Graph ~6:Pregel框架
graph Pregel框架
- pregel函数源码 与 各个参数介绍：
- 案例： 求顶点5 到 其他各顶点的
- pregel原理分析
pregel函数源码 与 各个参数介绍：
def pregel[A: ClassTag](
initialMsg: A,
maxIterations: Int = Int.MaxValue,
activeDirection: EdgeDirection = EdgeDirection.Either)(
vprog: (VertexId, VD, A) => VD,
sendMsg: EdgeTriplet[VD, ED] => Iterator[(VertexId, A)],
mergeMsg: (A, A) => A)
: Graph[VD, ED] = {
Pregel(graph, initialMsg, maxIterations, activeDirection)(vprog, sendMsg, mergeMsg)
}
| 参数 | 说明 |
|---|---|
| initialMsg | 图初始化的时候，开始模型计算的时候，所有节点都会先收到一个消息 |
| maxIterations | 最大迭代次数 |
| activeDirection | 规定了发送消息的方向 |
| vprog | 节点调用该消息将聚合后的数据和本节点进行属性的合并 |
| sendMsg | 激活态的节点调用该方法发送消息 |
| mergeMsg | 如果一个节点接收到多条消息，先用mergeMsg 来将多条消息聚合成为一条消息，如果节点只收到一条消息，则不调用该函数 |
案例： 求顶点5 到 其他各顶点的
最短距离在理解案例之前，首先要清楚关于 顶点 的两点知识：
顶点 的状态有两种：
(1)、钝化态【类似于休眠，不做任何事】
(2)、激活态【干活】
顶点 能够处于激活态需要有条件：
(1)、成功收到消息 或者
(2)、成功发送了任何一条消息
案例源码如下：
package com.hanwei.sparkgraphx01.helloworld
import org.apache.spark.{SparkConf, SparkContext}
import org.apache.spark.graphx._
import org.apache.spark.rdd.RDD
object Graphx06_Pregel extends App{
//1、创建SparkContext
val sparkConf = new SparkConf().setAppName("GraphxHelloWorld").setMaster("local[*]")
val sparkContext = new SparkContext(sparkConf)
//2、创建顶点
val vertexArray = Array(
(1L, ("Alice", 28)),
(2L, ("Bob", 27)),
(3L, ("Charlie", 65)),
(4L, ("David", 42)),
(5L, ("Ed", 55)),
(6L, ("Fran", 50))
)
val vertexRDD: RDD[(VertexId, (String,Int))] = sparkContext.makeRDD(vertexArray)
//3、创建边，边的属性代表 相邻两个顶点之间的距离
val edgeArray = Array(
Edge(2L, 1L, 7),
Edge(2L, 4L, 2),
Edge(3L, 2L, 4),
Edge(3L, 6L, 3),
Edge(4L, 1L, 1),
Edge(2L, 5L, 2),
Edge(5L, 3L, 8),
Edge(5L, 6L, 3)
)
val edgeRDD: RDD[Edge[Int]] = sparkContext.makeRDD(edgeArray)
//4、创建图（使用aply方式创建）
val graph1 = Graph(vertexRDD, edgeRDD)
/* ************************** 使用pregle算法计算 ，顶点5 到 各个顶点的最短距离 ************************** */
//被计算的图中 起始顶点id
val srcVertexId = 5L
val initialGraph = graph1.mapVertices{case (vid,(name,age)) => if(vid==srcVertexId) 0.0 else Double.PositiveInfinity}
//5、调用pregel
val pregelGraph = initialGraph.pregel(
Double.PositiveInfinity,
Int.MaxValue,
EdgeDirection.Out
)(
(vid: VertexId, vd: Double, distMsg: Double) => {
val minDist = math.min(vd, distMsg)
println(s"顶点${vid}，属性${vd}，收到消息${distMsg}，合并后的属性${minDist}")
minDist
},
(edgeTriplet: EdgeTriplet[Double,PartitionID]) => {
if (edgeTriplet.srcAttr + edgeTriplet.attr < edgeTriplet.dstAttr) {
println(s"顶点${edgeTriplet.srcId} 给 顶点${edgeTriplet.dstId} 发送消息 ${edgeTriplet.srcAttr + edgeTriplet.attr}")
Iterator[(VertexId, Double)]((edgeTriplet.dstId, edgeTriplet.srcAttr + edgeTriplet.attr))
} else {
Iterator.empty
}
},
(msg1: Double, msg2: Double) => math.min(msg1, msg2)
)
//6、输出结果
// pregelGraph.triplets.collect().foreach(println)
// println(pregelGraph.vertices.collect.mkString("\n"))
//7、关闭SparkContext
sparkContext.stop()
}
pregel原理分析
调用pregel方法之前，先把图的各个顶点的属性初始化为如下图所示：顶点5到自己的距离为0，所以设为0，其他顶点都设为 正无穷大Double.PositiveInfinity。见代码44行
当调用pregel方法开始：
首先，所有顶点都将接收到一条初始消息initialMsg ，使所有顶点都处于激活态（红色标识的节点）。
第一次迭代开始：
所有顶点以EdgeDirection.Out的边方向调用sendMsg方法发送消息给目标顶点，如果 源顶点的属性+边的属性<目标顶点的属性，则发送消息。否则不发送。
发送成功的只有两条边：
5—>3(0+8
3—>6(Double.Infinity+3>Double.Infinity , 失败)
2—>1(Double.Infinity+7>Double.Infinity , 失败)
2—>4(Double.Infinity+2>Double.Infinity , 失败)
2—>5(Double.Infinity+2>Double.Infinity , 失败)
4—>1(Double.Infinity+1>Double.Infinity , 失败)。
sendMsg方法执行完成之后，根据顶点处于激活态的条件，顶点5 成功地分别给顶点3 和 顶点6 发送了消息，顶点3 和 顶点6 也成功地接受到了消息。所以 此时只有5，3，6 三个顶点处于激活态，其他顶点全部钝化。然后收到消息的顶点3和顶点6都调用vprog方法，将收到的消息 与 自身的属性合并。如下图2所示。到此第一次迭代结束。
第二次迭代开始：
顶点3 给 顶点6 发送消息失败，顶点3 给 顶点2 发送消息成功，此时 顶点3 成功发送消息，顶点2 成功接收消息，所以顶点2 和 顶点3 都成为激活状态，其他顶点都成为钝化状态。然后顶点2 调用vprog方法，将收到的消息 与 自身的属性合并。 见图3. 至此第二次迭代结束。
第三次迭代开始：
顶点3分别发送消息给顶点2失败 和 顶点6失败，顶点2 分别发消息给 顶点1成功、顶点4成功、顶点5失败 ，所以 顶点2、顶点1、顶点4 成为激活状态，其他顶点为钝化状态。顶点1 和 顶点4分别调用vprog方法，将收到的消息 与 自身的属性合并。见图4。至此第三次迭代结束
第四次迭代开始：
顶点2 分别发送消息给 顶点1失败 和 顶点4失败。顶点4 给 顶点1发送消息成功，顶点1 和 顶点4 进入激活状态，其他顶点进入钝化状态。顶点1 调用vprog方法，将收到的消息 与 自身的属性合并 。见图5
第五次迭代开始：
顶点4 再给 顶点1发送消息失败，顶点4 和 顶点1 进入钝化状态，此时全图都进入钝化状态。至此结束，见图6.
参考帖子：https://blog.csdn.net/hanweileilei/article/details/89764466