一起学Hadoop——使用IDEA编写第一个MapReduce程序(Java和Python)

上一篇我们学习了MapReduce的原理，今天我们使用代码来加深对MapReduce原理的理解。

wordcount是Hadoop入门的经典例子，我们也不能免俗，也使用这个例子作为学习Hadoop的第一个程序。本文将介绍使用java和python编写第一个MapReduce程序。

本文使用Idea2018开发工具开发第一个Hadoop程序。使用的编程语言是Java。

打开idea，新建一个工程，如下图所示：

在弹出新建工程的界面选择Java，接着选择SDK，一般默认即可，点击“Next”按钮，如下图：

 

在弹出的选择创建项目的模板页面，不做任何操作，直接点击“Next”按钮。

输入项目名称，点击Finish，就完成了创建新项目的工作，我们的项目名称为：WordCount。如下图所示：

 

添加依赖jar包，和Eclipse一样，要给项目添加相关依赖包，否则会出错。

点击Idea的File菜单，然后点击“Project Structure”菜单，如下图所示：

 

依次点击Modules和Dependencies，然后选择“+”的符号，如下图所示：

 

 

选择hadoop的包，我用得是hadoop2.6.1。把下面的依赖包都加入到工程中，否则会出现某个类找不到的错误。

（1）”/usr/local/hadoop/share/hadoop/common”目录下的hadoop-common-2.6.1.jar和haoop-nfs-2.6.1.jar；

（2）/usr/local/hadoop/share/hadoop/common/lib”目录下的所有JAR包；

（3）“/usr/local/hadoop/share/hadoop/hdfs”目录下的haoop-hdfs-2.6.1.jar和haoop-hdfs-nfs-2.7.1.jar；

（4）“/usr/local/hadoop/share/hadoop/hdfs/lib”目录下的所有JAR包。

 

工程已经创建好，我们开始编写Map类、Reduce类和运行MapReduce的入口类：

 JAVA编写MarReduce代码

Map类如下：

import org.apache.hadoop.io.IntWritable;

import org.apache.hadoop.io.LongWritable;

import org.apache.hadoop.io.Text;

import org.apache.hadoop.mapreduce.Mapper;

import java.io.IOException;


public class WordcountMap extends Mapper<LongWritable,Text,Text,IntWritable> {
        public void map(LongWritable key,Text value,Context context)throws IOException,InterruptedException{

        String line = value.toString();//读取一行数据

        String str[] = line.split("");//因为英文字母是以“ ”为间隔的，因此使用“ ”分隔符将一行数据切成多个单词并存在数组中

        for(String s :str){//循环迭代字符串，将一个单词变成<key,value>形式，及<"hello",1>
            context.write(new Text(s),new IntWritable(1));
        }
    }
}                

Reudce类：

import org.apache.hadoop.io.IntWritable;
import org.apache.hadoop.mapreduce.Reducer;
import org.apache.hadoop.io.Text;
import java.io.IOException;

public class WordcountReduce extends Reducer<Text,IntWritable,Text,IntWritable> {
        public void reduce(Text key, Iterable<IntWritable> values,Context context)throws IOException,InterruptedException{
        int count = 0;
        for(IntWritable value: values) {
            count++;
        }
        context.write(key,new IntWritable(count));
        }
}    

 入口类 ：

import org.apache.hadoop.conf.Configuration;
import org.apache.hadoop.fs.Path;
import org.apache.hadoop.mapreduce.Job;
import org.apache.hadoop.mapreduce.lib.input.FileInputFormat;
import org.apache.hadoop.mapreduce.lib.output.FileOutputFormat;
import org.apache.hadoop.util.GenericOptionsParser;
import org.apache.hadoop.io.IntWritable;
import org.apache.hadoop.io.Text;

public class WordCount {

    public static void main(String[] args)throws Exception{
        Configuration conf = new Configuration();
        //获取运行时输入的参数，一般是通过shell脚本文件传进来。
        String [] otherArgs = new         GenericOptionsParser(conf,args).getRemainingArgs();
        if(otherArgs.length < 2){
            System.err.println("必须输入读取文件路径和输出路径");
            System.exit(2);
        }
        Job job = new Job();
        job.setJarByClass(WordCount.class);
        job.setJobName("wordcount app");
    
        //设置读取文件的路径，都是从HDFS中读取。读取文件路径从脚本文件中传进来
        FileInputFormat.addInputPath(job,new Path(args[0]));
        //设置mapreduce程序的输出路径，MapReduce的结果都是输入到文件中
        FileOutputFormat.setOutputPath(job,new Path(args[1]));

         //设置实现了map函数的类
        job.setMapperClass(WordcountMap.class);
        //设置实现了reduce函数的类
        job.setReducerClass(WordcountReduce.class);

