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Hadoop学习笔记(7) ——高级编程

2024-07-15 12:03:59   221人阅读

Hadoop学习笔记(7)

——高级编程

从前面的学习中，我们了解到了MapReduce整个过程需要经过以下几个步骤：

1.输入(input):将输入数据分成一个个split，并将split进一步拆成<key, value>。

2.映射(map)：根据输入的<key, value>进生处理，

3.合并(combiner)：合并中间相两同的key值。

4.分区(Partition)：将<key, value>分成N分，分别送到下一环节。

5.化简(Reduce)：将中间结果合并，得到最终结果

6.输出(output)：负责输入最终结果。

其中第3、4步又成洗牌(shuffle)过程。

 

从前面HelloWorld示例中，我们看到，我们只去个性化了Map和Reduce函数，那其他函数呢，是否可以个性化？答案当然是肯定的。下面我们就对每个环节的个性化进行介绍。

自定义输入格式

输入格式（InputFormat）用于描述整个MapReduce作业的数据输入规范。先对输入的文件进行格式规范检查，如输入路径，后缀等检查；然后对数据文件进行输入分块（split）；再对数据块逐一读出；最后转换成Map所需要的<key, value>健值对。

系统中提供丰富的预置输入格式。最常用的以下两种：

TextInputFormat：系统默认的数据输入格式。将文件分块，并逐行读入，每一行记录行成一对<key, value>。其中，key值为当前行在整个文件中的偏移量，value值为这一行的文本内容。

KeyValueTextInputFormat：这是另一个常用的数据输入格式，读入的文本文件内容要求是以<key, value>形式。读出的结果也就直接形成<key, value>送入map函数中。

 

如果选择输入格式呢？那就只要在job函数中调用

  1. job.setInputFormatClass(TextInputFormat.class);

在Hello中我们没有设定，系统默认选择了TextInputFormat。

一般情况够用了，但某些情况下，还是无法满足用户的需求，所以还是需要个性化。个性化则按下面的方式进行：

如果数据我们是来源于文件，则可以继承FileInputFormat：

  1. public class MyInputFormat extends FileInputFormat<Text,Text> {
  2.    @Override
  3.    public RecordReader<Text, Text> createRecordReader(InputSplit split,
  4.          TaskAttemptContext context) throws IOException, InterruptedException {
  5.       // TODO Auto-generated method stub
  6.       return null;
  7.    }
  8. }

如果数据我们是来源于非文件，如关系数据，则继承

  1. public class MyInputFormat extends InputFormat<Text,Text> {
  2.  
  3.    @Override
  4.    public RecordReader<Text, Text> createRecordReader(InputSplit arg0,
  5.          TaskAttemptContext arg1) throws IOException, InterruptedException {
  6.       // TODO Auto-generated method stub
  7.       return null;
  8.    }
  9.  
  10.    @Override
  11.    public List<InputSplit> getSplits(JobContext arg0) throws IOException,
  12.          InterruptedException {
  13.       // TODO Auto-generated method stub
  14.       return null;
  15.    }
  16.  
  17. }

这里比较清晰了，下面个函数为拆分成split，上面个函数跟据split输出成Key,value。

 

自定义map处理

这个好理解，我们的HelloWorld程序中就自定义了map处理函数。然后在job中指定了我们的处理类：

  1. job.setMapperClass(TokenizerMapper.class);

能不能没有map呢？ 可以的，如果没有map，也就是这与上面的这个setMapperClass,则系统自动指定一个null，这时处理是将输入的<key,value>值，不作任何修改，直接送到下一环节中。

个性化代码如下：

  1. public static class TokenizerMapper
  2.        extends Mapper<Object, Text, Text, IntWritable>{
  3.  
  4.     public void map(Object key, Text value, Context context
  5.                     ) throws IOException, InterruptedException {
  6.  
  7.         context.write(key, value);
  8.     }
  9.   }

 

