RDD创建

╰+哭是因爲堅強的太久メ 2022-06-07 05:48 180阅读 0赞

RDD可以通过两种方式创建：

\* 第一种：读取一个外部数据集。比如，从本地文件加载数据集，或者从HDFS文件系统、HBase、Cassandra、Amazon S3等外部数据源中加载数据集。Spark可以支持文本文件、SequenceFile文件（Hadoop提供的 SequenceFile是一个由二进制序列化过的key/value的字节流组成的文本存储文件）和其他符合Hadoop InputFormat格式的文件。

\* 第二种：调用SparkContext的parallelize方法，在Driver中一个已经存在的集合（数组）上创建。

### 从文件系统中加载数据创建RDD ###

Spark采用textFile()方法来从文件系统中加载数据创建RDD，该方法把文件的URI作为参数，这个URI可以是本地文件系统的地址，或者是分布式文件系统HDFS的地址，或者是Amazon S3的地址等等。

下面请切换回spark-shell窗口，看一下如何从本地文件系统中加载数据：

scala> val lines =sc.textFile("file:///usr/local/spark/mycode/rdd/word.txt")

lines: org.apache.spark.rdd.RDD\[String\] =file:///usr/local/spark/mycode/rdd/word.txt MapPartitionsRDD\[12\] at textFile at<console>:27

从执行结果反馈信息可以看出，lines是一个String类型的RDD，或者我们以后可以简单称为RDD\[String\]，也就是说，这个RDD\[String\]里面的元素都是String类型。

scala> val lines =sc.textFile("hdfs://localhost:9000/user/hadoop/word.txt")

scala> val lines =sc.textFile("/user/hadoop/word.txt")

scala> val lines =sc.textFile("word.txt")

注意，上面三条命令是完全等价的命令，只不过使用了不同的目录形式，你可以使用其中任意一条命令完成数据加载操作。

在使用Spark读取文件时，需要说明以下几点：

（1）如果使用了本地文件系统的路径，那么，必须要保证在所有的worker节点上，也都能够采用相同的路径访问到该文件，比如，可以把该文件拷贝到每个worker节点上，或者也可以使用网络挂载共享文件系统。

（2）textFile()方法的输入参数，可以是文件名，也可以是目录，也可以是压缩文件等。比如，textFile("/my/directory"),textFile("/my/directory/\*.txt"), andtextFile("/my/directory/\*.gz").

（3）textFile()方法也可以接受第2个输入参数（可选），用来指定分区的数目。默认情况下，Spark会为HDFS的每个block创建一个分区（HDFS中每个block默认是128MB）。你也可以提供一个比block数量更大的值作为分区数目，但是，你不能提供一个小于block数量的值作为分区数目。

### 通过并行集合（数组）创建RDD ###

scala>val array = Array(1,2,3,4,5)

array: Array\[Int\] = Array(1, 2, 3, 4, 5)

scala>val rdd = sc.parallelize(array)

rdd: org.apache.spark.rdd.RDD\[Int\] =ParallelCollectionRDD\[13\] at parallelize at <console>:29

从执行结果信息可以看出，rdd是一个Int类型的RDD。

上面使用数组来创建，或者，也可以从列表中创建：

scala>val list = List(1,2,3,4,5)

list: List\[Int\] = List(1, 2, 3, 4, 5)

scala>val rdd = sc.parallelize(list)

rdd: org.apache.spark.rdd.RDD\[Int\] =ParallelCollectionRDD\[14\] at parallelize at <console>:29

从执行结果信息可以看出，rdd是一个Int类型的RDD。

### RDD操作 ###

RDD被创建好以后，在后续使用过程中一般会发生两种操作：

\*  转换（Transformation）： 基于现有的数据集创建一个新的数据集。

\*  行动（Action）：在数据集上进行运算，返回计算值。

### 转换操作 ###

对于RDD而言，每一次转换操作都会产生不同的RDD，供给下一个“转换”使用。转换得到的RDD是惰性求值的，也就是说，整个转换过程只是记录了转换的轨迹，并不会发生真正的计算，只有遇到行动操作时，才会发生真正的计算，开始从血缘关系源头开始，进行物理的转换操作。

下面列出一些常见的转换操作（Transformation API）：

\* filter(func)：筛选出满足函数func的元素，并返回一个新的数据集

\* map(func)：将每个元素传递到函数func中，并将结果返回为一个新的数据集

\* flatMap(func)：与map()相似，但每个输入元素都可以映射到0或多个输出结果

\* groupByKey()：应用于(K,V)键值对的数据集时，返回一个新的(K, Iterable)形式的数据集

\* reduceByKey(func)：应用于(K,V)键值对的数据集时，返回一个新的(K, V)形式的数据集，其中的每个值是将每个key传递到函数func中进行聚合

### 行动操作 ###

行动操作是真正触发计算的地方。Spark程序执行到行动操作时，才会执行真正的计算，从文件中加载数据，完成一次又一次转换操作，最终，完成行动操作得到结果。

下面列出一些常见的行动操作（Action API）：

\* count() 返回数据集中的元素个数

\* collect() 以数组的形式返回数据集中的所有元素

\* first() 返回数据集中的第一个元素

\* take(n) 以数组的形式返回数据集中的前n个元素

\* reduce(func) 通过函数func（输入两个参数并返回一个值）聚合数据集中的元素

\* foreach(func) 将数据集中的每个元素传递到函数func中运行\*

### 惰性机制 ###

scala> val lines =sc.textFile("data.txt")

scala> val lineLengths = lines.map(s=> s.length)

scala> val totalLength =lineLengths.reduce((a, b) => a + b)