         //设置reduce函数的key值
        job.setOutputKeyClass(Text.class);
        //设置reduce函数的value值
        job.setOutputValueClass(IntWritable.class);
        System.exit(job.waitForCompletion(true) ? 0 :1);
    }
}

代码写好之后，开始jar包，按照下图打包。点击“File”，然后点击“Project Structure”，弹出如下的界面，

依次点击"Artifacts" -> "+" -> "JAR" -> "From modules with dependencies"，然后弹出一个选择入口类的界面，选择刚刚写好的WordCount类，如下图：

 

按照上面设置好之后，就开始打jar包，如下图：

点击上图的“Build”之后就会生成一个jar包。jar的位置看下图，依次点击File->Project Structure->Artifacts就会看到如下的界面：

将打好包的wordcount.jar文件上传到装有hadoop集群的机器中，然后创建shell文件，shell文件内容如下，/usr/local/src/hadoop-2.6.1是hadoop集群中hadoop的安装位置，

/usr/local/src/hadoop-2.6.1/bin/hadoop jar wordcount.jar  #执行jar文件的命令以及jar文件名，

hdfs://hadoop-master:8020/data/english.txt  #输入路径

hdfs://hadoop-master:8020/wordcount_output #输出路径

执行shell文件之后，会看到如下的信息，

 

上图中数字1表示输入分片split的数量，数字2表示map和reduce的进度，数字3表示mapreduce执行成功，数字4表示启动多少个map任务，数字5表示启动多少个reduce任务。

自行成功后在hadoop集群中的hdfs文件系统中会看到一个wordcount_output的文件夹。使用“hadoop fs -ls /”命令查看：

 

在wordcount_output文件夹中有两个文件，分别是_SUCCESS和part-r-00000，part-r-00000记录着mapreduce的执行结果，使用hadoop fs -cat /wordcount_output/part-r-00000查看part-r-00000的内容：

 

可以每个英文单词出现的次数。

至此，借助idea 2018工具开发第一个使用java语言编写的mapreduce程序已经成功执行。下面介绍使用python语言编写的第一个mapreduce程序，相对于java，python编写mapreduce会简单很多，因为hadoop提供streaming，streaming是使用Unix标准流作为Hadoop和应用程序之间的接口，所以可以使用任何语言通过标准输入输出来写MapReduce程序。

Python编写MapReduce程序

看代码：

实现了map函数的python程序，命名为map.py：

#!/usr/local/bin/python

import sys #导入sys包

for line in sys.stdin: #从标准输入中读取数据
    ss = line.strip().split(' ')#读取每一行数据，strip()函数过滤掉空格换行的字符，split(' ')分隔出每个额单词并存放在数组ss中

    for s in ss: #读取数组ss中的每个单词
        if s.strip() != "":
            print "%s	%s" % (s, 1)#构造以单词为key，1为value的键值对，并写入到标准输出中。

 实现了reduce函数的python程序，命名为reduce.py:

 

import sys
cur_word = None
sum = 0
for line in sys.stdin:
        ss = line.strip().split('	')#从标准输入中读取数据。
        if len(ss) != 2:
                continue
        word,cnt = ss
        if cur_word == None:
                cur_word = word
        #因为从map流转到reduce的数据时按照key排好序的，cur_word记录的是上一个单词，word记    #录的是当前读取的单词，如果两个单词一致，则将sum+1，否则将word和sum值组成一个键值对，##写入到标准输出，同时sum赋值为0，并且将word赋值给cur_word变量。
        if cur_word != word:
                print '	'.join([cur_word,str(sum)])
                cur_word = word
                sum = 0
        sum += int(cnt)
print '	'.join([cur_word,str(sum)])

map和reduce程序已经编写完毕，下面编写shell脚本文件：

HADOOP_CMD="/usr/local/src/hadoop-2.6.1/bin/hadoop"
STREAM_JAR_PATH="/usr/local/src/hadoop-2.6.1/share/hadoop/tools/lib/hadoop-streaming-2.6.1.jar "

INPUT_FILE_PATH_1="/data/english.txt"#输入路径
OUTPUT_PATH="/wordcount_output"#输出路径
$HADOOP_CMD fs -rmr -skipTrash $OUTPUT_PATH#每次执行时都删除输出路径，否则会出错

$HADOOP_CMD jar $STREAM_JAR_PATH 
                -input $INPUT_FILE_PATH_1 #指定输入路径
                -output $OUTPUT_PATH #指定输出路径
                -mapper "python map.py" #指定要执行的map程序
                -reducer "python reduce.py" #指定要执行reduce程序
                -file ./map.py #指定map程序所在的位置
                -file ./reduce.py#指定reduce程序所在的位置

到此Java和Python编写第一个MapReduce程序已经完成。