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  • Spark学习笔记——RDD编程

    1.RDD——弹性分布式数据集(Resilient Distributed Dataset)

    RDD是一个分布式的元素集合,在Spark中,对数据的操作就是创建RDD转换已有的RDD调用RDD操作进行求值

    Spark 中的 RDD 就是一个不可变的分布式对象集合。每个 RDD 都被分为多个分区,这些分区运行在集群中的不同节点上。

    object WordCount {
      def main(args: Array[String]) {
        val inputFile =  "file:///home/common/coding/coding/Scala/word-count/test.segmented"
        val conf = new SparkConf().setAppName("WordCount").setMaster("local")    #创建一个SparkConf对象来配置应用<br>    #集群URL:告诉Spark连接到哪个集群,local是单机单线程,无需连接到集群,应用名:在集群管理器的用户界面方便找到应用
        val sc = new SparkContext(conf)        #然后基于这SparkConf创建一个SparkContext对象
        val textFile = sc.textFile(inputFile)    #读取输入的数据
        val wordCount = textFile.flatMap(line => line.split(" ")).map(word => (word, 1)).reduceByKey((a, b) => a + b)  #切分成单词,转换成键值对并计数
        wordCount.foreach(println)
      }
    }
    

    创建一个RDD

    val textFile = sc.textFile(inputFile)
    

    或者

    val lines = sc.parallelize(List("pandas", "i like pandas"))
    

    RDD支持两种类型的操作: 转化操作(transformation)行动操作(action)

    转化操作,是返回一个新的RDD的操作:

    filter()函数

    val RDD = textFile.filter(line => line.contains("Hadoop"))
    

     map()函数

    val input = sc.parallelize(List(1, 2, 3, 4))
    val result = input.map(x => x * x)
    println(result.collect().mkString(","))
    

     输出

    1,4,9,16
    

    map()和flatMap()的区别

        val input1 = sc.parallelize(List("hello world","hi"))
        val lines = input1.map(line => line.split(" "))
        for(line <- lines)
          println(line)  //输出是两个List的地址
        val lines_ = input1.flatMap(line => line.split(" "))
        for(line_ <- lines_)
          println(line_)  //输出是[hello world hi]
    

    行动操作,是向驱动器程序返回结果或把结果写入外部系统的操作,会触发实际的计算:first()、count()、take()、collect()[获取整个RDD中的数据,只有想在本地处理这些数据的时候,才可以使用,因为一般情况下RDD很大]

    take()函数

    textFile.take(5).foreach(println)
    

    reduce函数,接收一个函数作为参数

    val input = sc.parallelize(List(1, 2, 3, 4))
    val sum = input.reduce((x, y) => x + y)
    println(sum)  //输出1-4的累加和,10
    

    aggregate()函数,计算List的和以及List的元素个数,然后计算平均值

        val input = sc.parallelize(List(1, 2, 3, 4))
        val result = input.aggregate((0, 0))(
          (acc, value) => (acc._1 + value, acc._2 + 1),
          (acc1, acc2) => (acc1._1 + acc2._1, acc1._2 + acc2._2))
        val avg = result._1 / result._2.toDouble
        println(result)
        println(avg)
    

    输出

    (10,4)
    2.5
    

    对于

    val sum1 = input.aggregate((0, 0))((x, y) => (x._1 + y, x._2 + 1), (x, y) => (x._1 + y._1, x._2 + y._2))
    

     输出(10,4)

    理解

    过程大概这样:
    
    首先,初始值是(0,0),这个值在后面2步会用到。
    
    然后,(acc,number) => (acc._1 + number, acc._2 + 1),number即是函数定义中的T,这里即是List中的元素。所以acc._1 + number, acc._2 + 1的过程如下。
    
        1.   0+1,  0+1
    
        2.  1+2,  1+1
    
        3.  3+3,  2+1
    
        4.  6+4,  3+1
    
        5.  10+5,  4+1
    
        6.  15+6,  5+1
    
        7.  21+7,  6+1
    
        8.  28+8,  7+1
    
        9.  36+9,  8+1
    
    结果即是(45,9)。这里演示的是单线程计算过程,实际Spark执行中是分布式计算,可能会把List分成多个分区,假如3个,p1(1,2,3,4),p2(5,6,7,8),p3(9),经过计算各分区的的结果(10,4),(26,4),(9,1),这样,执行(par1,par2) => (par1._1 + par2._1, par1._2 + par2._2)就是(10+26+9,4+4+1)即(45,9).再求平均值就简单了。
    

    top()函数,可以返回RDD的前几个元素

    fold()函数,和reduce()函数的功能差不多,但是需要提供初始值

    val numbers = List(1, 2, 3, 4)
        println(
          numbers.fold(1) {
            (a, b) => a + b
          }
        )
    

     输出11

    转化操作和行动操作的区别:

    1.转换操作只会惰性计算这些 RDD

    2.行动操作会对 RDD 计算出一个结果,并把结果返回到驱动器程序中,或把结果存储到外部存储系统(如 HDFS)中

    默认情况下,Spark 的 RDD 会在你每次对它们进行行动操作时重新计算。如果想在多个行动操作中重用同一个 RDD,可以使用 RDD.persist() 让 Spark 把这个 RDD 缓存下来

    2.向Spark传递函数

    在 Scala 中,我们可以把定义的内联函数、方法的引用或静态方法传递给 Spark。

    我们可以把需要的字段放到一个局部变量中,来避免传递包含该字段的整个对象

    class SearchFunctions(val query: String) {
    
        def isMatch(s: String): Boolean = {
            s.contains(query)
        }
    
        def getMatchesFunctionReference(rdd: RDD[String]): RDD[String] = {
            // 问题: "isMatch"表示"this.isMatch",因此我们要传递整个"this"
            rdd.map(isMatch)
        }
    
        def getMatchesFieldReference(rdd: RDD[String]): RDD[String] = {
            // 问题: "query"表示"this.query",因此我们要传递整个"this"
            rdd.map(x => x.split(query))
        }
    
        def getMatchesNoReference(rdd: RDD[String]): RDD[String] = {
            // 安全:只把我们需要的字段拿出来放入局部变量中
            val query_ = this.query
            rdd.map(x => x.split(query_))
        }
    }            
    

    3.持久化(缓存)

    Spark RDD 是惰性求值的,而有时我们希望能多次使用同一个 RDD的时候需要对RDD进行持久化

    两次调用行动操作,每次Spark都会重新计算RDD和它的所有依赖

    val result = input.map(x => x*x)
    println(result.count())
    println(result.collect().mkString(","))
    

    使用persist()来进行持久化

    val result = input.map(x => x * x)
    result.persist(StorageLevel.DISK_ONLY)
    println(result.count())
    println(result.collect().mkString(","))
    

     如果要缓存的数据太多,内存中放不下,Spark 会自动利用最近最少使用(LRU)的缓存策略把最老的分区从内存中移除。

     RDD 还有一个方法叫作 unpersist() ,调用该方法可以手动把持久化的 RDD 从缓存中移除。

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