Spark——安装及使用

一、spark入门与安装

1、spark概述

1）了解

Spark是一种快速、通用、可扩展的大数据分析引擎，2009年诞生于加州大学伯克利分校AMPLab，2010年开源，2013年6月成为Apache孵化项目，2014年2月成为Apache顶级项目。目前，Spark生态系统已经发展成为一个包含多个子项目的集合，其中包含SparkSQL、Spark Streaming、GraphX、MLlib等子项目，Spark是基于内存计算的大数据并行计算框架。Spark基于内存计算，提高了在大数据环境下数据处理的实时性，同时保证了高容错性和高可伸缩性，允许用户将Spark部署在大量廉价硬件之上，形成集群。

2）原理

中间结果输出： 基于MapReduce的计算引擎通常会将中间结果输出到磁盘上，进行存储和容错。出于任务管道承接的，考虑，当一些查询翻译到MapReduce任务时，往往会产生多个Stage，而这些串联的Stage又依赖于底层文件系统（如HDFS）来存储每一个Stage的输出结果

Spark是MapReduce的替代方案，而且兼容HDFS、Hive，可融入Hadoop的生态系统，以弥补MapReduce的不足。

3）特点

① 快

与Hadoop的MapReduce相比，Spark基于内存的运算要快100倍以上，基于硬盘的运算也要快10倍以上。Spark实现了高效的DAG执行引擎，可以通过基于内存来高效处理数据流。

② 易用

Spark支持Java、Python和Scala的API，还支持超过80种高级算法，使用户可以快速构建不同的应用。而且Spark支持交互式的Python和Scala的shell，可以非常方便地在这些shell中使用Spark集群来验证解决问题的方法

③ 通用

Spark提供了统一的解决方案。Spark可以用于批处理、交互式查询（Spark SQL）、实时流处理（Spark Streaming）、机器学习（Spark MLlib）和图计算（GraphX）。这些不同类型的处理都可以在同一个应用中无缝使用。Spark统一的解决方案非常具有吸引力，毕竟任何公司都想用统一的平台去处理遇到的问题，减少开发和维护的人力成本和部署平台的物力成本。

⑤ 兼容性

Spark可以非常方便地与其他的开源产品进行融合。比如，Spark可以使用Hadoop的YARN和Apache Mesos作为它的资源管理和调度器，器，并且可以处理所有Hadoop支持的数据，包括HDFS、HBase和Cassandra等。这对于已经部署Hadoop集群的用户特别重要，因为不需要做任何数据迁移就可以使用Spark的强大处理能力。Spark也可以不依赖于第三方的资源管理和调度器，它实现了Standalone作为其内置的资源管理和调度框架，这样进一步降低了Spark的使用门槛，使得所有人都可以非常容易地部署和使用Spark。此外，Spark还提供了在EC2上部署Standalone的Spark集群的工具。

2、spark集群安装

1）安装

① 机器避暑

准备两台以上Linux服务器，安装好JDK

② 下载Spark安装包

上传spark-安装包到Linux上
解压安装包到指定位置

[root@node01 ~]# cd /home/hadoop/apps/
[root@node01 apps]# rz
[root@node01 apps]# tar -zxvf spark-1.5.1-bin-hadoop2.4/

③ 配置spark

//进入conf目录并重命名并修改spark-env.sh.template文件
[root@node01 apps]# cd spark-1.5.1-bin-hadoop2.4/conf/
[root@node01 apps]# mv spark-env.sh.template spark-env.sh
[root@node01 apps]# vi spark-env.sh

//在该配置文件中添加如下配置：
export JAVA_HOME=/home/hadoop/apps/jdk1.8.0_181
export SPARK_MASTER_IP=node01
export SPARK_MASTER_PORT=7077

//重命名并修改slaves.template文件
[root@node01 apps]# mv slaves.template slaves
[root@node01 apps]# vi slaves

//在该文件中添加子节点所在的位置（Worker节点）：
node01
node02
node03

//将配置好的Spark拷贝到其他节点上
[root@node01 apps]# scp -r spark-1.5.1-bin-hadoop2.4/ node02:/home/hadoop/apps/
[root@node01 apps]# scp -r spark-1.5.1-bin-hadoop2.4/ node03:/home/hadoop/apps/

//Spark集群配置完毕，目前是1个Master，3个Work，在hadoop1上启动Spark集群
[root@node01 apps]# /home/hadoop/apps/spark-1.5.1-bin-hadoop2.4/sbin/start-all.sh
[root@node01 apps]# jps
//主节点上有Master进程，其他子节点上有Work进行，登录Spark管理界面查看集群状态（主节点）：http://hadoop1:8080/