自定义合并Combiner

自定义合并Combiner类，主要目的是减少Map阶段输出中间结果的数据量，降低数据的网络传输开销。

Combine过程，实际跟Reduce过程相似，只是执行不同，Reduce是在Reducer环节运行，而Combine是紧跟着Map之后，在同一台机器上预先将结时进行一轮合并，以减少送到Reducer的数据量。所以在HelloWorld时，可以看到，Combiner和Reducer用的是同一个类：

  1. job.setCombinerClass(IntSumReducer.class);
  2. job.setReducerClass(IntSumReducer.class);

如何个性化呢，这个跟Reducer差不多了：

  1. public static class MyCombiner
  2.       extends Reducer<Text,IntWritable,Text,IntWritable> {
  3.  
  4.    public void reduce(Text key, Iterable<IntWritable> values,
  5.                       Context context
  6.                       ) throws IOException, InterruptedException {
  7.  
  8.      context.write(key, new IntWritable(1));
  9.    }
  10.  }

 

自定义分区Partitioner

在MapReduce程序中，Partitioner决定着Map节点的输出将被分区到哪个Reduce节点。而默认的Partitioner是HashPartitioner，它根据每条数据记录的主健值进行Hash操作，获得一个非负整数的Hash码，然后用当前作业的Reduce节点数取模运算，有N个结点的话，就会平均分配置到N个节点上，一个隔一个依次。大多情况下这个平均分配是够用了，但也会有一些特殊情况，比如某个文件的，不能被拆开到两个结点中，这样就需要个性化了。

个性化方式如下：

  1. public static class MyPartitioner
  2.       extends HashPartitioner<K,V> {
  3.  
  4.    public void getPartition(K key, V value,int numReduceTasks) {
  5.  
  6.      super.getPartition(key,value,numReduceTasks);
  7.    }
  8.  }

方式其实就是在执行之前可以改变一下key，来欺骗这个hash表。

 

自定义化简(Reducer)

这一块是将Map送来的结果进行化简处理，并形成最终的输出值。与前面map一样，在HelloWorld中我们就见到过了。通过下面代码可以设置其值：

  1. job.setReducerClass(IntSumReducer.class);

同样，也可以这样类可以不设置，如果不设置的话，就是把前面送来的值，直接送向输出格式器中。

如果要个性化，则如下：

  1.   public static class IntSumReducer
  2.      extends Reducer<Text,IntWritable,Text,IntWritable> {
  3.  
  4.   public void reduce(Text key, Iterable<IntWritable> values,
  5.                      Context context
  6.                      ) throws IOException, InterruptedException {
  7.     context.write(key, result);
  8.   }
  9. }

 

自定义输出格式

数据输出格式(OutPutFormat)用于描述MapReduce作业的数据输出规范。Hadoop提供了丰富的内置数据输出格式。最常的数据输出格式是TextOutputFormat，也是系统默认的数据输出格式，将结果以"key+\t+value"的形式逐行输出到文本文件中。还有其它的，如：DBOutputFormat,FileOutputFormat,FilterOutputFormat,IndexUpdataOutputFormat,LazyOutputFormat,MapFileOutputFormat,等等。

如果要个性化，则按下面方式进行：

  1. public class MyOutputFormat extends OutputFormat<Text,Text> {
  2.  
  3.    @Override
  4.    public void checkOutputSpecs(JobContext arg0) throws IOException,
  5.          InterruptedException {
  6.       // TODO Auto-generated method stub
  7.  
  8.    }
  9.  
  10.    @Override
  11.    public OutputCommitter getOutputCommitter(TaskAttemptContext arg0)
  12.          throws IOException, InterruptedException {
  13.       // TODO Auto-generated method stub
  14.       return null;
  15.    }
  16.  
  17.    @Override
  18.    public RecordWriter<Text, Text> getRecordWriter(TaskAttemptContext arg0)
  19.          throws IOException, InterruptedException {
  20.       // TODO Auto-generated method stub
  21.       return null;
  22.    }
  23.  
  24. }

