MapReduce 框架原理

image.png

3.1 InputFormat 数据输入

3.1.1 切片与与 MapTask 并行度决定机制

1 ）问题引出

MapTask 的并行度决定 Map 阶段的任务处理并发度，进而影响到整个 Job 的处理速度。

思考：1G 的数据，启动 8 个 MapTask，可以提高集群的并发处理能力。那么 1K 的数据，也启动 8 个 MapTask，会提高集群性能吗？MapTask 并行任务是否越多越好呢？哪些因素影响了 MapTask 并行度？

2 ）MapTask 并行度决定机制

数据块：Block 是 HDFS 物理上把数据分成一块一块。数据块是 HDFS 存储数据单位。

数据切片：数据切片只是在逻辑上对输入进行分片，并不会在磁盘上将其切分成片进行存储。数据切片是MapReduce程序计算输入数据的单位，一个切片会对应启动一个MapTask。

数据切片与MapTask并行度决定机制

3.1.2 Job 提交流程源码和切片源码详解

1 ）Job 提交流程源码详解

waitForCompletion() 
submit(); 
// 1 建立连接 
connect(); 
    // 1）创建提交 Job 的代理 
    new Cluster(getConfiguration()); 
        // （1）判断是本地运行环境还是 yarn 集群运行环境     initialize(jobTrackAddr, conf); 
// 2 提交 job 
submitter.submitJobInternal(Job.this, cluster) // 
1）创建给集群提交数据的 Stag 路径 
Path jobStagingArea = JobSubmissionFiles.getStagingDir(cluster, conf); // 2）获取 jobid ，并创建 Job 路径 
JobID jobId = submitClient.getNewJobID(); 
// 3）拷贝 jar 包到集群 
copyAndConfigureFiles(job, submitJobDir); 
rUploader.uploadFiles(job, jobSubmitDir); 
// 4）计算切片，生成切片规划文件 
writeSplits(job, submitJobDir);
maps = writeNewSplits(job, jobSubmitDir); 
input.getSplits(job); 
// 5）向 Stag 路径写 XML 配置文件 
writeConf(conf, submitJobFile); 
conf.writeXml(out); 
// 6）提交 Job,返回提交状态 
status = submitClient.submitJob(jobId, submitJobDir.toString(), job.getCredentials());

Job提交流程源码解析

image.png

2 ）FileInputFormat 切片源码解析（input.getSplits(job) ）

FileInputFormat切片源码解析

（1）程序先找到你数据存储的目录。

（2）开始遍历处理（规划切片）目录下的每一个文件

（3）遍历第一个文件ss.txt

a）获取文件大小fs.sizeOf(ss.txt)

b）计算切片大小

computeSplitSize(Math.max(minSize,Math.min(maxSize,blocksize)))=blocksize=128M

c）默认情况下，切片大小=blocksize

d）开始切，形成第1个切片：ss.txt—0:128M 第2个切片ss.txt—128:256M 第3个切片ss.txt—256M:300M（每次切片时，都要判断切完剩下的部分是否大于块的1.1倍，不大于1.1倍就划分一块切片）

e）将切片信息写到一个切片规划文件中

f）整个切片的核心过程在getSplit()方法中完成

g）InputSplit只记录了切片的元数据信息，比如起始位置、长度以及所在的节点列表等。

（4）提交切片规划文件到YARN上，YARN上的MrAppMaster就可以根据切片规划文件计算开启MapTask个数。

3.1.3 FileInputFormat 切片机制

FileInputFormat切片机制

FileInputFormat切片大小的参数配置

（1）源码中计算切片大小的公式

Math.max(minSize, Math.min(maxSize, blockSize)); 
mapreduce.input.fileinputformat.split.minsize=1 //默认值为1 
mapreduce.input.fileinputformat.split.maxsize= Long.MAXValue //默认值Long.MAXValue

因此，默认情况下，切片大小=blocksize。

（2）切片大小设置

maxsize（切片最大值）：参数如果调得比blockSize小，则会让切片变小，而且就等于配置的这个参数的值。

minsize（切片最小值）：参数调的比blockSize大，则可以让切片变得比blockSize还大。

（3 ）获取切片信息API

// 获取切片的文件名称 
String name = inputSplit.getPath().getName(); 
// 根据文件类型获取切片信息 
FileSplit inputSplit = (FileSplit) context.getInputSplit();

3.1.4 TextInputFormat

1 ）FileInputFormat 实现类

思考：在运行 MapReduce 程序时，输入的文件格式包括：基于行的日志文件、二进制格式文件、数据库表等。那么，针对不同的数据类型，MapReduce 是如何读取这些数据的呢？

FileInputFormat 常见的接口实现类包括：TextInputFormat、KeyValueTextInputFormat、NLineInputFormat、CombineTextInputFormat 和自定义 InputFormat 等。

2 ）TextInputFormat

TextInputFormat 是默认的 FileInputFormat 实现类。按行读取每条记录。键是存储该行在整个文件中的起始字节偏移量， LongWritable 类型。值是这行的内容，不包括任何行终止符（换行符和回车符），Text 类型。

以下是一个示例，比如，一个分片包含了如下 4 条文本记录。

Rich learning form Intelligent learning engine Learning more convenient From the real demand for more close to the enterprise

每条记录表示为以下键/值对：

(0,Rich learning form) (20,Intelligent learning engine) (49,Learning more convenient) (74,From the real demand for more close to the enterprise)

3.1.5 CombineTextInputFormat 切片机制

框架默认的 TextInputFormat 切片机制是对任务按文件规划切片，不管文件多小，都会是一个单独的切片，都会交给一个 MapTask，这样如果有大量小文件，就会产生大量的MapTask，处理效率极其低下。

1 ）应用场景：

CombineTextInputFormat 用于小文件过多的场景，它可以将多个小文件从逻辑上规划到

一个切片中，这样，多个小文件就可以交给一个 MapTask 处理。

2 ）虚拟存储切片最大值设置

CombineTextInputFormat.setMaxInputSplitSize(job, 4194304);// 4m

注意：虚拟存储切片最大值设置最好根据实际的小文件大小情况来设置具体的值。

3 ）切片机制

生成切片过程包括：虚拟存储过程和切片过程二部分。

CombineTextInputFormat切片机制

（1）虚拟存储过程：

将输入目录下所有文件大小，依次和设置的 setMaxInputSplitSize 值比较，如果不大于设置的最大值，逻辑上划分一个块。如果输入文件大于设置的最大值且大于两倍，那么以最大值切割一块；当剩余数据大小超过设置的最大值且不大于最大值 2 倍，此时将文件均分成 2 个虚拟存储块（防止出现太小切片）。

例如 setMaxInputSplitSize 值为 4M，输入文件大小为 8.02M，则先逻辑上分成一个4M。剩余的大小为 4.02M，如果按照 4M 逻辑划分，就会出现 0.02M 的小的虚拟存储文件，所以将剩余的 4.02M 文件切分成（2.01M 和 2.01M）两个文件。

