Spark 【RDD编程（一）RDD编程基础】

RDD

简介

        在Spark中，RDD是弹性分布式数据集（Resilient Distributed Dataset）的缩写。通俗来讲，RDD是一种抽象的数据结构，用于表示分布式计算中的数据集合。它是Spark中最基本的数据模型，可以看作是一个不可变的、可分区、可并行处理的数据集合。这个数据集的全部或部分可以缓存在内存中，可在多次计算中重用。
        RDD是由一系列的记录（或元素）组成的，这些记录可以分散存储在集群的多个节点上，每个节点上的数据可以被并行处理。RDD提供了一系列的操作函数，例如map、reduce、filter等，可以对数据进行转换和计算。RDD的特点是具有容错性和弹性，即使在节点故障的情况下，也能自动恢复数据和计算过程。 

RDD编程基础

1、RDD 创建

Spark 通过 textFile() 从文件系统（本地系统、HDFS、集合）中加载数据来创建RDD。

1.1、从文件系统中加载数据创建 RDD

import org.apache.spark.{SparkConf, SparkContext}

object CreateRddByFileScala {

  def main(args: Array[String]): Unit = {
    //创建SparkContext对象
    val conf = new SparkConf()
    conf.setAppName("CreateRddByFileScala")
      .setMaster("local")

    val sc = new SparkContext(conf)

//windows
    val path = "D:\\test\\data"

//linux
//    val path = "file:///usr/local/test/data/"

    //读取文件数据，可以在textFile中生成的RDD分区数量
    val rdd = sc.textFile(path,2)
    //获取每一行数据的长度，计算文件内数据的总长度
    val length = rdd.map(_.length).reduce(_+_)

    println(length)

    //关闭SparkContext
    sc.stop()
  }

}

1.2、从HDFS中加载数据

只需要修改路径如下：

    val path = "hadoop101:9000/test/"
    //读取文件数据，可以在textFile中生成的RDD分区数量
    val rdd = sc.textFile(path,2)

1.3、通过并行集合（数组）创建RDD

调用 SparkContext 的 parallelize() 方法，通过一个已经存在的集合（数组）来创建RDD。

//创建SparkContext
   val conf = new SparkConf()

   conf.setAppName("CreateRddByArrayScala")
     .setMaster("local")  //local表示在本地执行
    
val sc = new SparkContext(conf)
    //创建集合
    val arr = Array(1,2,3,4,5)
    //基于集合创建RDD
    val rdd = sc.parallelize(arr)

2、RDD 操作

        RDD 的操作包括两种类型：转换操作和行动操作。其中，转换操作主要有map()、filter()、groupBy()、join()等，对RDD而言，每次转换都会产生一个新的RDD，供下一次操作使用。而行动操作（如count()、collect()等）返回的一般都是一个值。

2.1、转换操作

        RDD 的真个转换过程是采用惰性机制的，也就是说，整个转换过程只记录了转换的轨迹，并不会真正的运算，只有遇到行动操作才会触发从头到尾的真正计算。

1、filter(f: String => Boolean)

用法和Scala中的filter一致。

输入文档：

Hadoop is good
Spark is better
Spark is fast

import org.apache.spark.rdd.RDD
import org.apache.spark.{SparkConf, SparkContext}

object RDDAction {
  def main(args: Array[String]): Unit = {
    // 创建 SparkContext 对象
    val conf = new SparkConf()
    conf.setAppName("filter-test").setMaster("local")
    val sc = new SparkContext(conf)

    // 通过加载数据创建RDD对象
    val rdd: RDD[String] = sc.textFile("data/word.txt")
    //filter 的参数是一个匿名函数 要求返回一个Boolean 类型的值 true-留下 false-过滤
    val lineWithSpark: RDD[String] = rdd.filter(line => {
      line.contains("Spark")
    })

    lineWithSpark.foreach(println)

    // 关闭sc对象
    sc.stop()
  }
}

 运行结果：
 

Spark is better
Spark is fast

2、map()

同样和Scala中的map()用法一致。

//省略创建AparkContext对象的代码...

