RDD方法=>RDD算子(Operator 操作)
RDD的方法和Scala集合对象的方法不一样,集合对象的方法都是在同一个节点的内存中完成的。
RDD的方法可以将计算逻辑发送到Executor端(分布式节点)执行。为了区分不同的处理效果,所以将RDD的方法称之为算子。RDD的方法外部的操作都是在Driver端执行的,而方法内部的逻辑代码是在Executor端执行。算子字面看还是以计算为主,RDD不存放数据
附:
目录
一、转换算子
1.Value类型
2.双Value类型
3.Key - Value类型
二、行动算子
RDD根据数据处理方式的不同将算子整体上分为Value类型、双Value类型和Key-Value类型
1)map
def map[U: ClassTag](f: T => U): RDD[U]
val sparkConf = new SparkConf().setMaster("local[*]").setAppName("Operator")
val sc = new SparkContext(sparkConf)
val rdd = sc.makeRDD(List(1,2,3,4))
// 1,2,3,4
// 2,4,6,8
// 转换函数
def mapFunction(num:Int): Int = {
num * 2
}
//回顾Scala至简原则
//val mapRDD: RDD[Int] = rdd.map(mapFunction)
//val mapRDD: RDD[Int] = rdd.map((num:Int)=>{num*2})
//val mapRDD: RDD[Int] = rdd.map((num:Int)=>num*2)
//val mapRDD: RDD[Int] = rdd.map((num)=>num*2)
//val mapRDD: RDD[Int] = rdd.map(num=>num*2)
val mapRDD: RDD[Int] = rdd.map(_*2)
mapRDD.collect().foreach(println)
rdd的计算一个分区内的数据是一个一个执行逻辑 只有前面一个数据全部的逻辑执行完毕后,才会执行下一个数据。 分区内数据的执行是有序的;不同分区数据计算是无序的。
2)mapPartitions
def mapPartitions[U: ClassTag](
f: Iterator[T] => Iterator[U],
preservesPartitioning: Boolean = false): RDD[U]
(使用mapPartitions可以以分区为单位进行数据转换操作,但会将整个分区的数据加载到内存进行引用,如果处理完的数据是不会被释放掉,存在对象的引用,在内存较小,数据量较大场合下,容易内存溢出)
eg:获取每个数据分区的最大值
val rdd = sc.makeRDD(List(1,2,3,4), 2)
// 【1,2】,【3,4】
// 【2】,【4】
val mpRDD = rdd.mapPartitions(
iter => {
List(iter.max).iterator
}
)
map和mapPartitions区别:
3)mapPartitionsWithIndex
def mapPartitionsWithIndex[U: ClassTag](
f: (Int, Iterator[T]) => Iterator[U],
preservesPartitioning: Boolean = false): RDD[U]
eg:获取第二个数据分区的数据
val rdd = sc.makeRDD(List(1,2,3,4), 2)
// 【1,2】,【3,4】
val mpiRDD = rdd.mapPartitionsWithIndex(
(index, iter) => {
if ( index == 1) {
iter
} else {
Nil.iterator
}
}
eg.获取每个数据的分区
val mpiRDD = rdd.mapPartitionsWithIndex(
(index, iter) => {
// 1, 2, 3, 4
//(0,1)(2,2),(4,3),(6,4)
iter.map(
num => {
(index, num)
}
)
}
)
4)flatMap
def flatMap[U: ClassTag](f: T => TraversableOnce[U]): RDD[U]
将处理的数据进行扁平化后再进行映射处理,所以算子也称之为扁平映射,与map相比就是多了扁平化操作
eg.将List(List(1,2),3,List(4,5))进行扁平化操作
val rdd = sc.makeRDD(List(List(1,2),3,List(4,5)))
val flatRDD = rdd.flatMap(
data => {
//模式匹配
data match {
case list:List[_] => list
case dat => List(dat)
}
}
)
5)glom
def glom(): RDD[Array[T]]
将同一个分区的数据直接转换为相同类型的内存数组进行处理,分区不变
eg:计算所有分区最大值求和(分区内取最大值,分区间最大值求和)
val rdd : RDD[Int] = sc.makeRDD(List(1,2,3,4), 2)
// 【1,2】,【3,4】
// 【2】,【4】
// 【6】
val glomRDD: RDD[Array[Int]] = rdd.glom()
val maxRDD: RDD[Int] = glomRDD.map(
array => {