（2）切片过程：

（a）判断虚拟存储的文件大小是否大于 setMaxInputSplitSize 值，大于等于则单独形成一个切片。

（b）如果不大于则跟下一个虚拟存储文件进行合并，共同形成一个切片。

（c）测试举例：有 4 个小文件大小分别为 1.7M、5.1M、3.4M 以及 6.8M 这四个小文件，则虚拟存储之后形成 6 个文件块，大小分别为：

1.7M，（2.55M、2.55M），3.4M 以及（3.4M、3.4M）

最终会形成 3 个切片，大小分别为：

（1.7+2.55）M，（2.55+3.4）M，（3.4+3.4）M

3.1.6 CombineTextInputFormat 案例实操

1 ）需求

将输入的大量小文件合并成一个切片统一处理。

（1）输入数据

准备 4 个小文件 a.txt b.txt c.txt d.txt

（2）期望

期望一个切片处理 4 个文件

2 ）实现过程

（1）不做任何处理，运行 1.8 节的 WordCount 案例程序，观察切片个数为 4。

number of splits:4

（2）在 WordcountDriver 中增加如下代码，运行程序，并观察运行的切片个数为 3。

（a）驱动类中添加代码如下：

// 如果不设置 InputFormat，它默认用的是 TextInputFormat.class 
job.setInputFormatClass(CombineTextInputFormat.class);
 //虚拟存储切片最大值设置 4m 
CombineTextInputFormat.setMaxInputSplitSize(job, 4194304);

（b）运行如果为 3 个切片。

number of splits:3

（3）在 WordcountDriver 中增加如下代码，运行程序，并观察运行的切片个数为 1。

（a）驱动中添加代码如下：

// 如果不设置 InputFormat，它默认用的是 TextInputFormat.class job.setInputFormatClass(CombineTextInputFormat.class); //虚拟存储切片最大值设置 20m CombineTextInputFormat.setMaxInputSplitSize(job, 20971520);

（b）运行如果为 1 个切片

number of splits:1

3.2 MapReduce 工作流程

MapReduce详细工作流程（一）

MapReduce详细工作流程（二）

上面的流程是整个 MapReduce 最全工作流程，但是 Shuffle 过程只是从第 7 步开始到第

16 步结束，具体 Shuffle 过程详解，如下：

（1）MapTask 收集我们的 map()方法输出的 kv 对，放到内存缓冲区中

（2）从内存缓冲区不断溢出本地磁盘文件，可能会溢出多个文件

（3）多个溢出文件会被合并成大的溢出文件

（4）在溢出过程及合并的过程中，都要调用 Partitioner 进行分区和针对 key 进行排序

（5）ReduceTask 根据自己的分区号，去各个 MapTask 机器上取相应的结果分区数据

（6）ReduceTask 会抓取到同一个分区的来自不同 MapTask 的结果文件，ReduceTask 会将这些文件再进行合并（归并排序）

（7）合并成大文件后，Shuffle 的过程也就结束了，后面进入 ReduceTask 的逻辑运算过程（从文件中取出一个一个的键值对 Group，调用用户自定义的 reduce()方法）

注意：

（1）Shuffle 中的缓冲区大小会影响到 MapReduce 程序的执行效率，原则上说，缓冲区越大，磁盘 io 的次数越少，执行速度就越快。

（2）缓冲区的大小可以通过参数调整，参数：mapreduce.task.io.sort.mb 默认 100M。

3.3 Shuffle 机制

3.3.1 Shuffle 机制

Map 方法之后，Reduce 方法之前的数据处理过程称之为 Shuffle。

3.3.2 Partition 分区

Partition分区

1、问题引出

要求将统计结果按照条件输出到不同文件中（分区）。比如：将统计结果按照手机

归属地不同省份输出到不同文件中（分区）

2 、默认Partitioner 分区

public class HashPartitioner extends Partitioner { 
      public int getPartition(K key, V value, int numReduceTasks) { 
            return (key.hashCode() & Integer.MAX_VALUE) % numReduceTasks; 
      } 
}

默认分区是根据key的hashCode对ReduceTasks个数取模得到的。用户没法控制哪个

key存储到哪个分区。

3、自定义Partitioner步骤

（1）自定义类继承Partitioner，重写getPartition()方法

public class CustomPartitioner extends Partitioner { @Override public int getPartition(Text key, FlowBean value, int numPartitions) { // 控制分区代码逻辑 … … return partition; } }

（2）在Job驱动中，设置自定义Partitioner

job.setPartitionerClass(CustomPartitioner.class);

（3）自定义Partition后，要根据自定义Partitioner的逻辑设置相应数量的ReduceTask

job.setNumReduceTasks(5);

4、分区总结

（1）如果ReduceTask的数量> getPartition的结果数，则会多产生几个空的输出文件part-r-000xx；

（2）如果1

（3）如果ReduceTask的数量=1，则不管MapTask端输出多少个分区文件，最终结果都交给这一个ReduceTask，最终也就只会产生一个结果文件 part-r-00000；

（4）分区号必须从零开始，逐一累加。

5、案例分析

例如：假设自定义分区数为5，则

（1）job.setNumReduceTasks(1); 会正常运行，只不过会产生一个输出文件

（2）job.setNumReduceTasks(2); 会报错

（3）job.setNumReduceTasks(6); 大于5，程序会正常运行，会产生空文件

3.3.3 Partition 分区案例实操

1 ）需求

将统计结果按照手机归属地不同省份输出到不同文件中（分区）

（1）输入数据 phone_data .txt

（2）期望输出数据

手机号 136、137、138、139 开头都分别放到一个独立的 4 个文件中，其他开头的放到

一个文件中。

2 ）需求分析

Partition分区案例分析

3 ）在案例 2.3 的基础上，增加一个分区类

package com.sl.mapreduce.partitioner; import org.apache.hadoop.io.Text; import org.apache.hadoop.mapreduce.Partitioner; public class ProvincePartitioner extends Partitioner { @Override public int getPartition(Text text, FlowBean flowBean, int numPartitions) { //获取手机号前三位 prePhone String phone = text.toString(); String prePhone = phone.substring(0, 3); //定义一个分区号变量 partition,根据 prePhone 设置分区号 int partition; if("136".equals(prePhone)){ partition = 0; }else if("137".equals(prePhone)){ partition = 1; }else if("138".equals(prePhone)){ partition = 2; }else if("139".equals(prePhone)){ partition = 3; }else { partition = 4; } //最后返回分区号 partition return partition; } }

4 ）在驱动函数中增加自定义数据分区设置和 ReduceTask 设置

package com.sl.mapreduce.partitioner; import org.apache.hadoop.conf.Configuration; import org.apache.hadoop.fs.Path; import org.apache.hadoop.io.Text; import org.apache.hadoop.mapreduce.Job; import org.apache.hadoop.mapreduce.lib.input.FileInputFormat; import org.apache.hadoop.mapreduce.lib.output.FileOutputFormat; import java.io.IOException; public class FlowDriver { public static void main(String[] args) throws IOException, ClassNotFoundException, InterruptedException { //1 获取 job 对象 Configuration conf = new Configuration(); Job job = Job.getInstance(conf); //2 关联本 Driver 类 job.setJarByClass(FlowDriver.class); //3 关联 Mapper 和 Reducer job.setMapperClass(FlowMapper.class); job.setReducerClass(FlowReducer.class); //4 设置 Map 端输出数据的 KV 类型 job.setMapOutputKeyClass(Text.class); job.setMapOutputValueClass(FlowBean.class); //5 设置程序最终输出的 KV 类型 job.setOutputKeyClass(Text.class); job.setOutputValueClass(FlowBean.class); //8 指定自定义分区器 job.setPartitionerClass(ProvincePartitioner.class); //9 同时指定相应数量的 ReduceTask job.setNumReduceTasks(5); //6 设置输入输出路径 FileInputFormat.setInputPaths(job, new Path("D:\\inputflow")); FileOutputFormat.setOutputPath(job, new Path("D\\partitionout")); //7 提交 Job boolean b = job.waitForCompletion(true); System.exit(b ? 0 : 1); } }

