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  • 我要进大厂之大数据MapReduce知识点(2)

    01 我们一起学大数据

    今天老刘分享的是MapReduce知识点的第二部分,在第一部分中基本把MapReduce的工作流程讲述清楚了,现在就是对MapReduce零零散散的知识点进行总结,这次的内容大纲如下图:

    02 需要谨记的知识点

    第6点:自定义分区

    在上篇文章里的第五点提到过这句话:分区用到了分区器,默认分区器是HashPartitioner,并且给出了相关代码,现在对分区详细介绍介绍。

    分区原理

    MapReduce有自带的默认分区器HashPartitioner,关键方法是利用getPartition()返回当前键值对的分区索引。

    详细流程就是① 在环形缓冲区溢出写磁盘前,会将每个键值对kv,作为getPartition()的参数输入;

    ② 然后就会对键值对中的key求hash值,与MAX_VALUE按位与,再模上reduce task的个数,这里老刘假设reduce task的个数为4,那么map任务溢出的文件就会有4个分区,分区的index分别为0,1,2,3,那getPartition()的输出结果就是0,1,2,3。

    ③ 根据计算结果,就会决定出当前键值对KV,落入哪个分区,如果是0,就会落入到溢出文件的0分区里面。

    ④ 最后就会被相应的reduce通过http获得。

    那讲完这个,就要说说自定义分区,为什么会有自定义分区?

    因为MR用的是默认HashPartition分区,但是当前业务逻辑,不适用于HashPartition分区,就需要自己设计自定义分区。

    这里就举个例子,自定义分区,使得文件中,分别以Dear、Bear、River、Car为键的键值对,分别落到index是0、1、2、3的分区中。

    咱们先来分析分析它的逻辑,由于是自定义分区嘛!就需要自定义分区类,然后用这个类实现Partitioner接口,以及在getPartition()中实现分区逻辑,最后就是在main()中设置reduce个数为4,大致就是这样。

    下面分享出关键代码:

    public class CustomPartitioner extends Partitioner<Text, IntWritable> {
        public static HashMap<String, Integer> dict = new HashMap<String, Integer>();
    
        //定义每个键对应的分区index,使用map数据结构完成
        static{
            dict.put("Dear", 0);
            dict.put("Bear", 1);
            dict.put("River", 2);
            dict.put("Car", 3);
        }
    
        public int getPartition(Text text, IntWritable intWritable, int i) {
            //Dear、Bear、River、Car分别落入到index是0,1,2,3的分区中
            int partitionIndex = dict.get(text.toString());
            return partitionIndex;
        }
    }

    那么自定义分区就说完了,大家可以总结总结,自定义分区的步骤。


    第7点:自定义Combiner

    仔细看这张图的红色标记处,combine操作就发生在这个地方,它会把两个(Dear,1)变为1个(Dear,2)。

    为什么要进行combine操作?

    我们假设map中(Dear, 1)有1亿个,按原思路,map端需要存储1亿个(Dear, 1),然后将1亿个(Dear, 1)通过网络被reduce获得,然后再在reduce端进行汇总,这样做map端本地磁盘IO、数据从map端到reduce端传输的网络IO比较大,网络开销太大了。

    所以我们就会需要想办法,能不能在reduce1从map1拉取1亿个(Dear, 1)之前,在map端就提前先做下reduce汇总,得到结果(Dear, 100000000),然后再将这个结果(一个键值对)传输到reduce1呢?那当然是可以的,这个操作就是combine操作。

    combine操作具体流程如下:

    当每个map任务的环形缓冲区添满80%,开始溢写磁盘文件。

    在这个过程中会进行分区,每个分区内按键排序,如果设置了combine的话,就会继续进行combine操作,如果设置map输出压缩的话,就会进行压缩。

    在合并溢写文件时,如果至少有3个溢写文件,并且设置了map端combine的话,会在合并的过程中触发combine操作;

    但是若只有2个或1个溢写文件,则不触发combine操作(因为combine操作,本质上是一个reduce,需要启动JVM虚拟机,有一定的开销)

    combine本质上也是reduce;因为自定义的combine类继承自Reducer父类

    MR代码如下:

    //在main()中进行设置
    job.setCombinerClass(WordCountReduce.class)

    MR的combine操作就讲得差不多了,大家还可以总结总结!


    第8点:MR压缩

    为什么会有MR压缩?

    在MR中,为了减少磁盘IO及网络IO,可考虑在map端、reduce端设置压缩功能。

    那么如何设置压缩功能呢?只需在main方法中,给Configuration对象增加如下设置即可:

    //开启map输出进行压缩的功能
    configuration.set("mapreduce.map.output.compress", "true");
    //设置map输出的压缩算法是:BZip2Codec,它是hadoop默认支持的压缩算法,且支持切分
    configuration.set("mapreduce.map.output.compress.codec", "org.apache.hadoop.io.compress.BZip2Codec");
    //开启job输出压缩功能
    configuration.set("mapreduce.output.fileoutputformat.compress", "true");
    //指定job输出使用的压缩算法
    configuration.set("mapreduce.output.fileoutputformat.compress.codec", "org.apache.hadoop.io.compress.BZip2Codec");

    那MR压缩就差不多就讲完了,大家可以继续总结总结。


    第9点:自定义InputFormat

    老刘主要讲讲InputFormat的流程,老刘之前在MapReduce的第一篇文章中讲过,假设MR的输入文件有三个block:block1,block2,block3,每一个block对应一个split分片,每一个split对应一个map任务(map task)。

    但是呢,没有讲如何把文件进行切分之类的问题,就直接给出来了,下面就是讲讲这些内容。

    先说一点,MapReduce任务的输入文件一般是存储在HDFS里面,我们主要看map任务是如何从hdfs读取分片数据的部分。

    这里会涉及三个关键的类:

    ① InputFormat输入格式类

    ② InputSplit输入分片类:getSplit(),InputFormat输入格式类将输入文件分成一个个分片InputSplit;每个Map任务对应一个split分片。

    ③ RecordReader记录读取器类:createRecordReader(),RecordReader(记录读取器)读取分片数据,一行记录生成一个键值对;传入map任务的map()方法,调用map()。

    再说说为什么需要自定义InputFormat?

    无论hdfs还是mapreduce,处理小文件都有损效率,实践中,又难免面临处理大量小文件的场景,那这个时候就需要采取一些解决办法。

    小文件的优化无非以下几种方式:

    ① 在数据采集的时候,就将小文件或小批数据合成大文件再上传HDFS(SequenceFile方案)。

    ② 在业务处理之前,在HDFS上使用mapreduce程序对小文件进行合并;可使用自定义InputFormat实现。

    ③ 在mapreduce处理时,可采用CombineFileInputFormat提高效率。

    我们可以采取第二步,自定义输入格式。老刘这次只能讲讲大概了,等老刘阅读源码水平变高,再来给大家好好讲讲。

     03 知识点总结

    好啦,今天的MapReduce内容就总结得差不多了,内容还是蛮多的,难点就是这个自定义InputFormat,老刘也只是讲了讲大概,等以后有空了,老刘看源码水平变高了,再看给大家好好讲讲。

    最后,有事,就联系公众号:努力的老刘;没事,就和老刘一起好好写大数据。

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