 

复合健——用户自定义类型。

从前面的整个过程中可以看到，都是采用key-value的方式进行传入传出，而这些类型大多是单一的字符串，和整型。如果我的key中需要包含多个信息怎么办？用字符串直接拼接么？ 太不方便了，最好能够自己定义一个类，作为这个key，这样就方便了。

如果定义一个类作为key 或value的类型？ 有什么要求？就是这个类型必须要继承WritableComparable<T>这个类，所以如果要自定义一个类型则可以这么实现：

  1. public class MyType implements WritableComparable<MyType> {
  2.  
  3.    private float x,y;
  4.    public float GetX(){return x;}
  5.    public float GetY(){return y;}
  6.  
  7.       @Override
  8.       public void readFields(DataInput in) throws IOException {
  9.          x = in.readFloat();
  10.          y = in.readFloat();
  11.       }
  12.  
  13.       @Override
  14.       public void write(DataOutput out) throws IOException {
  15.          out.writeFloat(x);
  16.          out.writeFloat(y);
  17.       }
  18.  
  19.       @Override
  20.       public int compareTo(MyType arg0) {
  21.          //输入：-1（小于） 0（等于） 1（大于）
  22.          return 0;
  23.       }
  24.    }

这个示例中，我们添加了两个float变量：x,y 。 这个信息能过int 和out按次序进行输入输出。最后，再实现一个比较函数即可。

 

Job任务的创建

  1. Job job = new Job(conf, "word count");
  2.    job.setJarByClass(WordCount.class);
  3.    job.setInputFormatClass(MyInputFormat.class);
  4.    job.setMapperClass(TokenizerMapper.class);
  5.    job.setCombinerClass(IntSumReducer.class);
  6.    job.setPartitionerClass(MyPartitioner.class);
  7.    job.setReducerClass(IntSumReducer.class);
  8.    job.setOutputFormatClass(TextOutputFormat.class);
  9.    job.setOutputKeyClass(Text.class);
  10.    job.setOutputValueClass(IntWritable.class);
  11.    FileInputFormat.addInputPath(job, new Path(otherArgs[0]));
  12.    FileOutputFormat.setOutputPath(job, new Path(otherArgs[1]));

任务创建比较容易,其实就是new一个实例，然后把上面描述的过程类设置好，然后加上第2行中，jar包的主类，第10、11行的输入输出路径。这样就完事了。

 

Job任务的执行

单个任务的执行，没有什么问题，可以用这个：

  1. job.waitForCompletion(true);

但多个任务呢？ 多个任务的话，就会形成其组织方式，有串行，有并行，有无关，有组合的，如下图：

图中，Job2和Job3将会等Job1执行完了再执行，且可以同时开始，而Job4必须等Job2和Job3同时结束后才结束。

这个组合，就可以采用这样的代码来实现：

  1. Configuration conf = new Configuration();
  2.       Job job1 = new Job(conf, "job1");
  3.       //.. config Job1
  4.       Job job2 = new Job(conf, "job2");
  5.       //.. config Job2
  6.       Job job3 = new Job(conf, "job3");
  7.       //.. config Job3
  8.       Job job4 = new Job(conf, "job4");
  9.       //.. config Job4
  10.  
  11.       //添加依赖关系
  12.       job2.addDependingJob(job1);
  13.       job3.addDependingJob(job1);
  14.       job4.addDependingJob(job2);
  15.       job4.addDependingJob(job3);
  16.  
  17.       JobControl jc = new JobControl("jbo name");
  18.       jc.addJob(job1);
  19.       jc.addJob(job2);
  20.       jc.addJob(job3);
  21.       jc.addJob(job4);
  22.       jc.run();

 

总述

现在回头看看，其实整个hadoop编程，也就是这几块内容了，要实现某个功能，我们就往上面这些步骤上套，然后联起来执行，达到我们的目的。


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