3.3.4 WritableComparable 排序

排序概述

排序是MapReduce框架中最重要的操作之一。

MapTask和ReduceTask均会对数据按照key进行排序。该操作属于

Hadoop的默认行为。任何应用程序中的数据均会被排序，而不管逻辑上是否需要。

默认排序是按照字典顺序排序，且实现该排序的方法是快速排序。

对于MapTask，它会将处理的结果暂时放到环形缓冲区中，当环形缓冲区使用率达到一定阈值后，再对缓冲区中的数据进行一次快速排序，并将这些有序数据溢写到磁盘上，而当数据处理完毕后，它会对磁盘上所有文件进行归并排序。

对于ReduceTask，它从每个MapTask上远程拷贝相应的数据文件，如果文件大小超过一定阈值，则溢写磁盘上，否则存储在内存中。如果磁盘上文件数目达到一定阈值，则进行一次归并排序以生成一个更大文件；如果内存中文件大小或者数目超过一定阈值，则进行一次合并后将数据溢写到磁盘上。当所有数据拷贝完毕后，ReduceTask统一对内存和磁盘上的所有数据进行一次归并排序。

排序分类

（1）部分排序

MapReduce根据输入记录的键对数据集排序。保证输出的每个文件内部有序。

（2）全排序

最终输出结果只有一个文件，且文件内部有序。实现方式是只设置一个ReduceTask。但该方法在处理大型文件时效率极低，因为一台机器处理所有文件，完全丧失了MapReduce所提供的并行架构。

（3）辅助排序：（GroupingComparator分组）

在Reduce端对key进行分组。应用于：在接收的key为bean对象时，想让一个或几个字段相同（全部字段比较不相同）的key进入到同一个reduce方法时，可以采用分组排序。

（4）二次排序

在自定义排序过程中，如果compareTo中的判断条件为两个即为二次排序。

自定义排序 WritableComparable 原理分析

bean 对象做为 key 传输，需要实现 WritableComparable 接口重写 compareTo 方法，就可以实现排序。

@Override public int compareTo(FlowBean bean) { int result; // 按照总流量大小，倒序排列 if (this.sumFlow > bean.getSumFlow()) { result = -1; }else if (this.sumFlow < bean.getSumFlow()) { result = 1; }else { result = 0; } return result; }

3.3.5 WritableComparable 排序案例实操（全排序）

1 ）需求

根据案例 2.3 序列化案例产生的结果再次对总流量进行倒序排序。

（1）输入数据

原始数据 phone_data .txt 第一次处理后的数据 part-r-00000

（2）期望输出数据

13509468723 7335 110349 117684

13736230513 2481 24681 27162

13956435636 132 1512 1644

13846544121 264 0 264

。。。。。。

2 ）需求分析

WritableComparable排序案例分析（全排序）

3 ）代码实现

（1）FlowBean 对象在在需求 1 基础上增加了比较功能

package com.sl.mapreduce.writablecompable; import org.apache.hadoop.io.WritableComparable; import java.io.DataInput; import java.io.DataOutput; import java.io.IOException; public class FlowBean implements WritableComparable { private long upFlow; //上行流量 private long downFlow; //下行流量 private long sumFlow; //总流量 //提供无参构造 public FlowBean() { } //生成三个属性的 getter 和 setter 方法 public long getUpFlow() { return upFlow; } public void setUpFlow(long upFlow) { this.upFlow = upFlow; } public long getDownFlow() { return downFlow; } public void setDownFlow(long downFlow) { this.downFlow = downFlow; } public long getSumFlow() { return sumFlow; } public void setSumFlow(long sumFlow) { this.sumFlow = sumFlow; } public void setSumFlow() { this.sumFlow = this.upFlow + this.downFlow; } //实现序列化和反序列化方法,注意顺序一定要一致 @Override public void write(DataOutput out) throws IOException { out.writeLong(this.upFlow); out.writeLong(this.downFlow); out.writeLong(this.sumFlow); } @Override public void readFields(DataInput in) throws IOException { this.upFlow = in.readLong(); this.downFlow = in.readLong(); this.sumFlow = in.readLong(); } //重写 ToString,最后要输出 FlowBean @Override public String toString() { return upFlow + "\t" + downFlow + "\t" + sumFlow; } @Override public int compareTo(FlowBean o) { //按照总流量比较,倒序排列 if(this.sumFlow > o.sumFlow){ return -1; }else if(this.sumFlow < o.sumFlow){ return 1; }else { return 0; } } }

（2）编写 Mapper 类

package com.sl.mapreduce.writablecompable; import org.apache.hadoop.io.LongWritable; import org.apache.hadoop.io.Text; import org.apache.hadoop.mapreduce.Mapper; import java.io.IOException; public class FlowMapper extends Mapper { private FlowBean outK = new FlowBean(); private Text outV = new Text(); @Override protected void map(LongWritable key, Text value, Context context) throws IOException, InterruptedException { //1 获取一行数据 String line = value.toString(); //2 按照"\t",切割数据 String[] split = line.split("\t"); //3 封装 outK outV outK.setUpFlow(Long.parseLong(split[1])); outK.setDownFlow(Long.parseLong(split[2])); outK.setSumFlow(); outV.set(split[0]); //4 写出 outK outV context.write(outK,outV); } }

（3）编写 Reducer 类

package com.sl.mapreduce.writablecompable; import org.apache.hadoop.io.Text; import org.apache.hadoop.mapreduce.Reducer; import java.io.IOException; public class FlowReducer extends Reducer { @Override protected void reduce(FlowBean key, Iterable values, Context context) throws IOException, InterruptedException { //遍历 values 集合,循环写出,避免总流量相同的情况 for (Text value : values) { //调换 KV 位置,反向写出 context.write(value,key); } } }

（4）编写 Driver 类

package com.sl.mapreduce.writablecompable; import org.apache.hadoop.conf.Configuration; import org.apache.hadoop.fs.Path; import org.apache.hadoop.io.Text; import org.apache.hadoop.mapreduce.Job; import org.apache.hadoop.mapreduce.lib.input.FileInputFormat; import org.apache.hadoop.mapreduce.lib.output.FileOutputFormat; import java.io.IOException; public class FlowDriver { public static void main(String[] args) throws IOException, ClassNotFoundException, InterruptedException { //1 获取 job 对象 Configuration conf = new Configuration(); Job job = Job.getInstance(conf); //2 关联本 Driver 类 job.setJarByClass(FlowDriver.class); //3 关联 Mapper 和 Reducer job.setMapperClass(FlowMapper.class); job.setReducerClass(FlowReducer.class); //4 设置 Map 端输出数据的 KV 类型 job.setMapOutputKeyClass(FlowBean.class); job.setMapOutputValueClass(Text.class); //5 设置程序最终输出的 KV 类型 job.setOutputKeyClass(Text.class); job.setOutputValueClass(FlowBean.class); //6 设置输入输出路径 FileInputFormat.setInputPaths(job, new Path("D:\\inputflow2")); FileOutputFormat.setOutputPath(job, new Path("D:\\comparout")); //7 提交 Job boolean b = job.waitForCompletion(true); System.exit(b ? 0 : 1); } }

