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1.spark的wordcount解析
一、Eclipse(scala IDE)开发local和cluster
(一). 配置开发环境
- 要在本地安装好java和scala。
由于spark1.6需要scala 2.10.X版本的。推荐 2.10.4,java版本最好是1.8。所以提前我们要需要安装好java和scala并在环境变量中配置好。 - 下载scala IDE for eclipse安装 连接:http://scala-ide.org/download/sdk.html
打开ide新建scala project
点击file -> new ->Scala Project ,在弹出的对话框中弹性project name 为“WordCount”,默认点击next,点击finish的。 -
修改Scala版本
项目创建完成后默认使用的是scala的2.11.7 版本。要手动将版本换成2.10.X。在项目名称右击选择properties,在弹出窗口点击,scala Compiler,在右侧窗口,选中Use Project settings, 将scala Installation 修改为Latest 2.10 bundle(dynamic).点击apply,点击ok。scala版本变成2.10.6。 -
找到依赖的spark jar文件并导入到eclipse中。
所依赖的jar文件是
spark-1.6.0-bin-hadoop2.6\lib\spark-assembly-1.6.0-hadoop2.6.0.jar。
在项目名称上右击,选择build path ->configure build path。在弹出框中点击library,点击右侧的addExternalJARs,然后选择
park-assembly-1.6.0-hadoop2.6.0.jar点击打开,然后点击ok。
(二)、spark程序开发步骤
1. 在src下建立spark程序工程包
在src上右击new ->package 填入package的name为com.dt.spark。
2. 创建scala的入口类。
在包的名字上右击选择new ->scala class 。在弹出框中Name 中,在增加WordCount。点击finish。
在方法内部讲关键字class 改成object ,然后创建main方法。
3. local模式代码方法
import org.apache.spark.SparkConf
import org.apache.spark.rdd.RDD
def main(args: Array[String]): Unit ={
* 集群的master的URL,如果设置为local则在本地运行。
val conf = new SparkConf()
conf.setMaster("local")
/**第2步,创建SparkContext对象,SparkContext是spark程序所有功能的唯一入口,其作用是初始化spark应用程序的
* */
* 数据被RDD划分为一系列的Partitions,分配到每个partition的数据属于一个Task的处理范畴
val lines = sc.textFile("G://datarguru spark//tool//spark-1.4.0-bin-hadoop2.6//README.md", 1) //读取本地文件并设置一个partition
/**第4步,对初始的RDD进行Transformation级别的处理,如map、filter高阶函数编程,进行具体计算
val words = lines.flatMap{ line => line.split(" ")}//对每行字符串进行单词拆分,并把所有拆分结果通过flat合并成一个大的单词集合
(word, 1)} //在单词拆分基础上对每个单词实例计数为1
wordCounts.foreach(wordNumberPair => println(wordNumberPair._1 + ":" + wordNumberPair._2))
}
在运行过程中会出现WARN NativeCodeLoader: Unable to load native-Hadoop library for your platform... using builtin-Java classes where applicable。Java.io.IOException: Could not locate executable null\bin\winutils.exe in the Hadoop binaries. 这个错误。但是在local模式下,这个是正常的。因为spark是和hadoop编译在一起的,我们在window 下开发,缺少hadoop的配置。这不是程序错误,也不影响我们的任何功能。
4.编写Cluster模式代码
import org.apache.spark.SparkContext
def main(args: Array[String]){
* 集群的master的URL,如果设置为local则在本地运行。
val conf = new SparkConf() //创建SparkConf对象
// conf.setMaster("spark://master:7077")
/**第2步,创建SparkContext对象,SparkContext是spark程序所有功能的唯一入口,其作用是初始化spark应用程序的
* */
/**第3步,根据数据源(HDFS,HBase,Local FS)通过SparkContext来创建RDD
* */
val lines = sc.textFile("/library/wordcount/input/Data") //读取HDFS文件并切分成不同的Partions
