Ubuntu 下 PySpark 安装

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1、什么是 Apache Spark?

2、spark安装(python版本)

3、在jupyter notebook中使用PySpark

 

1、什么是 Apache Spark?

Apache Spark 是一种用于处理、查询和分析大数据的快速集群计算框架。Apache Spark 是基于内存计算，这是他与其他几种大数据框架相比的一大优势。Apache Spark 是开源的，也是最著名的大数据框架之一。当它使用内存计算时，它比传统map-reduce任务快100倍；当它使用磁盘时比传统的map-reduce 任务快10倍。

Apache Spark的历史

Apache Spark 最初于2009年在加州大学伯克利分校的AMPLab创建。Spark 代码库后来被捐赠给Apache Software Foundation。 随后，他在2010年开源，spark 主要是用Scala语言编写的，也有一部分代码是用Java,Python和R编写的。 Apache Spark也为程序员提供了几个API，包括 Java，Scala，Python和R。

Apache Spark 如何比传统的大数据框架更好？

内存计算： Apache Spark的最大优势在于它可以将数据保存在RAM中或从RAM中加载数据，而不是从磁盘（硬盘驱动器）中加载数据。如果我们谈论内存层次结构，RAM具有比硬盘驱动器高得多的处理速度（如下图所示）。由于内存价格在过去几年中显着下降，因此内存计算已经获得了很大的发展势头。Spark使用内存计算加速比Hadoop框架快100倍。

 

在Hadoop中，任务分布在集群的节点之间，从而将数据保存在磁盘上。当需要处理该数据时，每个节点必须从磁盘加载数据并在执行操作后将数据保存到磁盘中。此过程最终会增加速度和时间方面的成本，因为磁盘操作比RAM操作慢得多。在将数据从RAM写入磁盘时，还需要时间来转换特定格式的数据。此转换称为序列化，反向称为反序列化。

让我们看一下MapReduce过程，以更好地理解内存计算的优势。假设，有几个map-reduce任务一个接一个地发生。在计算开始时，两种技术（Hadoop和Spark）都从磁盘读取数据以进行映射。Hadoop执行映射操作并将结果保存回硬盘驱动器。但是，在Apache Spark的情况下，结果存储在RAM中。

在下一步（Reduce操作）中，Hadoop从硬盘中读取保存的数据，Apache Spark从RAM中读取数据。这会在单个MapReduce操作中产生差异。现在想象一下，如果有多个map-reduce操作，那么在任务完成结束时你会看到多少时差。

语言支持： Apache Spark为流行的数据科学语言提供API支持，如Python，R，Scala和Java。

支持实时和批处理： Apache Spark支持“批量数据”处理，其中在一段时间内收集一组事务。它还支持实时数据处理，其中数据从源连续流动。例如，Apache Spark可以直接处理来自传感器的天气信息。

延迟操作： 延迟操作用于优化Apache Spark中的解决方案。我将在本文后面部分讨论延迟评估。现在，我们可以认为有些操作在我们需要结果之前不会执行。

支持多种转换和操作： Apache Spark相对于Hadoop的另一个优点是Hadoop仅支持MapReduce，但Apache Spark支持许多转换和操作，包括MapReduce。

与Hadoop相比，Apache Spark还有其他优点。例如，Apache Spark在执行Map side shuffling 和 Reduce side shuffling 时要快得多。然而，shuffling 本身就是一个复杂的话题，需要整篇文章本身。因此，我在这里不再详细讨论它。

 

2、使用pyspark 安装Apache Spark

我们可以通过许多不同的方式安装Apache Spark。安装Apache Spark的最简单方法是从单台机器上安装开始。要在一台机器上安装，我们需要满足某些要求。下面我分享下在Ubuntu（16.04）中安装PySpark 2.4.0版本的步骤。

操作系统：Ubuntu 16.04,64位。

所需软件： Java 8 +，Python 3.5 +, Scala 2.11.12+

安装步骤：

Step 1: Java 8安装

sudo apt-get update
sudo apt-get install openjdk-8-jdk
java -version

安装成功后，会显示如下画面：

 