3.3.6 WritableComparable 排序案例实操（区内排序）

1 ）需求

要求每个省份手机号输出的文件中按照总流量内部排序。

2 ）需求分析

基于前一个需求，增加自定义分区类，分区按照省份手机号设置。

3 ）案例实操

（1）增加自定义分区类

package com.sl.mapreduce.partitionercompable; import org.apache.hadoop.io.Text; import org.apache.hadoop.mapreduce.Partitioner; public class ProvincePartitioner2 extends Partitioner { @Override public int getPartition(FlowBean flowBean, Text text, int numPartitions) { //获取手机号前三位 String phone = text.toString(); String prePhone = phone.substring(0, 3); //定义一个分区号变量 partition,根据 prePhone 设置分区号 int partition; if("136".equals(prePhone)){ partition = 0; }else if("137".equals(prePhone)){ partition = 1; }else if("138".equals(prePhone)){ partition = 2; }else if("139".equals(prePhone)){ partition = 3; }else { partition = 4; } //最后返回分区号 partition return partition; } }

（2）在驱动类中添加分区类

// 设置自定义分区器 job.setPartitionerClass(ProvincePartitioner2.class); // 设置对应的 ReduceTask 的个数 job.setNumReduceTasks(5);

3.3.7 Combiner 合并

（6）自定义 Combiner 实现步骤

（a）自定义一个 Combiner 继承 Reducer，重写 Reduce 方法

public class WordCountCombiner extends Reducer { private IntWritable outV = new IntWritable(); @Override protected void reduce(Text key, Iterable values, Context context) throws IOException, InterruptedException { int sum = 0; for (IntWritable value : values) { sum += value.get(); } outV.set(sum); context.write(key,outV); } }

（b）在 Job 驱动类中设置：

job.setCombinerClass(WordCountCombiner.class);

3.3.8 Combiner 合并案例实操

1 ）需求

统计过程中对每一个 MapTask 的输出进行局部汇总，以减小网络传输量即采用

Combiner 功能。

（1）数据输入 hello.txt

（2）期望输出数据

期望：Combine 输入数据多，输出时经过合并，输出数据降低。

2 ）需求分析

需求：对每一个MapTask的输出局部汇总（Combiner）

[图片上传中...(image-df374-1618558623960-16)]

3 ）案例实操- 方案一

（1）增加一个 WordCountCombiner 类继承 Reducer

package com.atguigu.mapreduce.combiner; import org.apache.hadoop.io.IntWritable; import org.apache.hadoop.io.Text; import org.apache.hadoop.mapreduce.Reducer; import java.io.IOException; public class WordCountCombiner extends Reducer { private IntWritable outV = new IntWritable(); @Override protected void reduce(Text key, Iterable values, Context context) throws IOException, InterruptedException { int sum = 0; for (IntWritable value : values) { sum += value.get(); } //封装 outKV outV.set(sum); //写出 outKV context.write(key,outV); } }

（2）在 WordcountDriver 驱动类中指定 Combiner

// 指定需要使用 combiner，以及用哪个类作为 combiner 的逻辑 job.setCombinerClass(WordCountCombiner.class);

4 ）案例实操- 方案二

（1）将 WordcountReducer 作为 Combiner 在 WordcountDriver 驱动类中指定 // 指定需要使用 Combiner，以及用哪个类作为 Combiner 的逻辑 job.setCombinerClass(WordCountReducer.class);

运行程序，如下图所示

[图片上传中...(image-635dfc-1618558623960-15)]

[图片上传中...(image-6665b9-1618558623960-14)]

3.4 OutputFormat 数据输出

3.4.1 OutputFormat 接口实现类

[图片上传中...(image-49220c-1618558623960-13)]

3.4.2 自定义 OutputFormat 案例实操

1 ）需求

过滤输入的 log 日志，包含 atguigu 的网站输出到 e:/atguigu.log，不包含 atguigu 的网站

输出到 e:/other.log。

（1）输入数据 log.txt

（2）期望输出数据 atguigu.log other.log

2 ）需求分析

自定义OutputFormat案例分析

[图片上传中...(image-f3afd3-1618558623960-12)]

3 ）案例实操

（1）编写 LogMapper 类

package com.atguigu.mapreduce.outputformat; import org.apache.hadoop.io.LongWritable; import org.apache.hadoop.io.NullWritable; import org.apache.hadoop.io.Text; import org.apache.hadoop.mapreduce.Mapper; import java.io.IOException; public class LogMapper extends Mapper { @Override protected void map(LongWritable key, Text value, Context context) throws IOException, InterruptedException { //不做任何处理,直接写出一行 log 数据 context.write(value,NullWritable.get()); } }

（2）编写 LogReducer 类

package com.atguigu.mapreduce.outputformat; import org.apache.hadoop.io.NullWritable; import org.apache.hadoop.io.Text; import org.apache.hadoop.mapreduce.Reducer; import java.io.IOException; public class LogReducer extends Reducer { @Override protected void reduce(Text key, Iterable values, Context context) throws IOException, InterruptedException { // 防止有相同的数据,迭代写出 for (NullWritable value : values) { context.write(key,NullWritable.get()); } } }

（3）自定义一个 LogOutputFormat 类

package com.atguigu.mapreduce.outputformat; import org.apache.hadoop.io.NullWritable; import org.apache.hadoop.io.Text; import org.apache.hadoop.mapreduce.RecordWriter; import org.apache.hadoop.mapreduce.TaskAttemptContext; import org.apache.hadoop.mapreduce.lib.output.FileOutputFormat; import java.io.IOException; public class LogOutputFormat extends FileOutputFormat { @Override public RecordWriter getRecordWriter(TaskAttemptContext job) throws IOException, InterruptedException { //创建一个自定义的 RecordWriter 返回 LogRecordWriter logRecordWriter = new LogRecordWriter(job); return logRecordWriter; } }

