MapReduce --全排序

MapReduce全排序的方法1:

　　每个map任务对自己的输入数据进行排序，但是无法做到全局排序，需要将数据传递到reduce，然后通过reduce进行一次总的排序，但是这样做的要求是只能有一个reduce任务来完成。

　　并行程度不高，无法发挥分布式计算的特点。

MapReduce全排序的方法2：

　　针对方法1的问题，现在介绍方法2来进行改进；

　　使用多个partition对map的结果进行分区，且分区后的结果是有区间的，将多个分区结果拼接起来，就是一个连续的全局排序文件。

　　　　

　　Hadoop自带的Partitioner的实现有两种，一种为HashPartitioner, 默认的分区方式，计算公式 hash(key)%reducernum，另一种为TotalOrderPartitioner, 为排序作业创建分区，分区中数据的范围需要通过分区文件来指定。

　　分区文件可以人为创建，如采用等距区间，如果数据分布不均匀导致作业完成时间受限于个别reduce任务完成时间的影响。

　　也可以通过抽样器，先对数据进行抽样，根据数据分布生成分区文件，避免数据倾斜。

　　

这里实现一个通过随机抽样来生成分区文件，然后对数据进行全排序，根据分区文件的范围分配到不同的reducer中。

示例代码：

import org.apache.hadoop.conf.Configuration;
import org.apache.hadoop.fs.FileSystem;
import org.apache.hadoop.fs.Path;
import org.apache.hadoop.io.IntWritable;
import org.apache.hadoop.io.LongWritable;
import org.apache.hadoop.io.Text;
import org.apache.hadoop.mapreduce.Job;
import org.apache.hadoop.mapreduce.Mapper;
import org.apache.hadoop.mapreduce.Reducer;
import org.apache.hadoop.mapreduce.lib.input.FileInputFormat;
import org.apache.hadoop.mapreduce.lib.input.KeyValueTextInputFormat;
import org.apache.hadoop.mapreduce.lib.output.FileOutputFormat;
import org.apache.hadoop.mapreduce.lib.partition.InputSampler;
import org.apache.hadoop.mapreduce.lib.partition.TotalOrderPartitioner;

import java.io.IOException;

/**
 * Created by Edward on 2016/10/4.
 */
public class TotalSort {

    public static void main(String[] args) throws IOException, ClassNotFoundException, InterruptedException {

        //access hdfs's user
        System.setProperty("HADOOP_USER_NAME","root");

        Configuration conf = new Configuration();
        conf.set("mapred.jar", "D:\MyDemo\MapReduce\Sort\out\artifacts\TotalSort\TotalSort.jar");

        FileSystem fs = FileSystem.get(conf);

        /*RandomSampler 参数说明
        * @param freq Probability with which a key will be chosen.
        * @param numSamples Total number of samples to obtain from all selected splits.
        * @param maxSplitsSampled The maximum number of splits to examine.
        */
        InputSampler.RandomSampler<Text, Text> sampler = new InputSampler.RandomSampler<>(0.1, 10, 10);

        //设置分区文件, TotalOrderPartitioner必须指定分区文件
        Path partitionFile = new Path( "_partitions");
        TotalOrderPartitioner.setPartitionFile(conf, partitionFile);

        Job job = Job.getInstance(conf);
        job.setJarByClass(TotalSort.class);
        job.setInputFormatClass(KeyValueTextInputFormat.class); //数据文件默认以	分割
        job.setMapperClass(Mapper.class);
        job.setReducerClass(Reducer.class);
        job.setNumReduceTasks(4);  //设置reduce任务个数，分区文件以reduce个数为基准，拆分成n段

        job.setOutputKeyClass(Text.class);
        job.setOutputValueClass(Text.class);

        job.setPartitionerClass(TotalOrderPartitioner.class);

        FileInputFormat.addInputPath(job, new Path("/test/sort"));

        Path path = new Path("/test/wc/output");

        if(fs.exists(path))//如果目录存在，则删除目录
        {
            fs.delete(path,true);
        }
        FileOutputFormat.setOutputPath(job, path);

        //将随机抽样数据写入分区文件
        InputSampler.writePartitionFile(job, sampler);

        boolean b = job.waitForCompletion(true);
        if(b)
        {
            System.out.println("OK");
        }

    }
}

测试数据：

1    1
2    1
3    1
4    1
5    1
6    1
7    1
8    1
9    1
10    2
11    2
12    2
13    2
14    2
15    2
16    2
17    2
18    2
19    2
20    2
...
5999    4
6000    4
6001    4
6002    4
6003    4
6004    4
6005    4
6006    4
6007    4
6008    4
6009    4
6010    4

抽样生成的分区文件为：

# hadoop fs -text  /user/root/_partitions

　2673 (null)
　4441 (null)
　5546 (null)

生成的抽样文件为sequence file通过 -text打开查看

生成的排序结果文件：

文件内容：

 hadoop fs -cat /test/wc/output/part-r-00000

...
2668    4
2669    4
267     3
2670    4
2671    4
2672    4

hadoop fs -cat /test/wc/output/part-r-00001

...
4431    4
4432    4
4433    4
4434    4
4435    4
4436    4
4437    4
4438    4
4439    4
444     3
4440    4

hadoop fs -cat /test/wc/output/part-r-00002

...
554     3
5540    4
5541    4
5542    4
5543    4
5544    4
5545    4

hadoop fs -cat /test/wc/output/part-r-00003

...
99      2
990     3
991     3
992     3
993     3
994     3
995     3
996     3
997     3
998     3
999     3