/**第4步,对初始的RDD进行Transformation级别的处理,如map、filter高阶函数编程,进行具体计算
val words = lines.flatMap { line =>line.split(" ")} //对每一行的字符串进行单词拆分并把所有行的拆分结果通过flat合并成为一个大的单词集合
val pairs = words.map { word => (word, 1) }
wordCounts.collect.foreach(wordNumberPair =>println(wordNumberPair._1 + " : " + wordNumberPair._2))
}
将程序达成jar 包
在项目名称上右击点击export选择java 下的jar file,点击next,选择输出目录,输入文件名,点击next,点击next,然后点击完成。导出jar 包。将jar 放到Linux系统某个目录中。执行
./spark-submit --class com.dt.spark.WordCount_Cluster --master spark://worker1:7077 ./wordcount.jar也可以将以上命令保存到.sh文件中,直接执行sh文件即可。
二、使用idea开发spark的Local和Cluster
(一)、配置开发环境
1. 要在本地安装好java和scala。
由于spark1.6需要scala 2.10.X版本的。推荐 2.10.4,java版本最好是1.8。所以提前我们要需要安装好java和scala并在环境变量中配置好
2. 下载IDEA 社区版本,选择windows 版本并按照配置。
安装完成以后启动IDEA,并进行配置,默认即可,然后点击ok以后,设置ui风格,然后点击next 会出现插件的选择页面,默认不需求修改,点击next,选择安装scala语言,点击install 按钮(非常重要,以为要开发spark程序所以必须安装),等安装完成以后点击start启动IDEA。
3. 创建scala项目
点击 create new project ,然后填写project name为“Wordcount”,选择项目的保存地址project location。
然后设置project sdk即java 的安装目录。点击右侧的new 按钮,选择jdk,然后选择java 的安装路径即可。
然后选择scalasdk。点击右侧的create ,默认出现时2.10.x 版本的scala,点击ok即可。然后点击finish。4. 设置spark的jar 依赖。
点击file->project structure 来设置工程的libraries。核心是添加spark的jar依赖。选择Libraries ,点击右侧的加号,选择java,选择spark1.6.0 的spark-1.6.0-bin-hadoop2.6\lib\spark-assembly-1.6.0-hadoop2.6.0.jar。点击ok。稍等片刻后然后点击ok(Libraries作用于WordCount),然后点击apply,点击ok。(这一步很重要,如果没有无法编写spark的代码)
(二)、编写代码
1. 在src下建立spark程序工程包
在src上右击new ->package 填入package的name为com.dt.spark。
2. 创建scala的入口类。
在包的名字上右击选择new ->scala class 。在弹出框中填写Name ,并制定kind为object ,点击ok。
3. 编写local代码
import org.apache.spark.SparkConf
import org.apache.spark.rdd.RDD
def main(args: Array[String]): Unit ={
* 集群的master的URL,如果设置为local则在本地运行。
val conf = new SparkConf()
conf.setMaster("local")
/**第2步,创建SparkContext对象,SparkContext是spark程序所有功能的唯一入口,其作用是初始化spark应用程序的
* */
* 数据被RDD划分为一系列的Partitions,分配到每个partition的数据属于一个Task的处理范畴
val lines = sc.textFile("G://datarguru spark//tool//spark-1.4.0-bin-hadoop2.6//README.md", 1) //读取本地文件并设置一个partition
/**第4步,对初始的RDD进行Transformation级别的处理,如map、filter高阶函数编程,进行具体计算
val words = lines.flatMap{ line => line.split(" ")}//对每行字符串进行单词拆分,并把所有拆分结果通过flat合并成一个大的单词集合
(word, 1)} //在单词拆分基础上对每个单词实例计数为1
wordCounts.foreach(wordNumberPair => println(wordNumberPair._1 + ":" + wordNumberPair._2))
}
在代码去右击选择点击run”wordCount”来运行程序。在生成环境下肯定是写自动化shell 脚本自动提交程序的。
注意:如果val sc = new SparkContext(conf)报错,并且没有运行结果,需要将scala的module改成scala 2.10版本的。具体操作:File->project structure -> Dependencies ->删除scala 2.11.x的module.-> 左上角的“+” -> scala ->选中scala2.10.4 -> apply4. 编写Cluster模式代码
import org.apache.spark.SparkConf
import org.apache.spark.rdd.RDD
