hadoop实现求共同好友

Posted 2022-02-05 小码农叔叔

前言

在很多社交APP中，比如大家熟悉的QQ好友列表中，打开会话框，经常可以看到下面有一栏共同好友的推荐列表，用户通过这种方式，可以添加潜在的关联好友

这种功能该如何实现呢？对redis比较了解的同学应该能很快想到，可以使用redis来实现这个功能。没错，redis确实是个不错的可以实现这个功能的方案。

但redis的实现有一定的局限性，因为redis存储和数据和计算时需要耗费较多的内存资源，设想一下，像腾讯QQ这样的规模，如果用这种方式做的话，估计Redis服务器的投入成本将是一笔不小的开销。

利用hadoop中的MapReduce同样可以实现这个功能，该如何实现呢？

业务分析

下面是原始的数据文件，第一栏可理解为本人，第二行为该用户的好友列表，以逗号分割，比如A用户的好友包括：B,C,D,F,E,O这几个，后面的行依次类推

A:B,C,D,F,E,O
B:A,C,E,K
C:F,A,D,I
D:A,E,F,L
E:B,C,D,M,L
F:A,B,C,D,E,O,M
G:A,C,D,E,F
H:A,C,D,E,O
I:A,O
J:B,O
K:A,C,D
L:D,E,F
M:E,F,G
O:A,H,I,J

现在的需求是：通过原始的数据文件，输出该文件中所有用户中哪些人两两之间存在共同好友并输出，格式如下：

A-B C,E
A-C	F,D
A-D	E,F
......

实现思路分析

步骤一：将原始数据拆分为如下格式

通过这一步，得到一组K/V，可以清晰的反映出一个用户的所有好友

B：A			#B是A的好友
C：A			#C是A的好友
D：A			#D是A的好友
F：A
E：A
O：A

A：B
C：B
E：B
K：B

F：C
A：C
D：C
I：C

B：E
C：E
D：E
M：E
L：E

步骤二、对第一步的数据进一步处理成如下格式

从第一步格式完毕后的数据，可以很明显看出并总结出一个规律，那就是左边那些用户的好友列表，以C用户为例，可以看出C这个用户有A,B,E三个好友，反过来讲，ABE这三个用户，他们有一个共同的好友A

其他的类推进行理解

C  A-B-E  #C是A和B和E的共同好友
D  A-C	  #D是A和B的共同好友
A  B-C	  #A是B和C的共同好友
B  A-E    #A是E和B的共同好友
......

步骤三、将步骤二中的数据调换位置

从步骤2中我们得知，C的好友有ABE，反过来说，ABE他们的共同好友有C，针对这种超过3个的，可以考虑下一步进行两两组合即可

A-B-E   C     #A、B、E有共同好友C
A-C     D     #A与C有共同好友D
B-C     A     #B与C有共同好友A
A-E     B     #A与E有共同好友B

步骤四、将步骤三得到的数据继续拆分

步骤三中，像 ： A-B-E C 这种数据，显然需要进一步拆分，因为最终的结果是求取两两好友之间的共同好友，所以可以拆为： A-B C，A-E C，B-E C，为下一步数据组合做最后的准备

A-B  C
A-E  C
B-E  C
A-C  D
B-C  A
A-E  B
......

步骤五、将步骤四得到的数据合并

在使用MapReduce编程中我们知道，Map阶段出去的数据，进入reduce方法中的数据都是key相同的，以第四步中的: A-E 这个key为例，就有2个，这样通过 reduce方法最终输出的结果就是： A-E C,B ，即A-E 这两个用户的共同好友为 C和B

A-B  C        #A,B共同好友有C
A-E  C,B      #A，E有共同好友 C,B
B-E  C        #B，E有共同好友 C
A-C  D        #A，C有共同好友 D
B-C  A        #B，C有共同好友 A
......

通过以上的数据分析，最终可以达到预期的效果，同时也可以看出，上面的步骤划分到MapRedcue中，显然一个MapReduce肯定是无法完成的，至少需要2个

下面是结合上面的步骤分析，得出需要两个MapReduce的数据流程图，参考这个图来协助我们分析编写代码逻辑做参考

编码实现

1、第一个map类

public class FirstMapper extends Mapper<LongWritable,Text,Text,Text> 

    @Override
    protected void map(LongWritable key, Text value, Context context) throws IOException, InterruptedException 
        String val = value.toString();
        String[] split = val.split(":");
        //A:B,C,D,F,E,O  拆分后，左边是原用户，右边是好友
        String user = split[0];
        String friends = split[1];
        String[] friendLists = friends.split(",");
        //Map1 输出的结果为 ：
        /**
         * B A
         * C A
         * D A
         * F A
         * E A
         */
        for(String str :friendLists )
            context.write(new Text(str),new Text(user));
        
