大数据实战：用户流量分析系统

Bertha 。 2022-01-30 10:23 448阅读 0赞

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文章出处：[http://blog.csdn.net/sdksdk0/article/details/51628874][http_blog.csdn.net_sdksdk0_article_details_51628874]

作者：朱培

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本文是结合hadoop中的mapreduce来对用户数据进行分析，统计用户的手机号码、上行流量、下行流量、总流量的信息，同时可以按照总流量大小对用户进行分组排序等。是一个非常简洁易用的hadoop项目，主要用户进一步加强对MapReduce的理解及实际应用。文末提供源数据采集文件和系统源码。

本案例非常适合hadoop初级人员学习以及想入门大数据、云计算、数据分析等领域的朋友进行学习。

## 一、待分析的数据源 ##

以下是一个待分析的文本文件，里面有非常多的用户浏览信息，保扩用户手机号码，上网时间，机器序列号，访问的IP，访问的网站，上行流量，下行流量，总流量等信息。这里只截取一小段，具体文件在文末提供下载链接。

![Center][]

## 二、基本功能实现 ##

想要统计出用户的上行流量、下行流量、总流量信息，我们需要建立一个bean类来对数据进行封装。于是新建应该Java工程，导包，或者直接建立一个MapReduce工程。在这里面建立一个FlowBean.java文件。

private long upFlow;
    	private long dFlow;
    	private long sumFlow;

然后就是各种右键生成get,set方法，还要toString(),以及生成构造函数，（千万记得要生成一个空的构造函数，不然后面进行分析的时候会报错）。

完整代码如下：

package cn.tf.flow;
    
    import java.io.DataInput;
    import java.io.DataOutput;
    import java.io.IOException;
    
    import org.apache.hadoop.io.Writable;
    import org.apache.hadoop.io.WritableComparable;
    
    public class FlowBean  implements WritableComparable<FlowBean>{
    	
    	private long upFlow;
    	private long dFlow;
    	private long sumFlow;
    	public long getUpFlow() {
    		return upFlow;
    	}
    	public void setUpFlow(long upFlow) {
    		this.upFlow = upFlow;
    	}
    	public long getdFlow() {
    		return dFlow;
    	}
    	public void setdFlow(long dFlow) {
    		this.dFlow = dFlow;
    	}
    	public long getSumFlow() {
    		return sumFlow;
    	}
    	public void setSumFlow(long sumFlow) {
    		this.sumFlow = sumFlow;
    	}
    	public FlowBean(long upFlow, long dFlow) {
    		super();
    		this.upFlow = upFlow;
    		this.dFlow = dFlow;
    		this.sumFlow = upFlow+dFlow;
    	}
    	@Override
    	public void readFields(DataInput in) throws IOException {
    		upFlow=in.readLong();
    		dFlow=in.readLong();
    		sumFlow=in.readLong();
    		
    	}
    	@Override
    	public void write(DataOutput out) throws IOException {
    		out.writeLong(upFlow);
    		out.writeLong(dFlow);
    		out.writeLong(sumFlow);
    	}
    	public FlowBean() {
    		super();
    	}
    
    	@Override
    	public String toString() {
    		 
    		return  upFlow + "\t" + dFlow + "\t" + sumFlow;
    	}
    	@Override
    	public int compareTo(FlowBean o) {
    		
    		return this.sumFlow>o.getSumFlow() ? -1:1;
    	}
    	
    	
    
    }

然后就是这个统计的代码了，新建一个FlowCount.java.在这个类里面，我直接把Mapper和Reduce写在同一个类里面了，如果按规范的要求应该是要分开写的。

在mapper中，获取后面三段数据的值，所以我的这里length-2,length-3.

public static class FlowCountMapper extends Mapper<LongWritable, Text, Text, FlowBean> {
    		@Override
    		protected void map(LongWritable key, Text value, Context context) throws IOException, InterruptedException {
    
    			// 拿到这行的内容转成string
    			String line = value.toString();
    
    			String[] fields = StringUtils.split(line, "\t");
    			try {
    				if (fields.length > 3) {
    					// 获得手机号及上下行流量字段值
    					String phone = fields[1];
    					long upFlow = Long.parseLong(fields[fields.length - 3]);
    					long dFlow = Long.parseLong(fields[fields.length - 2]);
    