def main(args: Array[String]): Unit ={
* 集群的master的URL,如果设置为local则在本地运行。
val conf = new SparkConf()
//conf.setMaster("spark://master:7077")
* 核心组件,包括DAGScheduler,TaskScheduler,SchedulerBackend
val sc = new SparkContext(conf)
/**第3步,根据数据源(HDFS,HBase,Local FS)通过SparkContext来创建RDD
* */
/**第4步,对初始的RDD进行Transformation级别的处理,如map、filter高阶函数编程,进行具体计算
val words = lines.flatMap{ line => line.split(" ")}//对每行字符串进行单词拆分,并把所有拆分结果通过flat合并成一个大的单词集合
(word, 1)} //在单词拆分基础上对每个单词实例计数为1
pairs._2, pairs._1)).sortByKey(false).map(pair=>(pair._1, pair._2))//相同的key,value累加并且排名
println(wordNumberPair._1 + ":" + wordNumberPair._2))
}
将程序达成jar 包
点击file->project structure,在弹出的页面点击Artifacts,点击右侧的“+”,选择jar –> from modules with dependencies,在弹出的页面中,设置好main class 然后点击ok,在弹出页面修改Name(系统生成的name不规范)、导出位置并删除scala和spark的jar(因为集群环境中已经存在)点击ok 。然后在菜单栏中点击build –> Artifacts ,在弹出按钮中,点击bulid,会自动开始打包。在spark中执行wordcount方法。
将jar 放到linux系统某个目录中。执行注意事项:
为什么不能再ide开发环境中,直接发布spark程序到spark集群中?
1. 开发机器的内存和cores的限制,默认情况情况下,spark程序的dirver在提交spark程序的机器上,如果在idea中提交程序的话,那idea机器就必须非常强大。
2. Dirver要指挥workers的运行并频繁的发生同学,如果开发环境和spark集群不在同样一个网络下,就会出现任务丢失,运行缓慢等多种不必要的问题。
3. 这是不安全的。三、WordCount的java开发版本
- 安装jdk并配置环境变量
系统变量→新建 JAVA_HOME 变量。
变量值填写jdk的安装目录(本人是 E:\Java\jdk1.7.0)
系统变量→寻找 Path 变量→编辑
在变量值最后输入 %JAVA_HOME%\bin;%JAVA_HOME%\jre\bin;(注意原来Path的变量值末尾有没有;号,如果没有,先输入;号再输入上面的代码)
系统变量→新建 CLASSPATH 变量值填写 .;%JAVA_HOME%\lib;%JAVA_HOME%\lib\tools.jar(注意最前面有一点) - Maven的安装和配置
解压apache-maven-3.1.1-bin.zip,并把解压后的文件夹下的apache-maven-3.1.1文件夹移动到D:\Java下,如果没有Java这个文件夹的话,请自行创建
新建系统变量 MAVEN_HOME 变量值:D:\Java\apache-maven-3.1.1。编辑系统变量 Path 添加变量值: ;%MAVEN_HOME%\bin。
在mave 的目录中修改conf/settings.xml,在localRepository属性后添加D:/repository修改maven下载jar 的位置。 - eclipse 中java 和maven 的配置
点击 window ->java ->Installed JREs ->add ->standard vm ,点击next ,然后选择jdk 的安装路径点击finish即可。
点击window ->Maven ->Installations ->add 在弹出页面选择mave 的安装路径,然后点击finish。然后在列表中选择我们自己刚添加的那个maven信息。
然后点击window ->Maven ->User Setings 在右侧的User Settings 点击browse 现在mavenconf目录下的setttings.xml .(主要是修改maven下载依赖包存放的位置)
(二). 创建maven项目- 创建maven项目
点击file ?->new ->others ->maven project 点击next,选择maven-archetype-quickstart ,点击next,group id 为 com.dt.spark,artifact id 为 sparkApps,然后点击finish。 - 修改jdk和pom文件
创建maven项目后,默认的jdk是1.5要改成我们前面安装好的jdk1.8。在项目上右击build path ->configure build path 。在弹出页面点击Libraries,选中jre system library 。点击edit,在弹出框选择workspace default jre ,然后点击finish。然后在点击ok。将pom文件修改为如下内容,然后等待eclipse下载好maven依赖的jar包,并编译工程。编译好工程后有个错误提示,在此错误列上,右击选择quick fix ,在弹出页面点击finish即可。
xmlns="http://maven.apache.org/POM/4.0.0" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
4.0.0</modelVersion>
