DataFrame是什么, DataFrame和RDD的区别, DataFrame和RDD优缺点 19

待我称王封你为后i 2021-11-23 08:34 892阅读 0赞

# 1. 什么是DataFrame #

*  DataFrame的前身是SchemaRDD, 从Spark 1.3.0开始SchemaRDD更名为DataFrame.
 *  与SchemaRDD的主要区别是: DataFrame不再直接继承自RDD, 而是自己实现了RDD的绝大多数功能.但仍旧可以在DataFrame上调用RDD方法将其转换为一个RDD
 *  **DataFrame**是一种以**RDD**为基础的分布式数据集, 类似于传统数据库的二维表格, **DataFrame带有Schema元信息**, 即DataFrame所表示的二维表数据集的每一列都带有名称和类型, 但底层做了更多的优化.
 *  **DataFrame可以从很多数据源构建, 比如: 已存在的RDD, 结构化文件, 外部数据库, Hive表.**

# 2. DataFrame与RDD的区别 #

*  RDD可以看做**分布式的对象的集合**, Spark并不知道对象的详细模式信息.
 *  **DataFrame**可以看做**分布式的Row对象的集合**, 其提供了由列组成的详细模式信息, 使得**Spark SQL**可以进行某些形式的执行优化.

**DataFrame和普通RDD的逻辑架构区别如下图所示:**  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80MjY0MTkwOQ_size_16_color_FFFFFF_t_70]

*  左侧的\*\*RDD\[Person\]\*\*虽然以Person为类型参数, 但Spark框架本身不了解Person类的内部结构.
 *  右侧的**DataFrame**却提供了详细的结构信息, 使得**Spark SQL**可以清楚地知道该数据集中包含哪些列,每列的名称和类型各是什么.**DataFrame**多了数据的结构信息, 即**Schema**. 这样看起来就像一张表.
 *  **DataFrame**还配套了新的操作数据的方法, **DataFrame API(如df.select())和SQL(select id, name from xx\_table where…)**
 *  **DataFrame还引入了off-heap**, 意味着JVM堆以外的内存, 这些内存直接受操作系统管理(而不是JVM). Spark能够以二进制的形式序列化数据(不包括结构)到off-heap中,当要操作数据时, 就直接操作**off-heap内存**. 由于Spark理解Schema, 所以知道该如何操作.
 *  **RDD是分布式的Java对象集合. DataFrame是分布式的Row对象集合**. DataFrame除了提供了比RDD更丰富的算子以为, 更重要的特点是提升执行效率, 减少数据读取以及执行计划的优化.
 *  通过**DataFrame API**或**SQL**处理数据, 会自动经过\*\*Spark优化器(Catalyst)\*\*的优化,即使程序或sql不高效, 也可以运行的很快.

# 3. DataFrame与RDD的优缺点 #

## 3.1 RDD的优缺点 ##

*  优点
    
    1.  编译时类型安全, 编译时就能检查出类型错误
    2.  面向对象的编程风格, 直接通过对象调用方法的形式来操作数据.
 *  缺点
    
    1.  序列化和反序列化的性能开销, 无论是集群间的通信, 还是IO操作都需要对对象的结构和数据进行序列化和反序列化.
    2.  GC的性能开销, 频繁的创建和销毁对象,势必会增加GC

## 3.2 DataFrame的优缺点 ##

**优点:**

*  DataFrame通过引入schema和off-heap（不在堆里面的内存，指的是除了不在堆的内存，使用操作系统上的内存）
 *  Spark通过schame就能够读懂数据, 因此在通信和IO时就只需要序列化和反序列化数据, 而结构的部分就可以省略了；通过off-heap引入，可以快速的操作数据，避免大量的GC。  
    **以上两点解决RDD频繁浪费GC的缺点.**  
    **缺点:**
 *  但是却丢了RDD的优点，**DataFrame不是类型安全的**.
 *  **API也不是面向对象风格的。**

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