array.max
}
)
println(maxRDD.collect().sum)
6)groupBy
def groupBy[K](f: T => K)(implicit kt: ClassTag[K]): RDD[(K, Iterable[T])]
将数据根据指定的规则进行分组, 分区默认不变,但是数据会被打乱重新组合,我们将这样的操作称之为shuffle。极限情况下,数据可能被分在同一个分区中
eg.将List("Hello", "hive", "hbase", "Hadoop")根据单词首写字母进行分组。
val rdd = sc.makeRDD(List("Hello", "Spark", "Scala", "Hadoop"), 2)
// 分组和分区没有必然的关系
// groupBy会将数据源中的每一个数据进行分组判断,根据返回的分组key进行分组
// 相同的key值的数据会放置在一个组中
val groupRDD = rdd.groupBy(_.charAt(0))
//(H,CompactBuffer(Hello, Hadoop));(S,CompactBuffer(Spark, Scala))
7)filter
def filter(f: T => Boolean): RDD[T]
将数据根据指定的规则进行筛选过滤,符合规则的数据保留,不符合规则的数据丢弃。 当数据进行筛选过滤后,分区不变,但是分区内的数据可能不均衡,生产环境下,可能会出现数据倾斜。
val rdd = sc.makeRDD(List(1,2,3,4))
val filterRDD: RDD[Int] = rdd.filter(num=>num%2!=0)
//1
//3
8)sample(子集)
def sample( withReplacement: Boolean,
fraction: Double,
seed: Long = Utils.random.nextLong): RDD[T]
// sample算子需要传递三个参数
// 1. 第一个参数表示,抽取数据后是否将数据返回 true(放回),false(丢弃)
// 2. 第二个参数表示,
// 如果抽取不放回的场合:数据源中每条数据被抽取的概率,基准值的概念(相当于阈值)
// 如果抽取放回的场合:表示数据源中的每条数据被抽取的可能次数
// 3. 第三个参数表示,抽取数据时随机算法的种子
// 如果不传递第三个参数,那么使用的是当前系统时间
println(rdd.sample(
false,
0.4
1
).collect().mkString(","))
9)distinct (去重)
def distinct()(implicit ord: Ordering[T] = null): RDD[T]
def distinct(numPartitions: Int)(implicit ord: Ordering[T] = null): RDD[T]
val rdd = sc.makeRDD(List(1,2,3,4,1,2,3,4))
val rdd1: RDD[Int] = rdd.distinct()
rdd1.collect().foreach(println)
//4;1;2;3
10)coalesce(缩减分区)
def coalesce(numPartitions: Int,
shuffle: Boolean = false,
partitionCoalescer: Option[PartitionCoalescer] = Option.empty)
(implicit ord: Ordering[T] = null) : RDD[T]
根据数据量缩减分区,用于大数据集过滤后,提高小数据集的执行效率 当spark程序中,存在过多的小任务的时候,可以通过coalesce方法,收缩合并分区,减少分区的个数,减小任务调度成本
val rdd = sc.makeRDD(List(1,2,3,4,5,6), 3)
// coalesce方法默认情况下不会将分区的数据打乱重新组合
// 这种情况下的缩减分区可能会导致数据不均衡,出现数据倾斜
// 如果想要让数据均衡,可以进行shuffle处理
//val newRDD: RDD[Int] = rdd.coalesce(2)
val newRDD: RDD[Int] = rdd.coalesce(2,true)
newRDD.saveAsTextFile("output")
11)repartition (扩大分区,其实只记coalesce即可)
def repartition(numPartitions: Int)(implicit ord: Ordering[T] = null): RDD[T]
该操作内部其实执行的是coalesce操作,参数shuffle的默认值为true。无论是将分区数多的RDD转换为分区数少的RDD,还是将分区数少的RDD转换为分区数多的RDD,repartition操作都可以完成,因为无论如何都会经shuffle过程。
val rdd = sc.makeRDD(List(1,2,3,4,5,6), 2)
// coalesce算子可以扩大分区的,但是如果不进行shuffle操作,是没有意义,不起作用。
// 所以如果想要实现扩大分区的效果,需要使用shuffle操作
// spark提供了一个简化的操作
// 缩减分区:coalesce,如果想要数据均衡,可以采用shuffle
// 扩大分区:repartition, 底层代码调用的就是coalesce,而且肯定采用shuffle
//val newRDD: RDD[Int] = rdd.coalesce(3, true)
