "a f g"), List("h i j", "a a b"))) //将rdd1里面的每一个元素先切分在压平 val rdd2 = rdd1.flatMap(_.flatMap(_.split(" "))) |
练习3
val rdd1 = sc.parallelize(List(5, 6, 4, 3)) val rdd2 = sc.parallelize(List(1, 2, 3, 4)) //求并集 val rdd3 = rdd1.union(rdd2) //求交集 val rdd4 = rdd1.intersection(rdd2) //去重 rdd3.distinct.collect rdd4.collect |
练习4
val rdd1 = sc.parallelize(List(("tom", 1), ("jerry", 3), ("kitty", 2))) val rdd2 = sc.parallelize(List(("jerry", 2), ("tom", 1), ("shuke", 2))) //求join val rdd3 = rdd1.join(rdd2) -> 相同的key组成新的key,value //结果: Array[(String,(Int,Int))] = Array((tom,(1,1)),(jerry,(3,2))) rdd3.collect //求左连接和右连接 val rdd3 = rdd1.leftOuterJoin(rdd2) rdd3.collect val rdd3 = rdd1.rightOuterJoin(rdd2) rdd3.collect //求并集 val rdd4 = rdd1 union rdd2 //按key进行分组 rdd4.groupByKey rdd4.collect //分别用groupByKey和reduceByKey实现单词计数 val rdd3 = rdd1 union rdd2 rdd3.groupByKey().mapValues(_.sum).collect rdd3.reduceByKey(_+_).collect |
groupByKey和reduceByKey的区别
reduceByKey算子比较特殊,它首先会进行局部聚合,再全局聚合,我们只需要传一个局部聚合的函数就可以了
练习5
val rdd1 = sc.parallelize(List(("tom", 1), ("tom", 2), ("jerry", 3), ("kitty", 2))) val rdd2 = sc.parallelize(List(("jerry", 2), ("tom", 1), ("shuke", 2))) //cogroup val rdd3 = rdd1.cogroup(rdd2) //注意cogroup与groupByKey的区别 rdd3.collect val rdd1 = sc.parallelize(List(1, 2, 3, 4, 5)) //reduce聚合 val rdd2 = rdd1.reduce(_ + _) //按value的降序排序 val rdd5 = rdd4.map(t => (t._2, t._1)).sortByKey(false).map(t => (t._2, t._1)) rdd5.collect //笛卡尔积 val rdd3 = rdd1.cartesian(rdd2) |
计算元素个数
scala> val rdd1 = sc.parallelize(List(2,3,1,5,7,3,4)) rdd1: org.apache.spark.rdd.RDD[Int] = ParallelCollectionRDD[0] at parallelize at scala> rdd1.count res0: Long = 7 |
top先升序排序在取值
scala> rdd1.top(3) res1: Array[Int] = Array(7, 5, 4) scala> rdd1.top(0) res2: Array[Int] = Array() scala> rdd1.top(100) res3: Array[Int] = Array(7, 5, 4, 3, 3, 2, 1) |
take原集合前N个,有几个取几个
scala> rdd1.take(3) res4: Array[Int] = Array(2, 3, 1) scala> rdd1.take(100) res5: Array[Int] = Array(2, 3, 1, 5, 7, 3, 4) scala> rdd1.first res6: Int = 2 |
takeordered倒序排序再取值
scala> rdd1.takeOrdered(3) res7: Array[Int] = Array(1, 2, 3) scala> rdd1.takeOrdered(30) res8: Array[Int] = Array(1, 2, 3, 3, 4, 5, 7) |
生成RDD的两种方式
1.并行化方式生成 (默认分区两个)
手动指定分区
scala> val rdd1 = sc.parallelize(List(1,2,3,5)) rdd1: org.apache.spark.rdd.RDD[Int] = ParallelCollectionRDD[5] at parallelize at scala> rdd1.partitions.length //获取分区数 res9: Int = 2 scala> val rdd1 = sc.parallelize(List(1,2,3,5),3) rdd1: org.apache.spark.rdd.RDD[Int] = ParallelCollectionRDD[6] at parallelize at scala> rdd1.partitions.length res10: Int = 3 |
2.使用textFile读取文件存储系统里的数据
scala> val rdd2 = sc.textFile("hdfs://hadoop01:9000/wordcount/input/a.txt").flatMap(_.split(" ")).map((_,1)).reduceByKey(_+_) rdd2: org.apache.spark.rdd.RDD[(String, Int)] = ShuffledRDD[11] at reduceByKey at scala> rdd2.collect //调用算子得到RDD显示结果 res11: Array[(String, Int)] = Array((hello,6), (beijing,1), (java,1), (gp1808,1), (world,1), (good,1), (qianfeng,1)) scala> val rdd2 = sc.textFile("hdfs://hadoop01:9000/wordcount/input/a.txt",4).flatMap(_.split(" ")).map((_,1)).reduceByKey(_+_) rdd2: org.apache.spark.rdd.RDD[(String, Int)] = ShuffledRDD[26] at reduceByKey at scala> rdd2.partitions.length //也可以自己指定分区数 res15: Int = 4 |
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