<groupId>com.dt.spark</groupId>
SparkApps</artifactId>
0.0.1-SNAPSHOT</version>
jar</packaging>
<name>SparkApps</name>
http://maven.apache.org</url>
<properties>
UTF-8</project.build.sourceEncoding>
<dependencies>
junit</groupId>
junit</artifactId>
3.8.1</version>
test</scope>
org.apache.spark</groupId>
spark-core_2.10</artifactId>
1.6.0</version>
org.apache.spark</groupId>
spark-sql_2.10</artifactId>
1.6.0</version>
org.apache.spark</groupId>
spark-hive_2.10</artifactId>
1.6.0</version>
org.apache.spark</groupId>
spark-streaming_2.10</artifactId>
1.6.0</version>
org.apache.hadoop</groupId>
hadoop-client</artifactId>
2.6.0</version>
org.apache.spark</groupId>
spark-streaming-kafka_2.10</artifactId>
1.6.0</version>
org.apache.spark</groupId>
spark-graphx_2.10</artifactId>
1.6.0</version>
<build>
src/main/java</sourceDirectory>
src/main/test</testSourceDirectory>
<plugins>
maven-assembly-plugin</artifactId>
jar-with-dependencies</descriptorRef>
make-assembly</id>
package</phase>
single</goal>
org.codehaus.mojo</groupId>
exec-maven-plugin</artifactId>
1.3.1</version>
exec</goal>
java</executable>
false</includeProjectDependencies>
compile</classpathScope>
com.dt.spark.SparkApps.WordCount</mainClass>
org.apache.maven.plugins</groupId>
maven-compiler-plugin</artifactId>
1.6</source>
1.6</target>
</project>
- 创建包路径以及java代码
在包路径com.dt.spark.SparkApps上右击 new ->package 在弹出页面name中填写com.dt.spark.SparkApps.cores,点击finish的。
在包路径下com.dt.spark.SparkApps.cores上右击 new ->class ,在弹出窗口中name中填写WordCount ,点击finish。然后在WordCount 中编写如下代码。
(三). local版本import java.util.Arrays;
import scala.Function;
public static void main(String[] args){
//其底层就是scala的SparkContext
String> lines = sc.textFile("G://datarguru spark//tool//spark-1.4.0-bin-hadoop2.6//README.md");
String> words = lines.flatMap(new FlatMapFunction<String, String>(){
public Iterable<String> call(String line)throws Exception{
});
JavaPairRDD<String, Integer> pairs = words.mapToPair(new PairFunction<String, String, Integer>(){
public Tuple2<String, Integer> call(String word)throws Exception{
String, Integer>(word, 1);
});
JavaPairRDD<String, Integer> wordsCount = pairs.reduceByKey(new Function2<Integer, Integer, Integer>(){ //对相同的Key,进行Value的累计(包括Local和Reducer级别同时Reduce)
public Integer call(Integer v1, Integer v2)throws Exception{
});
wordsCount.foreach(new VoidFunction<Tuple2<String, Integer>>(){
public void call(Tuple2<String, Integer>pair)throws Exception{
});
}
在代码区右击run as -> java application 。来运行此程序并查看运行结果。
(四). cluster版本的代码import java.util.Arrays;
import scala.Function;