val newRDD: RDD[Int] = rdd.repartition(3)
12)sortBy(排序)
def sortBy[K]( f: (T) => K,
ascending: Boolean = true,
numPartitions: Int = this.partitions.length)
(implicit ord: Ordering[K], ctag: ClassTag[K]): RDD[T]
在排序之前,可以将数据通过f函数进行处理,之后按照f函数处理的结果进行排序,默认为升序排列。排序后新产生的RDD的分区数与原RDD的分区数一致。中间存在shuffle的过程
val rdd = sc.makeRDD(List(6,2,4,5,3,1), 2)
val newRDD: RDD[Int] = rdd.sortBy(num=>num)
val rdd = sc.makeRDD(List(("1", 1), ("11", 2), ("2", 3)), 2)
// sortBy方法可以根据指定的规则对数据源中的数据进行排序,默认为升序,第二个参数可以改变排序的方式
// sortBy默认情况下,不会改变分区。但是中间存在shuffle操作
val newRDD = rdd.sortBy(t=>t._1.toInt, false)
newRDD.collect().foreach(println)
//(11,2);(2,3);(1,1)
13)intersection;union;subtract;zip(交集;并集;差集;拉链)
def intersection(other: RDD[T]): RDD[T]
def union(other: RDD[T]): RDD[T]
def subtract(other: RDD[T]): RDD[T]
def zip[U: ClassTag](other: RDD[U]): RDD[(T, U)]
// 交集,并集和差集要求两个数据源数据类型保持一致
// 拉链操作两个数据源的类型可以不一致
val rdd1 = sc.makeRDD(List(1,2,3,4))
val rdd2 = sc.makeRDD(List(3,4,5,6))
val rdd7 = sc.makeRDD(List("3","4","5","6"))
// 交集 : 【3,4】
val rdd3: RDD[Int] = rdd1.intersection(rdd2)
//val rdd8 = rdd1.intersection(rdd7)
println(rdd3.collect().mkString(","))
// 并集 : 【1,2,3,4,3,4,5,6】
val rdd4: RDD[Int] = rdd1.union(rdd2)
println(rdd4.collect().mkString(","))
// 差集 : 【1,2】
val rdd5: RDD[Int] = rdd1.subtract(rdd2)
println(rdd5.collect().mkString(","))
// 拉链 : 【1-3,2-4,3-5,4-6】
// 两个数据源要求分区数量要保持一致和分区中的数据量保持一致
val rdd6: RDD[(Int, Int)] = rdd1.zip(rdd2)
val rdd8 = rdd1.zip(rdd7)
println(rdd6.collect().mkString(","))
//(1,3),(2,4),(3,5),(4,6)
14)partitionBy
def partitionBy(partitioner: Partitioner): RDD[(K, V)]
将数据按照指定Partitioner重新进行分区。Spark默认的分区器是HashPartitioner
val rdd = sc.makeRDD(List(1,2,3,4),2)
val mapRDD:RDD[(Int, Int)] = rdd.map((_,1))
// 隐式转换(二次编译)
// partitionBy根据指定的分区规则对数据进行重分区(取余分区)
val newRDD = mapRDD.partitionBy(new HashPartitioner(2))
newRDD.partitionBy(new HashPartitioner(2))
newRDD.saveAsTextFile("output")
//(1,1),(3,1);(2,1),(4,1)
15)reduceByKey(相同的key的数据进行value数据的聚合操作)
def reduceByKey(func: (V, V) => V): RDD[(K, V)]
def reduceByKey(func: (V, V) => V, numPartitions: Int): RDD[(K, V)]
val rdd = sc.makeRDD(List(
("a", 1), ("a", 2), ("a", 3), ("b", 4)
))
// reduceByKey : 相同的key的数据进行value数据的聚合操作
// scala语言中一般的聚合操作都是两两聚合,spark基于scala开发的,所以它的聚合也是两两聚合
// 【1,2,3】
// 【3,3】
// 【6】
// reduceByKey中如果key的数据只有一个,是不会参与运算的。
val reduceRDD: RDD[(String, Int)] = rdd.reduceByKey( (x:Int, y:Int) => {
println(s"x = ${x}, y = ${y}")
x + y
} )
//(a,6);(b,4)
16)groupByKey