到此为止，Spark集群安装完毕，但是有一个很大的问题，那就是Master节点存在单点故障，要解决此问题，就要借助zookeeper，并且启动至少两个Master节点来实现高可靠，配置方式比较简单
Spark集群规划：hadoop1，hadoop2是Master；hadoop3，hadoop4，hadoop5是Worker
安装配置zk集群，并启动zk集群

//停止spark所有服务，修改配置文件spark-env.sh
[root@node01 apps]# /home/hadoop/apps/spark-1.5.1-bin-hadoop2.4/sbin/stop-all.sh
[root@node01 apps]# vi spark-env.sh

//在该配置文件中删掉SPARK_MASTER_IP并添加如下配置
export SPARK_DAEMON_JAVA_OPTS="-Dspark.deploy.recoveryMode=ZOOKEEPER -Dspark.deploy.zookeeper.url=zk1,zk2,zk3 -Dspark.deploy.zookeeper.dir=/spark"

//在hadoop1上执行sbin/start-all.sh脚本，然后在hadoop2上执行sbin/start-master.sh启动第二个Master
[root@node01 apps]# /home/hadoop/apps/spark-1.5.1-bin-hadoop2.4/sbin/start-all.sh
[root@node02 apps]# /home/hadoop/apps/spark-1.5.1-bin-hadoop2.4/sbin/start-Master.sh

3、执行spark程序

1）执行第一个spark程序

/usr/local/spark-1.5.1-bin-hadoop2.4/bin/spark-submit \
--class org.apache.spark.examples.SparkPi \
--master spark://hadoop1:7077 \
--executor-memory 1G \
--total-executor-cores 2 \
/usr/local/spark-1.5.1-bin-hadoop2.4/lib/spark-examples-1.5.1-hadoop2.4.0.jar \
100
//该算法是利用蒙特·卡罗算法求PI

2）启动Spark Shell

spark-shell是Spark自带的交互式Shell程序，方便用户进行交互式编程，用户可以在该命令行下用scala编写spark程序

//启动spark shell
/usr/local/spark-1.5.1-bin-hadoop2.4/bin/spark-shell \
--master spark://hadoop1:7077 \
--executor-memory 2g \
--total-executor-cores 2

//参数说明：
--master spark://hadoop1:7077 		//指定Master的地址
--executor-memory 2g 				//指定每个worker可用内存为2G
--total-executor-cores 2 			//指定整个集群使用的cup核数为2个

注意：

• 如果启动spark shell时没有指定master地址，但是也可以正常启动spark shell和执行spark shell中的程序，其实是启动了spark的local模式，该模式仅在本机启动一个进程，没有与集群建立联系。

• Spark Shell中已经默认将SparkContext类初始化为对象sc。用户代码如果需要用到，则直接应用sc即可

在spark shell中编写WordCount程序
1.首先启动hdfs
2.向hdfs上传一个文件到hdfs://hadoop1:9000/words.txt
3.在spark shell中用scala语言编写spark程序

sc.textFile("hdfs://hadoop1:9000/words.txt").flatMap(_.split(" "))
.map((_,1)).reduceByKey(_+_).saveAsTextFile("hdfs://hadoop1:9000/out")

4.使用hdfs命令查看结果

hdfs dfs -ls hdfs://hadoop1:9000/out/p*

说明：

sc											SparkContext对象，该对象时提交spark程序的入口
textFile(hdfs://hadoop1:9000/words.txt)		hdfs中读取数据
flatMap(_.split(" "))						先map在压平
map((_,1))									将单词和1构成元组
reduceByKey(_+_)							按照key进行reduce，并将value累加
saveAsTextFile("hdfs://hadoop1:9000/out")	将结果写入到hdfs中

4、在IDEA中编写WordCount程序

• spark shell仅在测试和验证我们的程序时使用的较多，在生产环境中，通常会在IDE中编制程序，然后打成jar包，然后提交到集群，最常用的是创建一个Maven项目，利用Maven来管理jar包的依赖。
  1.创建一个项目
  2.选择Maven项目，然后点击next
  3.填写maven的GAV，然后点击next
  4.填写项目名称，然后点击finish
  5.创建好maven项目后，点击Enable Auto-Import
  6.配置Maven的pom.xml
  7.新建一个scala class，类型为Object
  8.编写spark程序
  9.使用Maven打包：
  首先修改pom.xml中的main class
  点击idea右侧的Maven Project选项
  点击Lifecycle,选择clean和package，然后点击Run Maven Build
  10.选择编译成功的jar包，并将该jar上传到Spark集群中的某个节点上
  11.首先启动hdfs和Spark集群
  启动hdfs

