走近RDD

Posted 2020-10-06 追求沉默者

　　RDD（Resilient Distributed Datasets）弹性分布式数据集。RDD可以看成是一个简单的"数组"，对其进行操作也只需要调用有限的"数组"中的方法即可,但它与一般数组的区别在于:RDD是分布式存储，可以跟好的利用现有的云数据平台，并在内存中进行。此处的弹性指的是数据的存储方式，及数据在节点中进行存储的时候，既可以使用内存也可以使用磁盘。此外，RDD还具有很强的容错性，在spark运行计算的过程中，不会因为某个节点错误而使得整个任务失败；不通节点中并发运行的数据，如果在某个节点发生错误时，RDD会自动将其在不同的节点中重试。

　　RDD一大特性是延迟计算，即一个完整的RDD运行任务被分成2部分：Transformation和Action。

　　Transformation用于对RDD的创建。在spark中，RDD只能使用Transformation来创建，同时Transformation还提供了大量的操作方法。RDD还可以利用Transformation来生成新的RDD,这样可以在有限的内存空间中生成竟可能多的数据对象。无论发生了多少次Transformation，此时，在RDD中真正数据计算运行的操作Action都没真正的开始运行。

 

 

　　Action是数据的执行部分，其也提供了大量的方法去执行数据的计算操作部分。

 

 　　RDD可以将其看成一个分布在不同节点中的分布式数据集，并将数据以数据块(Block)的形式存储在各个节点的计算机中。每个BlockMaster管理着若干个BlockSlave，而每个BlockSlave又管理着若干个BlockNode。当BlockSlave获得了每个Node节点的地址，又会反向向BlockMaster注册每个Node的基本信息，这样就形成了分层管理。

 

　　RDD依赖

 　　窄依赖 (narrowdependencies) 和宽依赖 (widedependencies) 。窄依赖是指 父 RDD 的每个分区都只被子 RDD 的一个分区所使用，例如map、filter。相应的，那么宽依赖就是指父 RDD 的分区被多个子 RDD 的分区所依赖，例如groupByKey、reduceByKey等操作。如果父RDD的一个Partition被一个子RDD的Partition所使用就是窄依赖，否则的话就是宽依赖。

　　这种划分有两个用处。首先，窄依赖支持在一个结点上管道化执行。例如基于一对一的关系，可以在 filter 之后执行 map 。其次，窄依赖支持更高效的故障还原。因为对于窄依赖，只有丢失的父 RDD 的分区需要重新计算。而对于宽依赖，一个结点的故障可能导致来自所有父 RDD 的分区丢失，因此就需要完全重新执行。因此对于宽依赖，Spark 会在持有各个父分区的结点上，将中间数据持久化来简化故障还原，就像 MapReduce 会持久化 map 的输出一样。对于join操作有两种情况，如果join操作的使用每个partition仅仅和已知的Partition进行join，此时的join操作就是窄依赖；其他情况的join操作就是宽依赖；因为是确定的Partition数量的依赖关系，所以就是窄依赖，得出一个推论，窄依赖不仅包含一对一的窄依赖，还包含一对固定个数的窄依赖（也就是说对父RDD的依赖的Partition的数量不会随着RDD数据规模的改变而改变）

　　　　　　　　　　　　　　　　

 

　　下面就是RDD API

　　1、parallelize

　　def parallelize[T](seq : scala.Seq[T], numSlices : scala.Int = { /* compiled code */ }) //第一个参数是数据，同时还有一个带有默认数值的参数，改参数为1，该参数表示的是将数据分布在多少个数据节点中存放。

　　2、aggregate

　　def aggregate[U](zeroValue : U)(seqOp : scala.Function2[U, T, U], combOp : scala.Function2[U, U, U]) //seqOp 是给定的计算方法，combOp 是合并方法，将第一个计算方法得出的结果与源码中的zeroValue进行合并。实例：

import org.apache.spark.{SparkConf, SparkContext}

object test {
  def main(args: Array[String]): Unit = {
    val conf=new SparkConf().setMaster("local").setAppName("test")
    val sc=new SparkContext(conf)
    val arr=sc.parallelize(Array(1,2,3,4,5,6,7,8))//parallelize将内存数据读入Spark系统中，作为整体数据集
    val result=arr.aggregate(0)(math.max(_,_),_+_)//_+_ 对传递的第一个方法的结果集进行进一步处理
    println(result)
  }
}