def groupByKey(): RDD[(K, Iterable[V])]
def groupByKey(numPartitions: Int): RDD[(K, Iterable[V])]
def groupByKey(partitioner: Partitioner): RDD[(K, Iterable[V])]
val rdd = sc.makeRDD(List(
("a", 1), ("a", 2), ("a", 3), ("b", 4)
))
// groupByKey : 将数据源中的数据,相同key的数据分在一个组中,形成一个对偶元组
// 元组中的第一个元素就是key,
// 元组中的第二个元素就是相同key的value的集合
val groupRDD: RDD[(String, Iterable[Int])] = rdd.groupByKey()
groupRDD.collect().foreach(println)
//(a,(1,2,3));(b,(4))
//(a,CompactBuffer(1, 2, 3))
//(b,CompactBuffer(4))
val groupRDD1: RDD[(String, Iterable[(String, Int)])] = rdd.groupBy(_._1)
groupRDD1.collect().foreach(println)
//(a,CompactBuffer((a,1), (a,2), (a,3)))
//(b,CompactBuffer((b,4)))
reduceByKey和groupByKey的区别
17)aggregateByKey(聚合)
def aggregateByKey[U: ClassTag](zeroValue: U)(seqOp: (U, V) => U,
combOp: (U, U) => U): RDD[(K, U)]
将数据根据不同的规则进行分区内计算和分区间计算
eg.取出每个分区内相同key的最大值然后分区间相加
val rdd = sc.makeRDD(List(
("a", 1), ("a", 2), ("a", 3), ("a", 4)
),2)
// (a,【1,2】), (a, 【3,4】) 分区内
// (a, 2), (a, 4) 分区间
// (a, 6)
// aggregateByKey存在函数柯里化,有两个参数列表
// 第一个参数列表,需要传递一个参数,表示为初始值
// 主要用于当碰见第一个key的时候,和value进行分区内计算
// 第二个参数列表需要传递2个参数
// 第一个参数表示分区内计算规则
// 第二个参数表示分区间计算规则
// math.min(x, y)
// math.max(x, y)
rdd.aggregateByKey(0)(
(x, y) => math.max(x, y),
(x, y) => x + y
).collect.foreach(println)
//(a,6)
eg.计算不同分区中相同key的平均值
val rdd = sc.makeRDD(List(
("a", 1), ("a", 2), ("b", 3),
("b", 4), ("b", 5), ("a", 6)
),2)
// aggregateByKey最终的返回数据结果应该和初始值的类型保持一致
//val aggRDD: RDD[(String, String)] = rdd.aggregateByKey("")(_ + _, _ + _)
//aggRDD.collect.foreach(println)
// 获取相同key的数据的平均值 => (a, 3),(b, 4)
val newRDD : RDD[(String, (Int, Int))] = rdd.aggregateByKey((0,0))(
// t._1是相加的value值,t._2是该值出现的次数,v是tuple中的value
//分区内运算
( t, v ) => {
(t._1 + v, t._2 + 1)
},
//分区间相加
(t1, t2) => {
(t1._1 + t2._1, t1._2 + t2._2)
}
)
val resultRDD: RDD[(String, Int)] = newRDD.mapValues {
case (num, cnt) => {
num / cnt
}
}
resultRDD.collect().foreach(println)
//(b,4);(a,3)
17)foldByKey(聚合)
def foldByKey(zeroValue: V)(func: (V, V) => V): RDD[(K, V)]
当分区内计算规则和分区间计算规则相同时,aggregateByKey就可以简化为foldByKey
val rdd = sc.makeRDD(List(
("a", 1), ("a", 2), ("b", 3),
("b", 4), ("b", 5), ("a", 6)
),2)
//rdd.aggregateByKey(0)(_+_, _+_).collect.foreach(println)
// 如果聚合计算时,分区内和分区间计算规则相同,spark提供了简化的方法
// 其实也类似于reduceByKey
rdd.foldByKey(0)(_+_).collect.foreach(println)
//(b,12);(a,9);
18)combineByKey(聚合)
def combineByKey[C]( createCombiner: V => C,
mergeValue: (C, V) => C,
mergeCombiners: (C, C) => C): RDD[(K, C)]
