数据读取保存（五）

Spark 的数据读取及数据保存可以从两个维度来作区分：文件格式以及文件系统：

• 文件格式：Text 文件、Json 文件、csv 文件、Sequence 文件以及 Object 文件
• 文件系统：本地文件系统、HDFS、Hbase 以及数据库

1. 读写 text/hdfs 文件

text/hdfs 类型的文件读都可以用 textFile(path)，保存使用 saveAsTextFile(path)

// 读取本地文件，必须保证每个节点都有该文件
val rdd = sc.textFile("./xx.txt")

// 保存到 hdfs
rdd.saveAsTextFile(hdfs://hadoop1:9000/test/info.json)

2. 读取 json 文件

读 json 文件主要是需要解析其 json 格式，一般采用：SparkSQL，也可以使用 fastjson、scala.util.parsing.json.JSON

scala> val rdd = sc.textFile("hdfs://hadoop1:9000/test/info.json")
rdd: org.apache.spark.rdd.RDD[String] = hdfs://hadoop1:9000/test/info.json MapPartitionsRDD[45] at textFile at <console>:24

scala> rdd.collect()
res39: Array[String] = Array({"age": 0, "name": "rose0"}, {"age": 1, "name": "rose1"}, {"age": 2, "name": "rose2"}, {"age": 3, "name": "rose3"}, {"age": 4, "name": "rose4"}, {"age": 5, "name": "rose5"}, {"age": 6, "name": "rose6"}, {"age": 7, "name": "rose7"}, {"age": 8, "name": "rose8"}, {"age": 9, "name": "rose9"}, {"age": 10, "name": "rose10"}, {"age": 11, "name": "rose11"}, {"age": 12, "name": "rose12"}, {"age": 13, "name": "rose13"}, {"age": 14, "name": "rose14"}, {"age": 15, "name": "rose15"}, {"age": 16, "name": "rose16"}, {"age": 17, "name": "rose17"}, {"age": 18, "name": "rose18"}, {"age": 19, "name": "rose19"}, {"age": 20, "name": "rose20"}, {"age": 21, "name": "rose21"}, {"age": 22, "name": "rose22"}, {"age": 23, "name": "rose23"}, {"age": 24, "name": "rose24"}, {"age": 25, "...
scala> import scala.util.parsing.json.JSON
import scala.util.parsing.json.JSON

// 解析到的结果其实就是 Option 组成的数组, Option 存储的就是 Map 对象
scala> val rdd2 = rdd.map(JSON.parseFull).collect()
rdd2: Array[Option[Any]] = Array(Some(Map(age -> 0.0, name -> rose0)), Some(Map(age -> 1.0, name -> rose1)), Some(Map(age -> 2.0, name -> rose2)), Some(Map(age -> 3.0, name -> rose3)), Some(Map(age -> 4.0, name -> rose4)), Some(Map(age -> 5.0, name -> rose5)), Some(Map(age -> 6.0, name -> rose6)), Some(Map(age -> 7.0, name -> rose7)), Some(Map(age -> 8.0, name -> rose8)), Some(Map(age -> 9.0, name -> rose9)), Some(Map(age -> 10.0, name -> rose10)), Some(Map(age -> 11.0, name -> rose11)), Some(Map(age -> 12.0, name -> rose12)), Some(Map(age -> 13.0, name -> rose13)), Some(Map(age -> 14.0, name -> rose14)), Some(Map(age -> 15.0, name -> rose15)), Some(Map(age -> 16.0, name -> rose16)), Some(Map(age -> 17.0, name -> rose17)), Some(Map(age -> 18.0, name -> rose18)), Some(Map(age -> 19.0, na...

3. 读取 SequenceFile 文件

SequenceFile 文件是 Hadoop 用来存储二进制形式的 key-value 对而设计的一种平面文件(Flat File)

val rdd1 = sc.parallelize(Array(("a", 1),("b", 2),("c", 3)))

//    // 保存 SequenceFile
//    rdd1.saveAsSequenceFile("test_sequence")

// 读取时需要指定读取数据的数据类型 [String, Int]
val rdd2 = sc.sequenceFile[String, Int]("test_sequence")
rdd2.collect().foreach(println)

运行结果：

(a,1)
(b,2)
(c,3)

4. 读取 ObjectFile 文件

对象文件是将对象序列化后保存的文件，采用 Java 的序列化机制，可以通过 objectFile[k,v](path) 函数接收一个路径，读取对象文件，返回对应的 RDD，也可以通过调用saveAsObjectFile() 实现对对象文件的输出

