MapReduce执行流程分析

一、大致流程

• 这幅图简单的描述了整个MapReduce的流程，忽略很多细节，只保留核心思想。
  • 1、首先InputData要先上传到HDFS上面，因为整个MapReduce依赖于HDFS。
  • 2、InputFormat需要从HDFS上面读取数据，进行数据处理，得到一系列data split。关于InputFormat，可以看第二幅图：
    • InputFormat：MapReduce框架基础类之一。主要包含两个操作：数据分隔：Data Splits，记录读取器：Record Reader。
    • Data Splits：如何将数据分片，例如可以规定多少行为一片。
    • Record Reader：如何读取分片中的数据，比如按行读取。每读取一条记录，调用一次map函数。
  • 3、InputFormat最终会得到一系列data split，当然data solit会有很多，而map节点则要少的多，如何均匀的分配这么多data split，当然还是Hash算法.
  • 4、当data split到达相应的map，map通常是进行数据加工的地方，因此我们会自己定义数据加工逻辑，然后以key value的形式进行输出，框架以制表符\t来区分key和value，因此我们经常和\t面基╰(°▽°)╯。
  • 5、当数据以（key，value） 的形式从map出来后，由图一可知，这些键值对会经过一个称为shuffle(洗牌)&sort的过程，而在图二详细的描述了这个过程，图二的左边是Mapper阶段，右边是Reducer阶段，Mapper阶段完成后，会告诉Reducer来取：
    • shuffle：神奇发生的地方，性能优化大有可为。由图三可知Shuffle包含多个过程，其中第一个是Partitioner（分隔）：
      • Partitioner：决定数据由哪个Reducer处理，从而分区。因为我们可能有多个Reducer这是非常有必要的，例如采用hash，可以对key取模，决定哪一个key由哪一个Reducer来处理。
      • MemoryBuffer：内存缓冲区，每个map的结果和partition处理的 key value结果都保存在缓存中 。
      • Spill：内存缓冲区达到阈值时，溢写spill线程锁住这80M 的缓冲区，开始将数据写出到本地磁盘中，然后释放内存。每次溢写都生成一个数据文件。溢出的数据到磁盘前会对数据进行key排序sort，以及合并combiner。
        注意，溢出的数据到磁盘前会对数据进行key排序sort，这是框架会自动做的
        发现相同Reduce的key数量，会拼接到一起，减少 partition的索引数量。
  • 6、经过Spill的过程，这无疑会生成许多小文件，因此后面还会有一个merge on disk，会将一个mapper上面生成的小文件根据partitions合并成一个大文件。这在图二由详细的描述。
  • 7、然后继续看图二，还会有一个fetch（取来）的过程，这时Copy phase阶段典型操作，它会根据partition，将各个Mapper上面对应的Reduce应该处理的数据（key，value）copy到对应的Reduce，上图只给出了一个Mapper和Reducer。
  • 8、然后还会有一系列merge和sort，通过对key排序，将数据整合给Reduce处理，Reduce处理的过程和Mapper阶段类似，面对大量数据当然也会有：MemoryBuffer，Spill & Sort过程。
  • 9、Reduce： 多个reduce任务输出的数据都属于不同的 partition，因此结果数据的key不会重复。合并reduce的输出文件即可得到最终的结果。

注意：

• 在顾及每个Mapper和Reducer处理的过程的细节的时候，还要跳出来，以全局的视角（即系统中会有多个Mapper和Reducer）观察思考，为什么设计的这么复杂。

相关图示

image.png

image.png

image.png

image.png