    					// 输出这一行的处理结果,key为手机号，value为流量信息bean
    					context.write(new Text(phone), new FlowBean(upFlow, dFlow));
    				} else {
    					return;
    				}
    			} catch (Exception e) {
    
    			}
    
    		}
    
    	}

在reduce中队数据进行整理，统计

public static class FlowCountReducer extends Reducer<Text, FlowBean, Text, FlowBean> {
    
    		@Override
    		protected void reduce(Text key, Iterable<FlowBean> values, Context context) throws IOException, InterruptedException {
    
    			long upSum = 0;
    			long dSum = 0;
    
    			for (FlowBean bean : values) {
    
    				upSum += bean.getUpFlow();
    				dSum += bean.getdFlow();
    			}
    
    			FlowBean resultBean = new FlowBean(upSum, dSum);
    			context.write(key, resultBean);
    
    		}
    
    	}

最后在main方法中调用执行。

public static void main(String[] args) throws Exception {
    
    		Configuration conf = new Configuration();
    		Job job = Job.getInstance(conf);
    
    		job.setJarByClass(FlowCount.class);
    
    		job.setMapperClass(FlowCountMapper.class);
    		job.setReducerClass(FlowCountReducer.class);
    
    		job.setMapOutputKeyClass(Text.class);
    		job.setMapOutputValueClass(FlowBean.class);
    
    		job.setOutputKeyClass(Text.class);
    		job.setOutputValueClass(FlowBean.class);
    
    		FileInputFormat.setInputPaths(job, new Path(args[0]));
    		FileOutputFormat.setOutputPath(job, new Path(args[1]));
    
    		boolean res = job.waitForCompletion(true);
    		System.exit(res ? 0 : 1);
    
    	}

当然啦，还需要先在你的hdfs根目录中建立/flow/data数据，然后我那个用户的数据源上传上去。

bin/hadoop fs -mkdir -p /flow/data
     bin/hadoop fs -put HTTP_20130313143750.dat /flow/data
     bin/hadoop jar  ../lx/flow.jar

把上面这个MapReduce工程打包成一个jar文件，然后用hadoop来执行这个jar文件。例如我放在~/hadoop/lx/flow.jar，然后再hadoop安装目录中执行

bin/hadoop jar ../lx/flowsort.jar cn/tf/flow/FlowCount  /flow/data  /flow/output

最后执行结果如下：

![Center 1][]  
  
在这整过过程中，我们是有yarnchild的进程在执行的，如下图所示：当整个过程执行完毕之后yarnchild也会自动退出。

![Center 2][]

## 三、按总流量从大到小排序 ##

如果你上面这个基本操作以及完成了的话，按总流量排序就非常简单了。我们新建一个FlowCountSort.java.

全部代码如下：

package cn.tf.flow;
    
    import java.io.IOException;
    
    import org.apache.commons.lang.StringUtils;
    import org.apache.hadoop.conf.Configuration;
    import org.apache.hadoop.fs.Path;
    import org.apache.hadoop.io.LongWritable;
    import org.apache.hadoop.io.Text;
    import org.apache.hadoop.mapreduce.Job;
    import org.apache.hadoop.mapreduce.Mapper;
    import org.apache.hadoop.mapreduce.Reducer;
    import org.apache.hadoop.mapreduce.lib.input.FileInputFormat;
    import org.apache.hadoop.mapreduce.lib.output.FileOutputFormat;
    
    public class FlowCountSort {
    
    public static class FlowCountSortMapper extends Mapper<LongWritable, Text, FlowBean, Text>{
    		
    		@Override
    		protected void map(LongWritable key, Text value, Context context) throws IOException, InterruptedException {
    			
    			String line=value.toString();
    			String[] fields=StringUtils.split(line,"\t");
    			
    			String phone=fields[0];
    			long upSum=Long.parseLong(fields[1]);
    			long dSum=Long.parseLong(fields[2]);
    			
    			FlowBean sumBean=new FlowBean(upSum,dSum);
    			
    			context.write(sumBean, new Text(phone));
    		
    		}	
    }
    
    	public static class FlowCountSortReducer extends Reducer<FlowBean, Text, Text, FlowBean>{
    		