    

2、第一个Reduce类

public class FirstReducer extends Reducer<Text,Text,Text,Text> 

    @Override
    protected void reduce(Text key, Iterable<Text> values, Context context) throws IOException, InterruptedException 
        StringBuffer stringBuffer = new StringBuffer();
        for (Text text : values)
            stringBuffer.append(text).append("-");
        
        //最终写出去的数据格式为： A-E B ......
        context.write(new Text(stringBuffer.toString()),key);
    

3、第一个Job类

public class FirstJob 

    public static void main(String[] args) throws Exception 

        //1、获取job
        Configuration configuration = new Configuration();
        Job job = Job.getInstance(configuration);

        //2、设置jar路径
        job.setJarByClass(FirstJob.class);

        //3、关联mapper 和 Reducer
        job.setMapperClass(FirstMapper.class);
        job.setReducerClass(FirstReducer.class);

        //4、设置 map输出的 key/val 的类型
        job.setMapOutputKeyClass(Text.class);
        job.setMapOutputValueClass(Text.class);

        //5、设置最终输出的key / val 类型
        job.setOutputKeyClass(Text.class);
        job.setOutputValueClass(Text.class);

        //6、设置最终的输出路径
        String inputPath = "F:\\\\网盘\\\\csv\\\\friends.txt";
        String outPath = "F:\\\\网盘\\\\csv\\\\friends1";

        FileInputFormat.setInputPaths(job,new Path(inputPath));
        FileOutputFormat.setOutputPath(job,new Path(outPath));

        // 7 提交job
        boolean result = job.waitForCompletion(true);
        System.exit(result ? 0 : 1);
    

运行上面的Job代码，然后打开运行完毕后的第一个阶段的文件，从内容格式上看，符合第一阶段的输出结果要求的， 即下面的这种数据格式

4、第二个map类

public class SecondMapper extends Mapper<LongWritable,Text,Text,Text> 

    @Override
    protected void map(LongWritable key, Text value, Context context) throws IOException, InterruptedException 

        // I-K-C-B-G-F-H-O-D-	A  阶段1的文件输出格式
        /**
         * 最终输出格式：
         * I-K A
         * I-C A
         * I-B A
         * ......
         */
        //需要将左边的数据进行两两拆分，与V进行组合输出
        String val = value.toString();
        String[] split = val.split("\\t");

        String v2 = split[1];
        String[] allUsers = split[0].split("-");
        Arrays.sort(allUsers);

        for(int i=0;i<allUsers.length-1;i++)
            for(int j=i+1;j<allUsers.length;j++)
                context.write(new Text(allUsers[i] + "-" + allUsers[j]),new Text(v2));
            
        
    

5、第二个Reducer类

public class SecondReducer extends Reducer<Text,Text,Text,Text> 

    @Override
    protected void reduce(Text key, Iterable<Text> values, Context context) throws IOException, InterruptedException 
        //上一步输出的结果：
        /**
         * A-B C
         * A-B D
         * A-E C
         * A-E D
         * ......
         */
        //只需要将相同的key的Val进行组合即可,即 ： A-B C-D，A-E C-D
        StringBuffer stringBuffer = new StringBuffer();
        for (Text text :values )
            stringBuffer.append(text.toString()).append("-");
        
        context.write(key,new Text(stringBuffer.toString()));
    

6、第二个Job类

public class SecondJob 
    public static void main(String[] args) throws Exception 

        //1、获取job
        Configuration configuration = new Configuration();
        Job job = Job.getInstance(configuration);

        //2、设置jar路径
        job.setJarByClass(SecondJob.class);

        //3、关联mapper 和 Reducer
        job.setMapperClass(SecondMapper.class);
        job.setReducerClass(SecondReducer.class);

        //4、设置 map输出的 key/val 的类型
        job.setMapOutputKeyClass(Text.class);
        job.setMapOutputValueClass(Text.class);

        //5、设置最终输出的key / val 类型
        job.setOutputKeyClass(Text.class);
        job.setOutputValueClass(Text.class);

        //6、设置最终的输出路径
        String inputPath = "F:\\\\网盘\\\\csv\\\\friends1\\\\part-r-00000";
        String outPath = "F:\\\\网盘\\\\csv\\\\friends2";

        FileInputFormat.setInputPaths(job,new Path(inputPath));
        FileOutputFormat.setOutputPath(job,new Path(outPath));

        // 7 提交job
        boolean result = job.waitForCompletion(true);
        System.exit(result ? 0 : 1);
    

运行上面的Job代码，查看最终的输出结果，可以看到，也是符合我们预期的业务的