 // 保存
val rdd1 = sc.parallelize(Array(("a", 1),("b", 2),("c", 3)))
rdd1.saveAsObjectFile("test_object_file")

// 读取
val rdd2 = sc.objectFile[(String, Int)]("test_object_file")

rdd2.collect().foreach(println)

5. 从 HDFS 读写文件

Spark 的整个生态系统与 Hadoop 完全兼容的，所以对于 Hadoop 所支持的文件类型或者数据库类型，Spark 也同样支持。

Hadoop 有新旧两套 API 接口，为了能够兼容 Spark 也有两套，分别为：HadoopRDD 、newHadoopRDD，两个接口函数的参数分别为：

• 输入格式(InputFormat)：输入数据类型，新旧接口引用的版本分别为：org.apache.hadoop.mapred.InputFormat、org.apache.hadoop.mapreduce.InputFormat(NewInputFormat)
• 键类型：[K, V] 中的 K
• 值类型：[K, V] 中的 V
• 分区值：指定由外部存储生成的 RDD 的 partition 数据的最小值，若没有指定，系统使用默认值 defaultMinSplits

在 Hadoop 中以压缩形式存储的数据,不需要指定解压方式就能够进行读取,因为Hadoop本身有一个解压器会根据压缩文件的后缀推断解压算法进行解压

如果用Spark从Hadoop中读取某种类型的数据不知道怎么读取的时候,上网查找一个使用map-reduce的时候是怎么读取这种这种数据的,然后再将对应的读取方式改写成上面的hadoopRDD和newAPIHadoopRDD两个类就行了

6. HBase 读写

Spark 读取 HBase：

• 输入类型：org.apache.hadoop.hbase.mapreduce.TableInputFormat
• 输出类型：结果为键值对，键的类型为 org.apache.hadoop.hbase.io.ImmutableBytesWritable，值的类型为 org.apache.hadoop.hbase.client.Result

连接集群

spark 应用需要连接到zookeeper集群，然后借助zookeeper访问hbase。一般可以通过两种方式连接到zookeeper：

• 第一种是将 hbase-site.xml 文件加入 classpath
• 第二种是在 HBaseConfiguration 实例中设置

6.1 Maven 依赖

<dependency>
    <groupId>org.apache.hbase</groupId>
    <artifactId>hbase-server</artifactId>
    <version>1.3.1</version>
    <exclusions>
        <exclusion>
            <groupId>org.mortbay.jetty</groupId>
            <artifactId>servlet-api-2.5</artifactId>
        </exclusion>
        <exclusion>
            <groupId>javax.servlet</groupId>
            <artifactId>servlet-api</artifactId>
        </exclusion>
    </exclusions>

</dependency>

<dependency>
    <groupId>org.apache.hbase</groupId>
    <artifactId>hbase-client</artifactId>
    <version>1.3.1</version>
    <exclusions>
        <exclusion>
            <groupId>org.mortbay.jetty</groupId>
            <artifactId>servlet-api-2.5</artifactId>
        </exclusion>
        <exclusion>
            <groupId>javax.servlet</groupId>
            <artifactId>servlet-api</artifactId>
        </exclusion>
    </exclusions>
</dependency>

6.2 读取 HBase 数据

从 hbase 读取数据转化成 RDD

package top.midworld.spark1016.hbase_access

import java.util
import org.apache.hadoop.hbase.{Cell, CellUtil, HBaseConfiguration}
import org.apache.hadoop.hbase.client.Result
import org.apache.hadoop.hbase.io.ImmutableBytesWritable
import org.apache.hadoop.hbase.mapreduce.TableInputFormat
import org.apache.hadoop.hbase.util.Bytes
import org.apache.spark.sql.SparkSession
import org.json4s.jackson.Serialization

import scala.collection.mutable

object HbaseRead {
  def main(args: Array[String]): Unit = {
    val session = SparkSession.builder.appName("create_rdd").master("local[2]").getOrCreate()
    val sc = session.sparkContext

    // 连接 HBase 的配置
    val hbaseConf = HBaseConfiguration.create()
    hbaseConf.set("hbase.zookeeper.quorum", "hadoop1,hadoop2,hadoop3")
    hbaseConf.set(TableInputFormat.INPUT_TABLE, "t2")

    // 读取数据
    val rdd1 = sc.newAPIHadoopRDD(
      hbaseConf,
      classOf[TableInputFormat],
      classOf[ImmutableBytesWritable],
      classOf[Result]
    )

    val resultRDD = rdd1.map {
      // it 封装了 rowkey、item 里面才是数据
      case (it, results) => {
        // 定义一个可变 map
        val resultMap = mutable.Map[String, Any]()