public static void main(String[] args){
String> lines = sc.textFile("/library/wordcount/input/Data");
String> words = lines.flatMap(new FlatMapFunction<String, String>(){
public Iterable<String> call(String line)throws Exception{
});
JavaPairRDD<String, Integer> pairs = words.mapToPair(new PairFunction<String, String, Integer>(){
public Tuple2<String, Integer> call(String word)throws Exception{
String, Integer>(word, 1);
});
JavaPairRDD<String, Integer> wordsCount = pairs.reduceByKey(new Function2<Integer, Integer, Integer>(){
public Integer call(Integer v1, Integer v2)throws Exception{
});
wordsCount.foreach(new VoidFunction<Tuple2<String, Integer>>(){
public void call(Tuple2<String, Integer>pair)throws Exception{
});
}
四、彻底解析wordcount运行原理
1. 从数据流动视角解密WordCount
即用Spark作单词计数统计,数据到底是怎么流动的,参看一图:
从数据流动的视角分析数据到底是怎么被处理word,1)).reduceByKey(_+_).saveAsTextFile(outputPathwordcount)
简单实验
(1)在IntelliJ IDEA中编写下面代码:
import org.apache.spark.SparkConf
object WordCount {
valconf = new SparkConf()
conf.setMaster("local")
val lines = sc.textFile("D://tmp//helloSpark.txt", 1)
line.split(" ") }
(word,1) }
wordCounts.foreach(wordNumberPair =>println(wordNumberPair._1 + " : " + wordNumberPair._2))
}
(2)在D盘下地tmp文件夹下新建helloSpark.txt文件,内容如下:
Hello Hadoop
Spark is awesome
Flink : 1
is : 1
awesome : 1
Scala : 1
Spark有三大特点:
- 分布式。无论数据还是计算都是分布式的。默认分片策略:Block多大,分片就多大。但这种说法不完全准确,因为分片切分时有的记录可能跨两个Block,所以一个分片不会严格地等于Block的大小,例如HDFS的Block大小是128MB的话,分片可能多几个字节或少几个字节。一般情况下,分片都不会完全与Block大小相等。
分片不一定小于Block大小,因为如果最后一条记录跨两个Block的话,分片会把最后一条记录放在前一个分片中。 - 基于内存(部分基于磁盘)
- 迭代
查看在SparkContext.scala中的testFile源码
path: String,
assertNotStopped()
minPartitions).map(pair => pair._2.toString)
可以看出在进行了hadoopFile之后又进行了map操作。
HadoopRDD从HDFS上读取分布式文件,并且以数据分片的方式存在于集群之中。RDD.scala中的map源码
* Return a new RDD by applying a function to all elements of this RDD.
def map[U: ClassTag](f: T => U): RDD[U] = withScope {
new MapPartitionsRDD[U, T](this, (context, pid, iter) => iter.map(cleanF))
读取到的一行数据(key,value的方式),对行的索引位置不感兴趣,只对其value事情兴趣。pair时有个匿名函数,是个tuple,取第二个元素。
此处又产生了MapPartitionsRDD。MapPartitionsRDD基于hadoopRDD产生的Parition去掉行的KEY。
注:可以看出一个操作可能产生一个RDD也可能产生多个RDD。如sc.textFile就产生了两个RDD:hadoopRDD和MapParititionsRDD。
下一步:line.split(" ") }
对每个Partition中的每行进行单词切分,并合并成一个大的单词实例的集合。
FlatMap做的一件事就是对RDD中的每个Partition中的每一行的内容进行单词切分。
这边有4个Partition,对单词切分就变成了一个一个单词,下面是FlatMap的源码(RDD.scala中)
* Return a new RDD by first applying a function to all elements of this
*/
TraversableOnce[U]): RDD[U] = withScope {
new MapPartitionsRDD[U, T](this, (context, pid, iter) => iter.flatMap(cleanF))
可以看出flatMap又产生了一个MapPartitionsRDD,此时的各个Partition都是拆分后的单词。