结果为8

import org.apache.spark.{SparkConf, SparkContext}

object test {
  def main(args: Array[String]): Unit = {
    val conf=new SparkConf().setMaster("local").setAppName("test")
    val sc=new SparkContext(conf)
    val arr=sc.parallelize(Array("abd","hello world","hello sb"))//parallelize将内存数据读入Spark系统中，作为整体数据集
    val result=arr.aggregate("")((value,word)=>value+word,_+_)//_+_ 对传递的第一个方法的结果集进行进一步处理
    println(result)
  }
}

结果为abdhello worldhello sb

　　3、cache是将数据内容计算并保存在计算节点的内存中

　　4、cartesion是用于对不同的数组进行笛卡尔操作，要求是数组的长度必须相同

import org.apache.spark.{SparkConf, SparkContext}

object test {
  def main(args: Array[String]): Unit = {
    val conf=new SparkConf().setMaster("local").setAppName("test")
    val sc=new SparkContext(conf)
    val arr1=sc.parallelize(Array(1,2,3,4))//parallelize将内存数据读入Spark系统中，作为整体数据集
    val arr2=sc.parallelize(Array(4,3,2,1))
    val res=arr1.cartesian(arr2)
    res.foreach(print)
  }
}

结果：(1,4)(1,3)(1,2)(1,1)(2,4)(2,3)(2,2)(2,1)(3,4)(3,3)(3,2)(3,1)(4,4)(4,3)(4,2)(4,1)

　　5、Coalesce是将已经存储的数据重新分片后再进行存储(repartition与Coalesce类似)

import org.apache.spark.{SparkConf, SparkContext}

object test {
  def main(args: Array[String]): Unit = {
    val conf=new SparkConf().setMaster("local").setAppName("test")
    val sc=new SparkContext(conf)
    val arr1=sc.parallelize(Array(1,2,3,4,5,6))//parallelize将内存数据读入Spark系统中，作为整体数据集
    val arr2=arr1.coalesce(2,true)
    val res1=arr1.aggregate(0)(math.max(_,_),_+_)
    println(res1)
    val res2=arr2.aggregate(0)(math.max(_,_),_+_)
    println(res2)
  }
}

结果为6    11

　　6、countByValue是计算数据集中某个数据出现的个数，并将其以map的形式返回

　　7、countByKey是计算数据集中元数据键值对key出现的个数

import org.apache.spark.{SparkConf, SparkContext}

object test {
  def main(args: Array[String]): Unit = {
    val conf=new SparkConf().setMaster("local").setAppName("test")
    val sc=new SparkContext(conf)
    val arr1=sc.parallelize(Array((1,"a"),(2,\'b\'),(1,\'c\'),(1,\'d\'),(2,\'a\')))//parallelize将内存数据读入Spark系统中，作为整体数据集
    val res1=arr1.countByValue()
    res1.foreach(println)
    val res2=arr1.countByKey()
    res2.foreach(println)
  }
}
//结果：((1,c),1)
((2,a),1)
((1,a),1)
((1,d),1)
((2,b),1)
(1,3)
(2,2)

View Code

　　8、filter是对数据集进行过滤

　　9、flatMap是对RDD中的数据进行整体操作的一个特殊方法，其在定义时就是针对数据集进行操作

　　10、map可以对RDD中的数据集进行逐个操作，其与flatmap不同得是，flatmap是将数据集中的数据作为一个整体去处理，之后再对其中的数据做计算，而map则直接对数据集中的数据做单独的处理

　　11、groupBy是将传入的数据进行分组

　　12、keyBy是为数据集中的每个个体数据添加一个key，从而形成键值对

　　13、reduce同时对2个数据进行处理，主要是对传入的数据进行合并处理

　　14、sortBy是对已有的RDD进行重新排序

import org.apache.spark.{SparkConf, SparkContext}

object test {
  def main(args: Array[String]): Unit = {
    val conf=new SparkConf().setMaster("local").setAppName("test")
    val sc=new SparkContext(conf)
    val arr1=sc.parallelize(Array((1,"a"),(2,"c"),(3,"b"),(4,"x"),(5,"f")))//parallelize将内存数据读入Spark系统中，作为整体数据集
    val res1=arr1.sortBy(word=>word._1,true)
    val res2=arr1.sortBy(word=>word._2,true)
    res1.foreach(println)
    res2.foreach(println)
  }
}

　　15、zip可以将若干个RDD压缩成一个新的RDD