        // rowkey 添加到 resultMap 中
        resultMap += "rowKey" -> Bytes.toString(it.get())

        // 将其他数据添加到 resultMap 中
        val cells: util.List[Cell] = results.listCells()

        import scala.collection.JavaConversions._
        for (cell <- cells) {
          // 列名 - 列值
          val key = Bytes.toString(CellUtil.cloneQualifier(cell))
          val value = Bytes.toString(CellUtil.cloneValue(cell))

          resultMap += key -> value
        }
        // 把map转成json  json4s(json4scala)
        implicit val df = org.json4s.DefaultFormats
        Serialization.write(resultMap)
      }
    }

    resultRDD.collect().foreach(println)
    sc.stop()
  }
}

运行结果：

{"alias2":"jun2","rowKey":"10004"}
{"alias4":"jun4","rowKey":"10011"}
{"alias5":"jun5","rowKey":"10016"}

其他应用：

val count = rdd1.count()
println("rdd1 RDD Count:" + count)
rdd1.cache()    // 缓存，避免 rdd 重新计算

rdd1.foreach({
    case (_, results) => {
    val rowKey = Bytes.toString(results.getRow) 
    // info 为列族、alias2 为列名
    val name = Bytes.toString(results.getValue("info".getBytes, "alias2".getBytes))

    println(rowKey, name)
    }
})

6.2.1 sbt 打包编译 spark 程序

上面使用 IDEA 在 Windows 上测试，在 Linux 运行，需要将 spark 程序打包为 jar 包，常用的方法有：maven、sbt，这里采用 sbt：

1、环境准备

• 开启 Hadoop、zookeeper、spark、hbase 集群
• 将 hbase/lib 中的一些 jar 包拷贝到 spark/jars/hbase 中

// 在 spark 安装目录 jars 中新建 hbase/ 目录
cd /home/hadoop/apps/spark-2.2.0/jars/
mkdir hbase
cd hbase

// 拷贝以下 jar 包到 spark/jars/hbase 中
[hadoop@hadoop1 hbase]$ cp /home/hadoop/apps/hbase-1.2.6/lib/hbase*.jar .
[hadoop@hadoop1 hbase]$ cp /home/hadoop/apps/hbase-1.2.6/lib/guava-12.0.1.jar .
[hadoop@hadoop1 hbase]$ cp /home/hadoop/apps/hbase-1.2.6/lib/htrace-core-3.1.0-incubating.jar .
[hadoop@hadoop1 hbase]$ cp /home/hadoop/apps/hbase-1.2.6/lib/protobuf-java-2.5.0.jar .
[hadoop@hadoop1 hbase]$ cp /home/hadoop/apps/hbase-1.2.6/lib/metrics-core-2.2.0.jar .

注意：缺少 metrics-core-2.2.0.jar 会报 Caused by: java.lang.ClassNotFoundException: com.yammer.metrics.core.Gauge，可以参考：https://blog.csdn.net/u010842515/article/details/51451883

2、编写 spark 程序：

cd /home/hadoop/apps/spark-2.2.0/mycode/
mkdir hbase
cd hbase

mkdir -p src/main/scala/
vim SparkOperateHBase.scala

spark 程序内容：

import org.apache.spark.SparkContext
import org.apache.spark.SparkContext._
import org.apache.spark.SparkConf

import java.util
import org.apache.hadoop.hbase.{Cell, CellUtil, HBaseConfiguration}
import org.apache.hadoop.hbase.client.Result
import org.apache.hadoop.hbase.io.ImmutableBytesWritable
import org.apache.hadoop.hbase.mapreduce.TableInputFormat
import org.apache.hadoop.hbase.util.Bytes
import org.json4s.jackson.Serialization

import scala.collection.mutable

object SparkOperateHBase {
  def main(args: Array[String]): Unit = {
    val conf = new SparkConf().setAppName("Simple Application")
    val sc = new SparkContext(conf)


    // 连接 HBase 的配置
    val hbaseConf = HBaseConfiguration.create()
    hbaseConf.set("hbase.zookeeper.quorum", "hadoop1,hadoop2,hadoop3")
    hbaseConf.set(TableInputFormat.INPUT_TABLE, "t2")

    // 读取数据
    val rdd1 = sc.newAPIHadoopRDD(
      hbaseConf,
      classOf[TableInputFormat],
      classOf[ImmutableBytesWritable],
      classOf[Result]
    )

    val resultRDD = rdd1.map {
      // it 封装了 rowkey、item 里面才是数据
      case (it, results) => {
        // 定义一个可变 map
        val resultMap = mutable.Map[String, Any]()