下一步:(word,1) }
将每个单词实例变为形如word=>(word,1)
map操作就是把切分后的每个单词计数为1。
根据源码可知,map操作又会产生一个MapPartitonsRDD。此时的MapPartitionsRDD是把每个单词变成Array(""Hello",1),("Spark",1)等这样的形式。
下一步:reduceByKey是进行全局单词计数统计,对相同的key的value相加,包括local和reducer同时进行reduce。所以在map之后,本地又进行了一次统计,即local级别的reduce。
shuffle前的Local Reduce操作,主要负责本地局部统计,并且把统计后的结果按照分区策略放到不同的File。
下一Stage就叫Reducer了,下一阶段假设有3个并行度的话,每个Partition进行Local Reduce后都会把数据分成三种类型。最简单的方式就是用HashCode对其取模。
至此都是stage1。
Stage内部完全基于内存迭代,不需要每次操作都有读写磁盘,所以速度非常快。reduceByKey的源码(PairRDDFunctions.scala中):
V): RDD[(K, V)] = self.withScope {
v, func, func, partitioner)
* Merge the values for each key using an associative and commutative reduce function. This will
* to a "combiner" in MapReduce. Output will be hash-partitioned with numPartitions partitions.
def reduceByKey(func: (V, V) => V, numPartitions: Int): RDD[(K, V)] = self.withScope {
}
/**
* also perform the merging locally on each mapper before sending results to a reducer, similarly
* parallelism level.
def reduceByKey(func: (V, V) => V): RDD[(K, V)] = self.withScope {
}
可以看到reduceByKey内部有combineByKeyWithClassTag。combineByKeyWithClassTag的源码如下:
createCombiner: V => C,
C,
C,
mapSideCombine: Boolean = true,
require(mergeCombiners != null, "mergeCombiners must be defined") // required as of Spark 0.9.0
if (mapSideCombine) {
}
throw new SparkException("Default partitioner cannot partition array keys.")
}
self.context.clean(createCombiner),
self.context.clean(mergeCombiners))
self.mapPartitions(iter => {
new InterruptibleIterator(context, aggregator.combineValuesByKey(iter, context))
} else {
.setSerializer(serializer)
.setMapSideCombine(mapSideCombine)
}
可以看出在combineByKeyWithClassTag内又new 了一个ShuffledRDD。
ReduceByKey有两个作用:
1. 进行Local级别的Reduce,减少网络传输。
2. 把当前阶段的内容放到本地磁盘上供shuffle使用。下一步是shuffledRDD,
产生Shuffle数据就需要进行分类,MapPartitionsRDD时其实已经分好类了,最简单的分类策略就是Hash分类。
ShuffledRDD需要从每台机上抓取同一单词。
reduceByKey发生在哪里?
Stage2全部都是reduceByKey最后一步:保存数据到HDFS(MapPartitionsRDD)
统计完的结果:(“Hello”,4)只是一个Value,而不是Key:"Hello",value:4。但输出到文件系统时需要KV的格式,现在只有Value,所以需要造个KEY。
saveAsTextFile的源码:
this.map(x => (NullWritable.get())),new Text(x.toStirng))
}
this.map把当前的值(x)变成tuple。tuple的Key是Null,Value是(“Hello”,4)。
为什么要为样?因为saveAsHadoopFile时要求以这样的格式输出。Hadoop需要KV的格式!!
map操作时把key舍去了,输出时就需要通过生成Key。
第一个Stage有哪些RDD?HadoopRDD、MapPartitionsRDD、MapPartitionsRDD、MapPartitionsRDD、MapPartitionsRDD
第二个Stage有哪些RDD?ShuffledRDD、MapPartitionsRDD只有Collect 或saveAsTextFile会触发作业,其他的时候都没有触发作业(Lazy)
2. 从RDD依赖关系的视角解密WordCount。Spark中的一切操作皆RDD,后面的RDD对前面的RDD有依赖关系。
3. DAG与Lineage的思考。依赖关系会形成DAG。
1.spark的wordcount解析