    		//进来的“一组”数据就是一个手机的流量bean和手机号
    		@Override
    		protected void reduce(FlowBean key, Iterable<Text> values, Context context) throws IOException, InterruptedException {
    	
    			context.write(values.iterator().next(), key);
    		}
    	}
    
    	public static void main(String[] args) throws Exception {
    
    		Configuration conf = new Configuration();
    		Job job = Job.getInstance(conf);
    
    		job.setJarByClass(FlowCountSort.class);
    
    		job.setMapperClass(FlowCountSortMapper.class);
    		job.setReducerClass(FlowCountSortReducer.class);
    
    		job.setMapOutputKeyClass(FlowBean.class);
    		job.setMapOutputValueClass(Text.class);
    
    		job.setOutputKeyClass(Text.class);
    		job.setOutputValueClass(FlowBean.class);
    
    		FileInputFormat.setInputPaths(job, new Path(args[0]));
    		FileOutputFormat.setOutputPath(job, new Path(args[1]));
    
    		boolean res = job.waitForCompletion(true);
    		System.exit(res ? 0 : 1);
    
    	}
    	
    }

这个主要就是使用了FlowBean.java中的代码来实现的，主要是继承了WritableComparable<FlowBean>接口来实现，然后重写了compareTo()方法。

@Override
    	public int compareTo(FlowBean o) {
    		
    		return this.sumFlow>o.getSumFlow() ? -1:1;
    	}

按照同样的方法对这个文件打成jar包，然后使用hadoop的相关语句进行执行就可以了。

bin/hadoop jar ../lx/flowsort.jar cn/tf/flow/FlowCountSort  /flow/output  /flow/sortoutput

结果图：

![Center 3][]

## 四、按用户号码区域进行分类 ##

流量汇总之后的结果需要按照省份输出到不同的结果文件中，需要解决两个问题：

1、如何让mr的最终结果产生多个文件： 原理：MR中的结果文件数量由reduce  
task的数量绝对，是一一对应的 做法：在代码中指定reduce task的数量  
  
  
2、如何让手机号进入正确的文件 原理：让不同手机号数据发给正确的reduce task，就进入了正确的结果文件  
要自定义MR中的分区partition的机制（默认的机制是按照kv中k的hashcode%reducetask数）  
做法：自定义一个类来干预MR的分区策略——Partitioner的自定义实现类

主要代码与前面的排序是非常类似的，只要在main方法中添加如下两行代码就可以了。

//指定自定义的partitioner
    		job.setPartitionerClass(ProvincePartioner.class);
    		
    		job.setNumReduceTasks(5);

这里我们需要新建一个ProvincePartioner.java来处理号码分类的逻辑。

public class ProvincePartioner extends Partitioner<Text, FlowBean>{
    	
    	
    private static HashMap<String, Integer> provinceMap = new HashMap<String, Integer>();
    	
    	static {
    		
    		provinceMap.put("135", 0);
    		provinceMap.put("136", 1);
    		provinceMap.put("137", 2);
    		provinceMap.put("138", 3);		
    	}
    	
    	@Override
    	public int getPartition(Text key, FlowBean value, int numPartitions) {
    
    		String prefix = key.toString().substring(0, 3);
    		Integer partNum = provinceMap.get(prefix);
    		if(partNum == null) partNum=4;
    		
    		return partNum;
    	}
    
    }

执行方法和前面也是一样的。从执行的流程中我们可以看到这里启动了5个reduce task,因为我这里数据量比较小，所以只启动了一个map task。

![Center 4][]

到这里，整个用户流量分析系统就全部结束了。关于大数据的更多内容，欢迎关注。点击左上角头像下方“点击关注".感谢您的支持！

数据源下载地址：[http://download.csdn.net/detail/sdksdk0/9545935][http_download.csdn.net_detail_sdksdk0_9545935]

源码项目地址：[https://github.com/sdksdk0/HDFS\_MapReduce][https_github.com_sdksdk0_HDFS_MapReduce]

[http_blog.csdn.net_sdksdk0_article_details_51628874]: http://blog.csdn.net/sdksdk0/article/details/51628874
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[http_download.csdn.net_detail_sdksdk0_9545935]: http://download.csdn.net/detail/sdksdk0/9545935
[https_github.com_sdksdk0_HDFS_MapReduce]: https://github.com/sdksdk0/HDFS_MapReduce