        // rowkey 添加到 resultMap 中
        resultMap += "rowKey" -> Bytes.toString(it.get())

        // 将其他数据添加到 resultMap 中
        val cells: util.List[Cell] = results.listCells()

        import scala.collection.JavaConversions._
        for (cell <- cells) {
          // 列名 - 列值
          val key = Bytes.toString(CellUtil.cloneQualifier(cell))
          val value = Bytes.toString(CellUtil.cloneValue(cell))

          resultMap += key -> value
        }
        // 把map转成json  json4s(json4scala)
        implicit val df = org.json4s.DefaultFormats
        Serialization.write(resultMap)
      }
    }

    resultRDD.collect().foreach(println)
    sc.stop()
  }
}

3、编写 sbt 程序：

vim simple.sbt

// libraryDependencies 为 spark 程序中用到的依赖包

name := "Simple Project"
version := "1.0"
scalaVersion := "2.11.8"
libraryDependencies += "org.apache.spark" %% "spark-core" % "2.2.0"
libraryDependencies += "org.apache.hbase" % "hbase-client" % "1.2.6"
libraryDependencies += "org.apache.hbase" % "hbase-common" % "1.2.6"
libraryDependencies += "org.apache.hbase" % "hbase-server" % "1.2.6"

4、编译打包：

// jar 包位置 /home/hadoop/apps/spark-2.2.0/mycode/hbase/target/scala-2.11/simple-project_2.11-1.0.jar

cd /home/hadoop/apps/spark-2.2.0/mycode/hbase

// 编译打包
/home/hadoop/apps/sbt/run.sh package

5、提交 spark 任务：

cd /home/hadoop/apps/spark-2.2.0/mycode/hbase

/home/hadoop/apps/spark-2.2.0/bin/spark-submit --driver-class-path /home/hadoop/apps/spark-2.2.0/jars/hbase/*:/home/hadoop/apps/hbase-1.2.6/conf/ --class "SparkOperateHBase" /home/hadoop/apps/spark-2.2.0/mycode/hbase/target/scala-2.11/simple-project_2.11-1.0.jar

6.3 往 Hbase 写入数据

package top.midworld.spark1016.hbase_access

import org.apache.hadoop.hbase.HBaseConfiguration
import org.apache.hadoop.hbase.client.{Put, Result}
import org.apache.hadoop.hbase.io.ImmutableBytesWritable
import org.apache.hadoop.hbase.mapred.TableReduce
import org.apache.hadoop.hbase.mapreduce.{TableInputFormat, TableOutputFormat}
import org.apache.hadoop.hbase.util.Bytes
import org.apache.hadoop.mapreduce.Job
import org.apache.spark.sql.SparkSession

object HBaseWrite {
  def main(args: Array[String]): Unit = {
    val session = SparkSession.builder.appName("create_rdd").master("local[2]").getOrCreate()
    val sc = session.sparkContext

    // 连接 HBase 的配置
    val hbaseConf = HBaseConfiguration.create()
    hbaseConf.set("hbase.zookeeper.quorum", "hadoop1,hadoop2,hadoop3")
    hbaseConf.set(TableOutputFormat.OUTPUT_TABLE, "stu")

    // 往 hbase 写入数据
    val job = Job.getInstance(hbaseConf)
    job.setOutputFormatClass(classOf[TableOutputFormat[ImmutableBytesWritable]])
    job.setOutputKeyClass(classOf[ImmutableBytesWritable])
    job.setOutputValueClass(classOf[Put])

    val dataRDD = sc.parallelize(
      List(
        ("10017", "scala", "1"),
        ("10018", "spark", "2"),
        ("10019", "java", "3")
      )
    )

    //    将 rdd 封装为 TableReduce 格式
    val hbaseRDD = dataRDD.map {
      case (rowKey, name, age) =>
        // 设置 rowKey
        val rk = new ImmutableBytesWritable()
        rk.set(Bytes.toBytes(rowKey))

        // 添加数据
        val put = new Put(Bytes.toBytes(rowKey))
        // 分别为列族：info、列名：name、值：name/age
        put.addColumn(Bytes.toBytes("info"), Bytes.toBytes("name"), Bytes.toBytes(name))
        put.addColumn(Bytes.toBytes("info"), Bytes.toBytes("age"), Bytes.toBytes(age))

        // return 返回
        (rk, put)
    }

    // 写入
    hbaseRDD.saveAsNewAPIHadoopDataset(job.getConfiguration)
    sc.stop()
  }
}