（4）编写 LogRecordWriter 类

package com.atguigu.mapreduce.outputformat; import org.apache.hadoop.fs.FSDataOutputStream; import org.apache.hadoop.fs.FileSystem; import org.apache.hadoop.fs.Path; import org.apache.hadoop.io.IOUtils; import org.apache.hadoop.io.NullWritable; import org.apache.hadoop.io.Text; import org.apache.hadoop.mapreduce.RecordWriter; import org.apache.hadoop.mapreduce.TaskAttemptContext; import java.io.IOException; public class LogRecordWriter extends RecordWriter { private FSDataOutputStream atguiguOut; private FSDataOutputStream otherOut; public LogRecordWriter(TaskAttemptContext job) { try { //获取文件系统对象 FileSystem fs = FileSystem.get(job.getConfiguration()); //用文件系统对象创建两个输出流对应不同的目录 atguiguOut = fs.create(new Path("d:/hadoop/atguigu.log")); otherOut = fs.create(new Path("d:/hadoop/other.log")); } catch (IOException e) { e.printStackTrace(); } } @Override public void write(Text key, NullWritable value) throws IOException, InterruptedException { String log = key.toString(); //根据一行的 log 数据是否包含 atguigu,判断两条输出流输出的内容 if (log.contains("atguigu")) { atguiguOut.writeBytes(log + "\n"); } else { otherOut.writeBytes(log + "\n"); } } @Override public void close(TaskAttemptContext context) throws IOException, InterruptedException { //关流 IOUtils.closeStream(atguiguOut); IOUtils.closeStream(otherOut); } }

（5）编写 LogDriver 类

package com.atguigu.mapreduce.outputformat; import org.apache.hadoop.conf.Configuration; import org.apache.hadoop.fs.Path; import org.apache.hadoop.io.NullWritable; import org.apache.hadoop.io.Text; import org.apache.hadoop.mapreduce.Job; import org.apache.hadoop.mapreduce.lib.input.FileInputFormat; import org.apache.hadoop.mapreduce.lib.output.FileOutputFormat; import java.io.IOException; public class LogDriver { public static void main(String[] args) throws IOException, ClassNotFoundException, InterruptedException { Configuration conf = new Configuration(); Job job = Job.getInstance(conf); job.setJarByClass(LogDriver.class); job.setMapperClass(LogMapper.class); job.setReducerClass(LogReducer.class); job.setMapOutputKeyClass(Text.class); job.setMapOutputValueClass(NullWritable.class); job.setOutputKeyClass(Text.class); job.setOutputValueClass(NullWritable.class); //设置自定义的 outputformat job.setOutputFormatClass(LogOutputFormat.class); FileInputFormat.setInputPaths(job, new Path("D:\input")); //虽然我们自定义了 outputformat，但是因为我们的 outputformat 继承自 fileoutputformat //而 fileoutputformat 要输出一个_SUCCESS 文件，所以在这还得指定一个输出目录 FileOutputFormat.setOutputPath(job, new Path("D:\logoutput")); boolean b = job.waitForCompletion(true); System.exit(b ? 0 : 1); } }

3.5 MapReduce 内核源码解析

3.5.1 MapTask 工作机制

[图片上传中...(image-deab69-1618558623960-11)]

（1）Read 阶段：MapTask 通过 InputFormat 获得的 RecordReader，从输入 InputSplit中解析出一个个 key/value。

（2）Map 阶段：该节点主要是将解析出的 key/value 交给用户编写 map()函数处理，并

产生一系列新的 key/value。

（3）Collect 收集阶段：在用户编写 map()函数中，当数据处理完成后，一般会调用

OutputCollector.collect()输出结果。在该函数内部，它会将生成的 key/value 分区（调用

Partitioner），并写入一个环形内存缓冲区中。

（4）Spill 阶段：即“溢写”，当环形缓冲区满后，MapReduce 会将数据写到本地磁盘上，生成一个临时文件。需要注意的是，将数据写入本地磁盘之前，先要对数据进行一次本地排序，并在必要时对数据进行合并、压缩等操作。

溢写阶段详情：

步骤 1：利用快速排序算法对缓存区内的数据进行排序，排序方式是，先按照分区编号Partition 进行排序，然后按照 key 进行排序。这样，经过排序后，数据以分区为单位聚集在一起，且同一分区内所有数据按照 key 有序。

步骤 2：按照分区编号由小到大依次将每个分区中的数据写入任务工作目录下的临时文件 output/spillN.out（N 表示当前溢写次数）中。如果用户设置了 Combiner，则写入文件之前，对每个分区中的数据进行一次聚集操作。

步骤 3：将分区数据的元信息写到内存索引数据结构 SpillRecord 中，其中每个分区的元信息包括在临时文件中的偏移量、压缩前数据大小和压缩后数据大小。如果当前内存索引大小超过 1MB，则将内存索引写到文件 output/spillN.out.index 中。

（5）Merge 阶段：当所有数据处理完成后，MapTask 对所有临时文件进行一次合并，以确保最终只会生成一个数据文件。

当所有数据处理完后，MapTask 会将所有临时文件合并成一个大文件，并保存到文件output/file.out 中，同时生成相应的索引文件 output/file.out.index。

在进行文件合并过程中，MapTask 以分区为单位进行合并。对于某个分区，它将采用多轮递归合并的方式。每轮合并 mapreduce.task.io.sort.factor（默认 10）个文件，并将产生的文件重新加入待合并列表中，对文件排序后，重复以上过程，直到最终得到一个大文件。

让每个 MapTask 最终只生成一个数据文件，可避免同时打开大量文件和同时读取大量小文件产生的随机读取带来的开销。

3.5.2 ReduceTask 工作机制

[图片上传中...(image-a7b2be-1618558623960-10)]

（1）Copy 阶段：ReduceTask 从各个 MapTask 上远程拷贝一片数据，并针对某一片数

据，如果其大小超过一定阈值，则写到磁盘上，否则直接放到内存中。

（2）Sort 阶段：在远程拷贝数据的同时，ReduceTask 启动了两个后台线程对内存和磁

盘上的文件进行合并，以防止内存使用过多或磁盘上文件过多。按照 MapReduce 语义，用户编写 reduce()函数输入数据是按 key 进行聚集的一组数据。为了将 key 相同的数据聚在一起，Hadoop 采用了基于排序的策略。由于各个 MapTask 已经实现对自己的处理结果进行了局部排序，因此，ReduceTask 只需对所有数据进行一次归并排序即可。

（3）Reduce 阶段：reduce()函数将计算结果写到 HDFS 上。

3.5.3 ReduceTask 并行度决定机制

回顾：MapTask 并行度由切片个数决定，切片个数由输入文件和切片规则决定。

思考：ReduceTask 并行度由谁决定？

1 ）设置 ReduceTask 并行度（个数）

ReduceTask 的并行度同样影响整个 Job 的执行并发度和执行效率，但与 MapTask 的并

发数由切片数决定不同，ReduceTask 数量的决定是可以直接手动设置：

// 默认值是 1，手动设置为 4 job.setNumReduceTasks(4);

2 ）实验：测试 ReduceTask 多少合适

（1）实验环境：1 个 Master 节点，16 个 Slave 节点：CPU:8GHZ，内存: 2G

（2）实验结论：

[图片上传中...(image-9821b0-1618558623960-9)]

3 ）注意事项

注意事项

（1）ReduceTask=0，表示没有Reduce阶段，输出文件个数和Map个数一致。

（2）ReduceTask默认值就是1，所以输出文件个数为一个。

（3）如果数据分布不均匀，就有可能在Reduce阶段产生数据倾斜

（4）ReduceTask数量并不是任意设置，还要考虑业务逻辑需求，有些情况下，需要计算全局汇总结果，就只能有1个ReduceTask。

（5）具体多少个ReduceTask，需要根据集群性能而定。

（6）如果分区数不是1，但是ReduceTask为1，是否执行分区过程。答案是：不执行分区过程。因为在MapTask的源码中，执行分区的前提是先判断ReduceNum个数是否大于1。不大于1肯定不执行。