Step 2: 如果Java安装完成后，我们安装Scala。

wget https://downloads.lightbend.com/scala/2.12.8/scala-2.12.8.deb
sudo dpkg -i scala-2.12.8.deb
scala -version

安装成功后，会显示如下画面：

 

Step 3: 安装 py4j

Py4J在驱动程序上用于Python和Java SparkContext对象之间的本地通信;大型数据传输是通过不同的机制执行的。

sudo pip install py4j

 

Step 4: 安装 Spark

到目前为止，我们已经安装了安装Apache Spark所需的依赖项。接下来，我们需要下载并提取spark-2.4.0-bin-hadoop2.7.tgz 。

 wget http://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/apache/spark/spark-2.4.0/spark-2.4.0-bin-hadoop2.7.tgz 
 tar xvf  spark-2.4.0-bin-hadoop2.7.tgz

在通过编辑bashrc文件将其添加到路径中:

vim ~/.bashrc

在bashrc文件中添加环境变量（具体SPARK_HOME路径自己设定）

export SPARK_HOME=/home/ubuntu/spark-2.4.0-bin-hadoop2.7
export PATH=${SPARK_HOME}/bin:$PATH

最后激活环境变量

source ~/.bashrc

 

Step 5: 到目前为止，我们的spark基本安装成功，下面我们来启动pyspark

启动pyspark的命令如下：

pyspark

退出命令如下：

exit()

 

Step 6: 另外，安装完成后，我们可以通过输入来检查Spark是否正常运行。

./bin/run-example SparkPi 10

会发现如下图所示：

咦!!! 咋不能运行呢？

如果想查看上述运行的结果，我们还需要配置个环境。需要降低

log4j.properties中 log4j记录器的详细级别。

cp conf/log4j.properties.template conf/log4j.properties
vim conf/log4j.properties

打开文件 'log4j.properties' 后，我们需要替换以下行：

将 
log4j.rootCategory=INFO, console  
替换为
log4j.rootCategory=ERROR, console

然后我们再次运行

./bin/run-example SparkPi 10

会发现结果如下图所示：

 

最后我们来写一段pyspark的代码来测试下，打开我们的pyspark环境，输入:

from pyspark import SparkContext 
from pyspark import SparkConf
data = list(range(1,1000))
rdd = sc.parallelize(data)
rdd.collect()

会发现完美运行！！！整个pyspark的单机版就安装好了！

 

3、在jupyter notebook中使用pyspark

在命令行中写pyspark好像有点麻烦，我们是不是也能像python一样在jupyter中写pyspark呢，答案是可以的。

有两种方法可以配置我们的环境：

第一种：更新PySpark驱动程序环境变量：将下面这些行添加到~/.bashrc文件中。

export PYSPARK_DRIVER_PYTHON=jupyter
export PYSPARK_DRIVER_PYTHON_OPTS='notebook'

重新启动终端并再次启动PySpark：

 

好像变成了我们的jupyter界面了呢！然后其他的操作就是和使用jupyter 一样了。

完美运行！

 

第二种：在Jupyter Notebook中使用PySpark还有另一种更通用的方法：使用findSpark包在代码中提供Spark Context。 findSpark包不是特定于Jupyter Notebook，你也可以在你喜欢的IDE中使用这个技巧。 要安装findspark：

pip install findspark

然后打开jupyter notebook:

 

本次pyspark的安装就介绍到这里了，如果哪里有问题，欢迎指出！谢谢！

 

更多个人笔记欢迎关注：

公众号：AI_TIMO（数据算法之心）

知乎专栏：https://www.zhihu.com/people/yuquanle/columns

参考：

http://link.zhihu.com/?target=https%3A//www.analyticsvidhya.com/blog/2016/09/comprehensive-introduction-to-apache-spark-rdds-dataframes-using-pyspark/

http://link.zhihu.com/?target=https%3A//blog.sicara.com/get-started-pyspark-jupyter-guide-tutorial-ae2fe84f594f