/usr/local/hadoop-2.6.5/sbin/start-dfs.sh

启动spark

/usr/local/spark-2.1.0-bin-hadoop2.6/sbin/start-all.sh

12.使用spark-submit命令提交Spark应用（注意参数的顺序）

/usr/local/spark-2.1.0-bin-hadoop2.6/bin/spark-submit \
--class cn.itcast.spark.WordCount \
--master spark://hadoop1:7077 \
--executor-memory 2G \
--total-executor-cores 4 \
/root/spark-mvn-1.0-SNAPSHOT.jar \
hdfs://hadoop1:9000/words.txt \
hdfs://hadoop1:9000/out

查看程序执行结果

hdfs dfs -cat hdfs://hadoop1:9000/out/part-00000

//测试IDEA编写的程序
./spark-submit
–master spark://hdp01:7077
–executor-memory 512m
–total-executor-cores 4
–calss cn.lixiaolong.ScalaWC
/root/SparkDemo-1.0-SNAPSHOT.jar
hdfs://hdp01:9000/wc/a.txt \

hdfs:?/hdp01:9000/wc/scalaWCOut

./spark-submit --master spark://hsp01:7077 --executor-memory 512m --total-executor-cores 4 --class cn.lixiaolong.JavaLambdaWC /root/SparkDemo-1.0-SNAPSHOT.jar hdfs://hdp01:9000/wc/a.txt hdfs://hdp01:9000/wc/lambdaout

二、在idea中添加指定的scala版本

在spark1.5.1版本中需要的是scala的2.10.4版本，之前在windows中安装的是scala的2.12.7，此时我们需要在idea中安装需要的sdk版本
首先在scala的官网下载scala的2.10.4版本
Scala官网：https://www.scala-lang.org/download/



下载之后解压，然后打开idea

1、新建一个项目

2、添加scala的2.10.4版本

3、下载相关插件

添加如下内容

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<project xmlns="http://maven.apache.org/POM/4.0.0"
         xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
         xsi:schemaLocation="http://maven.apache.org/POM/4.0.0 http://maven.apache.org/xsd/maven-4.0.0.xsd">
    <modelVersion>4.0.0</modelVersion>

    <groupId>cn.spark</groupId>
    <artifactId>spark-java-study</artifactId>
    <version>1.0-SNAPSHOT</version>
    <packaging>jar</packaging>

    <properties>
        <project.build.sourceEncoding>UTF-8</project.build.sourceEncoding>
    </properties>

    <dependencies>
        <dependency>
            <groupId>junit</groupId>
            <artifactId>junit</artifactId>
            <version>3.8.1</version>
            <scope>test</scope>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>org.apache.spark</groupId>
            <artifactId>spark-core_2.10</artifactId>
            <version>1.5.1</version>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>org.apache.spark</groupId>
            <artifactId>spark-sql_2.10</artifactId>
            <version>1.5.1</version>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>org.apache.spark</groupId>
            <artifactId>spark-hive_2.10</artifactId>
            <version>1.5.1</version>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>org.apache.spark</groupId>
            <artifactId>spark-streaming_2.10</artifactId>
            <version>1.5.1</version>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>org.apache.hadoop</groupId>
            <artifactId>hadoop-client</artifactId>
            <version>2.4.1</version>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>org.apache.spark</groupId>
            <artifactId>spark-streaming-kafka_2.10</artifactId>
            <version>1.5.1</version>
        </dependency>
    </dependencies>

    <build>
        <sourceDirectory>src/main/java</sourceDirectory>
        <testSourceDirectory>src/test</testSourceDirectory>

        <plugins>
            <plugin>
                <artifactId>maven-assembly-plugin</artifactId>
                <configuration>
                    <descriptorRefs>
                        <descriptorRef>jar-with-dependencies</descriptorRef>
                    </descriptorRefs>
                    <archive>
                        <manifest>
                            <mainClass></mainClass>
                        </manifest>
                    </archive>
                </configuration>
                <executions>
                    <execution>
                        <id>make-assembly</id>
                        <phase>package</phase>
                        <goals>
                            <goal>single</goal>
                        </goals>
                    </execution>
                </executions>
            </plugin>

            <plugin>
                <groupId>org.codehaus.mojo</groupId>
                <artifactId>exec-maven-plugin</artifactId>
                <version>1.2.1</version>
                <executions>
                    <execution>
                        <goals>
                            <goal>exec</goal>
                        </goals>
                    </execution>
                </executions>
                <configuration>
                    <executable>java</executable>
                    <includeProjectDependencies>true</includeProjectDependencies>
                    <includePluginDependencies>false</includePluginDependencies>
                    <classpathScope>compile</classpathScope>
                    <mainClass>cn.spark.study.core.WordCountCluster_5</mainClass>
                </configuration>
            </plugin>

            <plugin>
                <groupId>org.apache.maven.plugins</groupId>
                <artifactId>maven-compiler-plugin</artifactId>
                <configuration>
                    <source>1.6</source>
                    <target>1.6</target>
                </configuration>
            </plugin>

        </plugins>

    </build>


</project>

如图：

下载

4、

图中src为灰色