3.5.4 MapTask & ReduceTask 源码解析

1 ）MapTask 源码解析流程

=================== MapTask ===================

context.write(k, NullWritable.get()); //自定义的 map 方法的写出，进入 output.write(key, value); //MapTask727 行，收集方法，进入两次 collector.collect(key, value,partitioner.getPartition(key, value, partitions)); HashPartitioner(); //默认分区器 collect() //MapTask1082 行 map 端所有的 kv 全部写出后会走下面的 close 方法 close() //MapTask732 行 collector.flush() // 溢出刷写方法，MapTask735 行，提前打个断点，进入 sortAndSpill() //溢写排序，MapTask1505 行，进入 sorter.sort() QuickSort //溢写排序方法，MapTask1625 行，进入 mergeParts(); //合并文件，MapTask1527 行，进入 collector.close(); //MapTask739 行,收集器关闭,即将进入 ReduceTask

2 ）ReduceTask 源码解析流程

=================== ReduceTask ===================

if (isMapOrReduce()) //reduceTask324 行，提前打断点 initialize() // reduceTask333 行,进入 init(shuffleContext); // reduceTask375 行,走到这需要先给下面的打断点 totalMaps = job.getNumMapTasks(); // ShuffleSchedulerImpl 第 120 行，提前打断点 merger = createMergeManager(context); //合并方法，Shuffle 第 80 行 // MergeManagerImpl 第 232 235 行，提前打断点 this.inMemoryMerger = createInMemoryMerger(); //内存合并 this.onDiskMerger = new OnDiskMerger(this); //磁盘合并 rIter = shuffleConsumerPlugin.run(); eventFetcher.start(); //开始抓取数据，Shuffle 第 107 行，提前打断点 eventFetcher.shutDown(); //抓取结束，Shuffle 第 141 行，提前打断点 copyPhase.complete(); //copy 阶段完成，Shuffle 第 151 行 taskStatus.setPhase(TaskStatus.Phase.SORT); //开始排序阶段，Shuffle 第 152 行 sortPhase.complete(); //排序阶段完成，即将进入 reduce 阶段 reduceTask382 行 reduce(); //reduce 阶段调用的就是我们自定义的 reduce 方法，会被调用多次 cleanup(context); //reduce 完成之前，会最后调用一次 Reducer 里面的 cleanup 方法

3.6 Join 应用

3.6.1 Reduce Join

Map 端的主要工作：为来自不同表或文件的 key/value 对，打标签以区别不同来源的记录。然后用连接字段作为 key，其余部分和新加的标志作为 value，最后进行输出。

Reduce 端的主要工作：在 Reduce 端以连接字段作为 key 的分组已经完成，我们只需要在每一个分组当中将那些来源于不同文件的记录（在 Map 阶段已经打标志）分开，最后进行合并就 ok 了。

3.6.2 Reduce Join 案例实操

1 ）需求

[图片上传中...(image-38e2ee-1618558623959-8)]

[图片上传中...(image-d26076-1618558623959-7)]

将商品信息表中数据根据商品 pid 合并到订单数据表中。

[图片上传中...(image-8ca637-1618558623959-6)]

2 ）需求分析

通过将关联条件作为 Map 输出的 key，将两表满足 Join 条件的数据并携带数据所来源的文件信息，发往同一个 ReduceTask，在 Reduce 中进行数据的串联。

Reduce端表合并（数据倾斜）

[图片上传中...(image-21df88-1618558623959-5)]

3 ）代码实现

（1）创建商品和订单合并后的 TableBean 类

package com.atguigu.mapreduce.reducejoin; import org.apache.hadoop.io.Writable; import java.io.DataInput; import java.io.DataOutput; import java.io.IOException; public class TableBean implements Writable { private String id; //订单 id private String pid; //产品 id private int amount; //产品数量 private String pname; //产品名称 private String flag; //判断是 order 表还是 pd 表的标志字段 public TableBean() { } public String getId() { return id; } public void setId(String id) { this.id = id; } public String getPid() { return pid; } public void setPid(String pid) { this.pid = pid; } public int getAmount() { return amount; } public void setAmount(int amount) { this.amount = amount; } public String getPname() { return pname; } public void setPname(String pname) { this.pname = pname; } public String getFlag() { return flag; } public void setFlag(String flag) { this.flag = flag; } @Override public String toString() { return id + "\t" + pname + "\t" + amount; } @Override public void write(DataOutput out) throws IOException { out.writeUTF(id); out.writeUTF(pid); out.writeInt(amount); out.writeUTF(pname); out.writeUTF(flag); } @Override public void readFields(DataInput in) throws IOException { this.id = in.readUTF(); this.pid = in.readUTF(); this.amount = in.readInt(); this.pname = in.readUTF(); this.flag = in.readUTF(); } }

（2）编写 TableMapper 类

package com.atguigu.mapreduce.reducejoin; import org.apache.hadoop.io.LongWritable; import org.apache.hadoop.io.Text; import org.apache.hadoop.mapreduce.InputSplit; import org.apache.hadoop.mapreduce.Mapper; import org.apache.hadoop.mapreduce.lib.input.FileSplit; import java.io.IOException; public class TableMapper extends Mapper { private String filename; private Text outK = new Text(); private TableBean outV = new TableBean(); @Override protected void setup(Context context) throws IOException, InterruptedException { //获取对应文件名称 InputSplit split = context.getInputSplit(); FileSplit fileSplit = (FileSplit) split; filename = fileSplit.getPath().getName(); } @Override protected void map(LongWritable key, Text value, Context context) throws IOException, InterruptedException { //获取一行 String line = value.toString(); //判断是哪个文件,然后针对文件进行不同的操作 if(filename.contains("order")){ //订单表的处理 String[] split = line.split("\t"); //封装 outK outK.set(split[1]); //封装 outV outV.setId(split[0]); outV.setPid(split[1]); outV.setAmount(Integer.parseInt(split[2])); outV.setPname(""); outV.setFlag("order"); }else { //商品表的处理 String[] split = line.split("\t"); //封装 outK outK.set(split[0]); //封装 outV outV.setId(""); outV.setPid(split[0]); outV.setAmount(0); outV.setPname(split[1]); outV.setFlag("pd"); } //写出 KV context.write(outK,outV); } }