上面第一行首先从外部文件data.txt中构建得到一个RDD，名称为lines，但是，由于textFile()方法只是一个转换操作，因此，这行代码执行后，不会立即把data.txt文件加载到内存中，这时的lines只是一个指向这个文件的指针。

第二行代码用来计算每行的长度（即每行包含多少个单词），同样，由于map()方法只是一个转换操作，这行代码执行后，不会立即计算每行的长度。

第三行代码的reduce()方法是一个“动作”类型的操作，这时，就会触发真正的计算。这时，Spark会把计算分解成多个任务在不同的机器上执行，每台机器运行位于属于它自己的map和reduce，最后把结果返回给Driver Program。

### 持久化 ###

在一些情形下，我们需要多次调用不同的行动操作，这就意味着，每次调用行动操作，都会触发一次从头开始的计算。这对于迭代计算而言，代价是很大的，迭代计算经常需要多次重复使用同一组数据。

scala> val list =List("Hadoop","Spark","Hive")

list: List\[String\] = List(Hadoop, Spark,Hive)

scala> val rdd = sc.parallelize(list)

rdd: org.apache.spark.rdd.RDD\[String\] =ParallelCollectionRDD\[22\] at parallelize at <console>:29

scala> println(rdd.count()) //行动操作，触发一次真正从头到尾的计算

scala>println(rdd.collect().mkString(",")) //行动操作，触发一次真正从头到尾的计算

Hadoop,Spark,Hive

上面代码执行过程中，前后共触发了两次从头到尾的计算。

实际上，可以通过持久化（缓存）机制避免这种重复计算的开销。可以使用persist()方法对一个RDD标记为持久化，之所以说“标记为持久化”，是因为出现persist()语句的地方，并不会马上计算生成RDD并把它持久化，而是要等到遇到第一个行动操作触发真正计算以后，才会把计算结果进行持久化，持久化后的RDD将会被保留在计算节点的内存中被后面的行动操作重复使用。

persist()的圆括号中包含的是持久化级别参数，比如，persist(MEMORY\_ONLY)表示将RDD作为反序列化的对象存储于JVM中，如果内存不足，就要按照LRU原则替换缓存中的内容。persist(MEMORY\_AND\_DISK)表示将RDD作为反序列化的对象存储在JVM中，如果内存不足，超出的分区将会被存放在硬盘上。一般而言，使用cache()方法时，会调用persist(MEMORY\_ONLY)。

例子如下：

scala> val list =List("Hadoop","Spark","Hive")

list: List\[String\] = List(Hadoop, Spark,Hive)

scala> val rdd = sc.parallelize(list)

rdd: org.apache.spark.rdd.RDD\[String\] =ParallelCollectionRDD\[22\] at parallelize at <console>:29

scala> rdd.cache()  //会调用persist(MEMORY\_ONLY)，但是，语句执行到这里，并不会缓存rdd，这是rdd还没有被计算生成

scala> println(rdd.count()) //第一次行动操作，触发一次真正从头到尾的计算，这时才会执行上面的rdd.cache()，把这个rdd放到缓存中

scala>println(rdd.collect().mkString(",")) //第二次行动操作，不需要触发从头到尾的计算，只需要重复使用上面缓存中的rdd

Hadoop,Spark,Hive

最后，可以使用unpersist()方法手动地把持久化的RDD从缓存中移除。

### 分区 ###

RDD是弹性分布式数据集，通常RDD很大，会被分成很多个分区，分别保存在不同的节点上。RDD分区的一个分区原则是使得分区的个数尽量等于集群中的CPU核心（core）数目。

对于不同的Spark部署模式而言（本地模式、Standalone模式、YARN模式、Mesos模式），都可以通过设置spark.default.parallelism这个参数的值，来配置默认的分区数目，一般而言：

\*本地模式：默认为本地机器的CPU数目，若设置了local\[N\],则默认为N；

\*Apache Mesos：默认的分区数为8；

\*Standalone或YARN：在“集群中所有CPU核心数目总和”和“2”二者中取较大值作为默认值；

因此，对于parallelize而言，如果没有在方法中指定分区数，则默认为spark.default.parallelism，比如：

scala>val array = Array(1,2,3,4,5)

array: Array\[Int\] = Array(1, 2, 3, 4, 5)

scala>val rdd = sc.parallelize(array,2)\#设置两个分区

rdd: org.apache.spark.rdd.RDD\[Int\] =ParallelCollectionRDD\[13\] at parallelize at <console>:29

对于textFile而言，如果没有在方法中指定分区数，则默认为min(defaultParallelism,2)，其中，defaultParallelism对应的就是spark.default.parallelism。

如果是从HDFS中读取文件，则分区数为文件分片数(比如，128MB/片)。

### 打印元素 ###

在实际编程中，我们经常需要把RDD中的元素打印输出到屏幕上（标准输出stdout），一般会采用语句rdd.foreach(println)或者rdd.map(println)。当采用本地模式（local）在单机上执行时，这些语句会打印出一个RDD中的所有元素。但是，当采用集群模式执行时，在worker节点上执行打印语句是输出到worker节点的stdout中，而不是输出到任务控制节点Driver Program中，因此，任务控制节点Driver Program中的stdout是不会显示打印语句的这些输出内容的。为了能够把所有worker节点上的打印输出信息也显示到Driver Program中，可以使用collect()方法，比如，rdd.collect().foreach(println)，但是，由于collect()方法会把各个worker节点上的所有RDD元素都抓取到DriverProgram中，因此，这可能会导致内存溢出。因此，当你只需要打印RDD的部分元素时，可以采用语句rdd.take(100).foreach(println)。