// 使用并行集合创建 RDD
    val arr = Array(1,2,3,4,5)
    val rdd1: RDD[Int] = sc.parallelize(arr)

    //转换操作
    val rdd2 = rdd1.map(num => num*2)

    rdd2.foreach(println)

运行结果：

2
4
6
8
10

//使用本地文件作为数据加载创建RDD 对象
    val rdd1: RDD[String] = sc.textFile("data/word.txt")
    val rdd2: RDD[Array[String]] = rdd1.map(line => {
      line.split(" ")
    })

解析：

输入：

Hadoop is good 
Spark is better 
Spark is fast 

Spark 读取进来后，就变成了 RDD("Hadoop is good","Spark is better","Spark is fast")，我们知道，Scala中要进行扁平化操作的话，对象必须是一个多维数组，所以我们要通过 map() 对读取进来的格式进行处理，处理后的格式：RDD(Array("Hadoop is good"),Array("Spark is better"),Array("Spark is fast"))

RDD("Hadoop is good","Spark is better","Spark is fast") => RDD(Array("Hadoop is good"),Array("Spark is better"),Array("Spark is fast"))

3、flatMap()

和Scala中用法基本一样。

//使用本地文件作为数据加载创建RDD 对象
    val rdd1: RDD[String] = sc.textFile("data/word.txt")

    val rdd2: RDD[String] = rdd1.flatMap(line => line.split(" "))

flatMap 的过程：

RDD("Hadoop is good","Spark is better","Spark is fast")
先进行 map() => 
RDD(Array("Hadoop is good"),Array("Spark is better"),Array("Spark is fast"))
在进行 flatten =>
RDD("Hadoop","is",good","Spark","is","better","Spark","is","fast"))

扁平化后我们的数据又变为了一维集合的数据结构（RDD）了。

4、groupByKey()

        这个函数十分重要，上面我们得到了关于每次单词的一个RDD集合，现在我们要进行wordcount 的话肯定还需要对相同的键进行一个分类，这样会生成一个RDD集合(key:String,valut_list：Interable[Int])。

我们同样基于上面的结果进行操作：

val rdd3: RDD[(String, Int)] = rdd2.map(word => {
      (word, 1)
    })
    //RDD(("Hadoop",1),("is",1),("good",1),("Spark",1),("is",1),("better",1),("Spark",1),("is",1),("fast",1)))

    val rdd4: RDD[(String, Iterable[Int])] = rdd3.groupByKey()
    //RDD(("Hadoop",1),("is",1,1,1),("good",1),("Spark",1,1),("better",1),("fast",1)))

5、reduceByKey()

需要注意的是，reduceByKey是对(key:String,value:Int)这种相同键值对元素的合并，而不是对上面groupByKey()的结果(key:String,value_list:Interable[Int])进行操作，这个粗心让我找了半天。

//rdd5和6效果都一样
    val rdd5: RDD[(String,Int)] = rdd4.map(t => {
      (t._1, t._2.size)
    })
    //RDD(("Hadoop",1),("is",3),("good",1),("Spark",2),("better",1),("fast",1)))

//    rdd3.reduceByKey((v1,v2)=>v1+v2)  //v1 v2代表发现key相同的键值对的值 参数按照顺序在函数体中只出现了一次 那么可以用下划线代替
    val rdd6: RDD[(String, Int)] = rdd3.reduceByKey(_ + _)
    //RDD(("Hadoop",1),("is",3),("good",1),("Spark",2),("better",1),("fast",1)))

 //打印结果
 rdd6.foreach(println)

运行结果：
 

(Spark,2)
(is,3)
(fast,1)
(good,1)
(better,1)
(Hadoop,1)

Process finished with exit code 0

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总结

剩下的RDD转换操作下午再新开一篇，以及RDD的行动操作篇、持久化、分区和综合实例后续更新。