（3）编写 TableReducer 类

package com.atguigu.mapreduce.reducejoin; import org.apache.commons.beanutils.BeanUtils; import org.apache.hadoop.io.NullWritable; import org.apache.hadoop.io.Text; import org.apache.hadoop.mapreduce.Reducer; import java.io.IOException; import java.lang.reflect.InvocationTargetException; import java.util.ArrayList; public class TableReducer extends Reducer { @Override protected void reduce(Text key, Iterable values, Context context) throws IOException, InterruptedException { ArrayList orderBeans = new ArrayList<>(); TableBean pdBean = new TableBean(); for (TableBean value : values) { //判断数据来自哪个表 if("order".equals(value.getFlag())){ //订单表 //创建一个临时 TableBean 对象接收 value TableBean tmpOrderBean = new TableBean(); try { BeanUtils.copyProperties(tmpOrderBean,value); } catch (IllegalAccessException e) { e.printStackTrace(); } catch (InvocationTargetException e) { e.printStackTrace(); } //将临时 TableBean 对象添加到集合 orderBeans orderBeans.add(tmpOrderBean); }else { //商品表 try { BeanUtils.copyProperties(pdBean,value); } catch (IllegalAccessException e) { e.printStackTrace(); } catch (InvocationTargetException e) { e.printStackTrace(); } } } //遍历集合 orderBeans,替换掉每个 orderBean 的 pid 为 pname,然后写出 for (TableBean orderBean : orderBeans) { orderBean.setPname(pdBean.getPname()); //写出修改后的 orderBean 对象 context.write(orderBean,NullWritable.get()); } } }

（4）编写 TableDriver 类

package com.atguigu.mapreduce.reducejoin; import org.apache.hadoop.conf.Configuration; import org.apache.hadoop.fs.Path; import org.apache.hadoop.io.NullWritable; import org.apache.hadoop.io.Text; import org.apache.hadoop.mapreduce.Job; import org.apache.hadoop.mapreduce.lib.input.FileInputFormat; import org.apache.hadoop.mapreduce.lib.output.FileOutputFormat; import java.io.IOException; public class TableDriver { public static void main(String[] args) throws IOException, ClassNotFoundException, InterruptedException { Job job = Job.getInstance(new Configuration()); job.setJarByClass(TableDriver.class); job.setMapperClass(TableMapper.class); job.setReducerClass(TableReducer.class); job.setMapOutputKeyClass(Text.class); job.setMapOutputValueClass(TableBean.class); job.setOutputKeyClass(TableBean.class); job.setOutputValueClass(NullWritable.class); FileInputFormat.setInputPaths(job, new Path("D:\input")); FileOutputFormat.setOutputPath(job, new Path("D:\output")); boolean b = job.waitForCompletion(true); System.exit(b ? 0 : 1); } }

4 ）测试

运行程序查看结果

1004 小米 4 1001 小米 1 1005 华为 5 1002 华为 2 1006 格力 6 1003 格力 3

5 ）总结

缺点：这种方式中，合并的操作是在 Reduce 阶段完成，Reduce 端的处理压力太大，Map节点的运算负载则很低，资源利用率不高，且在 Reduce 阶段极易产生数据倾斜。

解决方案：Map 端实现数据合并。

3.6.3 Map Join

1 ）使用场景

Map Join 适用于一张表十分小、一张表很大的场景。

2 ）优点

思考：在 Reduce 端处理过多的表，非常容易产生数据倾斜。怎么办？

在 Map 端缓存多张表，提前处理业务逻辑，这样增加 Map 端业务，减少 Reduce 端数据的压力，尽可能的减少数据倾斜。

3 ）具体办法：采用 DistributedCache

（1）在 Mapper 的 setup 阶段，将文件读取到缓存集合中。

（2）在 Driver 驱动类中加载缓存。

//缓存普通文件到 Task 运行节点。 job.addCacheFile(new URI("file:///e:/cache/pd.txt")); //如果是集群运行,需要设置 HDFS 路径 job.addCacheFile(new URI("hdfs://hadoop102:8020/cache/pd.txt"));

3.6.4 Map Join 案例实操

1 ）需求

order.txt

[图片上传中...(image-3dd3c2-1618558623959-4)]

pd.txt

[图片上传中...(image-186b5f-1618558623959-3)]

将商品信息表中数据根据商品 pid 合并到订单数据表中。

表最终数据形式

[图片上传中...(image-46d687-1618558623959-2)]

[图片上传中...(image-be7c5b-1618558623959-1)]

2 ）需求分析

MapJoin 适用于关联表中有小表的情形。

Map端表合并案例分析（Distributedcache ）

[图片上传中...(image-41dd38-1618558623958-0)]

3 ）实现代码

（1）先在 MapJoinDriver 驱动类中添加缓存文件

package com.atguigu.mapreduce.mapjoin; import org.apache.hadoop.conf.Configuration; import org.apache.hadoop.fs.Path; import org.apache.hadoop.io.NullWritable; import org.apache.hadoop.io.Text; import org.apache.hadoop.mapreduce.Job; import org.apache.hadoop.mapreduce.lib.input.FileInputFormat; import org.apache.hadoop.mapreduce.lib.output.FileOutputFormat; import java.io.IOException; import java.net.URI; import java.net.URISyntaxException; public class MapJoinDriver { public static void main(String[] args) throws IOException, URISyntaxException, ClassNotFoundException, InterruptedException { // 1 获取 job 信息 Configuration conf = new Configuration(); Job job = Job.getInstance(conf); // 2 设置加载 jar 包路径 job.setJarByClass(MapJoinDriver.class); // 3 关联 mapper job.setMapperClass(MapJoinMapper.class); // 4 设置 Map 输出 KV 类型 job.setMapOutputKeyClass(Text.class); job.setMapOutputValueClass(NullWritable.class); // 5 设置最终输出 KV 类型 job.setOutputKeyClass(Text.class); job.setOutputValueClass(NullWritable.class); // 加载缓存数据 job.addCacheFile(new URI("file:///D:/input/tablecache/pd.txt")); // Map 端 Join 的逻辑不需要 Reduce 阶段，设置 reduceTask 数量为 0 job.setNumReduceTasks(0); // 6 设置输入输出路径 FileInputFormat.setInputPaths(job, new Path("D:\input")); FileOutputFormat.setOutputPath(job, new Path("D:\output")); // 7 提交 boolean b = job.waitForCompletion(true); System.exit(b ? 0 : 1); } }

（2）在 MapJoinMapper 类中的 setup 方法中读取缓存文件

package com.atguigu.mapreduce.mapjoin; import org.apache.commons.lang.StringUtils; import org.apache.hadoop.fs.FSDataInputStream; import org.apache.hadoop.fs.FileSystem; import org.apache.hadoop.fs.Path; import org.apache.hadoop.io.IOUtils; import org.apache.hadoop.io.LongWritable; import org.apache.hadoop.io.NullWritable; import org.apache.hadoop.io.Text; import org.apache.hadoop.mapreduce.Mapper; import java.io.BufferedReader; import java.io.IOException; import java.io.InputStreamReader; import java.net.URI; import java.util.HashMap; import java.util.Map; public class MapJoinMapper extends Mapper { private Map pdMap = new HashMap<>(); private Text text = new Text(); //任务开始前将 pd 数据缓存进 pdMap @Override protected void setup(Context context) throws IOException, InterruptedException { //通过缓存文件得到小表数据 pd.txt URI[] cacheFiles = context.getCacheFiles(); Path path = new Path(cacheFiles[0]); //获取文件系统对象,并开流 FileSystem fs = FileSystem.get(context.getConfiguration()); FSDataInputStream fis = fs.open(path); //通过包装流转换为 reader,方便按行读取 BufferedReader reader = new BufferedReader(new InputStreamReader(fis, "UTF-8")); //逐行读取，按行处理 String line; while (StringUtils.isNotEmpty(line = reader.readLine())) { //切割一行 //01 小米 String[] split = line.split("\t"); pdMap.put(split[0], split[1]); } //关流 IOUtils.closeStream(reader); } @Override protected void map(LongWritable key, Text value, Context context) throws IOException, InterruptedException { //读取大表数据 //1001 01 1 String[] fields = value.toString().split("\t"); //通过大表每行数据的 pid,去 pdMap 里面取出 pname String pname = pdMap.get(fields[1]); //将大表每行数据的 pid 替换为 pname text.set(fields[0] + "\t" + pname + "\t" + fields[2]); //写出 context.write(text,NullWritable.get()); } }

3.7 数据清洗（ETL ）

“ETL，是英文 Extract-Transform-Load 的缩写，用来描述将数据从来源端经过抽取

（Extract）、转换（Transform）、加载（Load）至目的端的过程。ETL 一词较常用在数据仓库，但其对象并不限于数据仓库

在运行核心业务 MapReduce 程序之前，往往要先对数据进行清洗，清理掉不符合用户要求的数据。清理的过程往往只需要运行 Mapper 程序，不需要运行 Reduce 程序。

1 ）需求

去除日志中字段个数小于等于 11 的日志。

（1）输入数据 web.log

（2）期望输出数据每行字段长度都大于 11。

2 ）需求分析

需要在 Map 阶段对输入的数据根据规则进行过滤清洗。

3 ）实现代码

（1）编写 WebLogMapper 类

package com.atguigu.mapreduce.weblog; import java.io.IOException; import org.apache.hadoop.io.LongWritable; import org.apache.hadoop.io.NullWritable; import org.apache.hadoop.io.Text; import org.apache.hadoop.mapreduce.Mapper; public class WebLogMapper extends Mapper{ @Override protected void map(LongWritable key, Text value, Context context) throws IOException, InterruptedException { // 1 获取 1 行数据 String line = value.toString(); // 2 解析日志 boolean result = parseLog(line,context); // 3 日志不合法退出 if (!result) { return; } // 4 日志合法就直接写出 context.write(value, NullWritable.get()); } // 2 封装解析日志的方法 private boolean parseLog(String line, Context context) { // 1 截取 String[] fields = line.split(" "); // 2 日志长度大于 11 的为合法 if (fields.length > 11) { return true; }else { return false; } } }

（2）编写 WebLogDriver 类

package com.atguigu.mapreduce.weblog; import org.apache.hadoop.conf.Configuration; import org.apache.hadoop.fs.Path; import org.apache.hadoop.io.NullWritable; import org.apache.hadoop.io.Text; import org.apache.hadoop.mapreduce.Job; import org.apache.hadoop.mapreduce.lib.input.FileInputFormat; import org.apache.hadoop.mapreduce.lib.output.FileOutputFormat; public class WebLogDriver { public static void main(String[] args) throws Exception { // 输入输出路径需要根据自己电脑上实际的输入输出路径设置 args = new String[] { "D:/input/inputlog", "D:/output1" }; // 1 获取 job 信息 Configuration conf = new Configuration(); Job job = Job.getInstance(conf); // 2 加载 jar 包 job.setJarByClass(LogDriver.class); // 3 关联 map job.setMapperClass(WebLogMapper.class); // 4 设置最终输出类型 job.setOutputKeyClass(Text.class); job.setOutputValueClass(NullWritable.class); // 设置 reducetask 个数为 0 job.setNumReduceTasks(0); // 5 设置输入和输出路径 FileInputFormat.setInputPaths(job, new Path(args[0])); FileOutputFormat.setOutputPath(job, new Path(args[1])); // 6 提交 boolean b = job.waitForCompletion(true); System.exit(b ? 0 : 1); } }

3.8 MapReduce 开发总结

1 ）输入数据接口：InputFormat

（1）默认使用的实现类是：TextInputFormat

（2）TextInputFormat 的功能逻辑是：一次读一行文本，然后将该行的起始偏移量作为

key，行内容作为 value 返回。

（3）CombineTextInputFormat 可以把多个小文件合并成一个切片处理，提高处理效率。

2 ）逻辑处理接口：Mapper

用户根据业务需求实现其中三个方法：map() setup() cleanup ()

3 ）Partitioner 分区

（1）有默认实现 HashPartitioner，逻辑是根据 key 的哈希值和 numReduces 来返回一个分区号；key.hashCode()&Integer.MAXVALUE % numReduces

（2）如果业务上有特别的需求，可以自定义分区。

4 ）Comparable 排序

（1）当我们用自定义的对象作为 key 来输出时，就必须要实现 WritableComparable接

口，重写其中的 compareTo()方法。

（2）部分排序：对最终输出的每一个文件进行内部排序。

（3）全排序：对所有数据进行排序，通常只有一个 Reduce。

（4）二次排序：排序的条件有两个。

5 ）Combiner 合并

Combiner 合并可以提高程序执行效率，减少 IO 传输。但是使用时必须不能影响原有的

业务处理结果。

6 ）逻辑处理接口：Reducer

用户根据业务需求实现其中三个方法：reduce() setup() cleanup ()

7 ）输出数据接口：OutputFormat

（1）默认实现类是 TextOutputFormat，功能逻辑是：将每一个 KV 对，向目标文本文件

输出一行。

（2）用户还可以自定义 OutputFormat。

大数据技术之MapReduce（三）

MapReduce 框架原理

3.1 InputFormat 数据输入

3.1.1 切片与与 MapTask 并行度决定机制

3.1.3 FileInputFormat 切片机制

3.1.4 TextInputFormat

3.1.5 CombineTextInputFormat 切片机制

3.1.6 CombineTextInputFormat 案例实操

3.2 MapReduce 工作流程

3.3 Shuffle 机制

3.3.1 Shuffle 机制

3.3.2 Partition 分区

3.3.3 Partition 分区案例实操

3.3.4 WritableComparable 排序

3.3.5 WritableComparable 排序案例实操（全排序）

3.3.6 WritableComparable 排序案例实操（区内排序）

3.3.7 Combiner 合并

你可能感兴趣的:(大数据技术之MapReduce（三）)

大数据技术之MapReduce（三）

MapReduce 框架原理

3.1 InputFormat 数据输入

3.1.1 切片与 与 MapTask 并行度 决定机制

3.1.3 FileInputFormat 切片机制

3.1.4 TextInputFormat

3.1.5 CombineTextInputFormat 切片机制

3.1.6 CombineTextInputFormat 案例实操

3.2 MapReduce 工作 流程

3.3 Shuffle 机制

3.3.1 Shuffle 机制

3.3.2 Partition 分区

3.3.3 Partition 分区 案例实操

3.3.4 WritableComparable 排序

3.3.5 WritableComparable 排序 案例实操 （全 排序 ）

3.3.6 WritableComparable 排序 案例实操 （区内 排序 ）

3.3.7 Combiner 合并

你可能感兴趣的:(大数据技术之MapReduce（三）)

3.1.1 切片与与 MapTask 并行度决定机制

3.2 MapReduce 工作流程

3.3.3 Partition 分区案例实操

3.3.5 WritableComparable 排序案例实操（全排序）

3.3.6 WritableComparable 排序案例实操（区内排序）