val rdd = sc.makeRDD(List(
("a", 1), ("a", 2), ("b", 3),
("b", 4), ("b", 5), ("a", 6)
),2)
// combineByKey : 方法需要三个参数
// 第一个参数表示:将相同key的第一个数据进行结构的转换,实现操作
// 第二个参数表示:分区内的计算规则
// 第三个参数表示:分区间的计算规则
val newRDD : RDD[(String, (Int, Int))] = rdd.combineByKey(
v => (v, 1),
( t:(Int, Int), v ) => {
(t._1 + v, t._2 + 1)
},
(t1:(Int, Int), t2:(Int, Int)) => {
(t1._1 + t2._1, t1._2 + t2._2)
}
)
val resultRDD: RDD[(String, Int)] = newRDD.mapValues {
case (num, cnt) => {
num / cnt
}
}
resultRDD.collect().foreach(println)
reduceByKey、foldByKey、aggregateByKey、combineByKey区别
reduceByKey: 相同key的第一个数据不进行任何计算,分区内和分区间计算规则相同
FoldByKey: 相同key的第一个数据和初始值进行分区内计算,分区内和分区间计算规则相同
AggregateByKey:相同key的第一个数据和初始值进行分区内计算,分区内和分区间计算规则可以不相同
CombineByKey:当计算时,发现数据结构不满足要求时,可以让第一个数据转换结构。分区内和分区间计算规则不相同。
val rdd = sc.makeRDD(List(
("a", 1), ("a", 2), ("b", 3),
("b", 4), ("b", 5), ("a", 6)
),2)
/*
reduceByKey:
combineByKeyWithClassTag[V](
(v: V) => v, // 第一个值不会参与计算
func, // 分区内计算规则
func, // 分区间计算规则
)
aggregateByKey :
combineByKeyWithClassTag[U](
(v: V) => cleanedSeqOp(createZero(), v), // 初始值和第一个key的value值进行的分区内数据操作
cleanedSeqOp, // 分区内计算规则
combOp, // 分区间计算规则
)
foldByKey:
combineByKeyWithClassTag[V](
(v: V) => cleanedFunc(createZero(), v), // 初始值和第一个key的value值进行的分区内数据操作
cleanedFunc, // 分区内计算规则
cleanedFunc, // 分区间计算规则
)
combineByKey :
combineByKeyWithClassTag(
createCombiner, // 相同key的第一条数据进行的处理函数
mergeValue, // 表示分区内数据的处理函数
mergeCombiners, // 表示分区间数据的处理函数
)
*/
rdd.reduceByKey(_+_) // wordcount
rdd.aggregateByKey(0)(_+_, _+_) // wordcount
rdd.foldByKey(0)(_+_) // wordcount
rdd.combineByKey(v=>v,(x:Int,y)=>x+y,(x:Int,y:Int)=>x+y) // wordcount
19)join
def join[W](other: RDD[(K, W)]): RDD[(K, (V, W))]
在类型为(K,V)和(K,W)的RDD上调用,返回一个相同key对应的所有元素连接在一起的
val rdd1 = sc.makeRDD(List(
("a", 1), ("a", 2), ("c", 3)
))
val rdd2 = sc.makeRDD(List(
("a", 5), ("c", 6),("a", 4)
))
// join : 两个不同数据源的数据,相同的key的value会连接在一起,形成元组
// 如果两个数据源中key没有匹配上,那么数据不会出现在结果中
// 如果两个数据源中key有多个相同的,会依次匹配,可能会出现笛卡尔乘积,数据量会几何性增长,会导致性能降低。
val joinRDD: RDD[(String, (Int, Int))] = rdd1.join(rdd2)
joinRDD.collect().foreach(println)
/*
(a,(1,5))
(a,(1,4))
(a,(2,5))
(a,(2,4))
(c,(3,6))
*/
19)leftOuterJoin(RightOuterJoin)
def leftOuterJoin[W](other: RDD[(K, W)]): RDD[(K, (V, Option[W]))]
均类似于sql的左/右外连接,数据结果取决于主表位置
val rdd1 = sc.makeRDD(List(
("a", 1), ("b", 2)//, ("c", 3)
))
val rdd2 = sc.makeRDD(List(
("a", 4), ("b", 5),("c", 6)
))
//val leftJoinRDD = rdd1.leftOuterJoin(rdd2)
val rightJoinRDD = rdd1.rightOuterJoin(rdd2)
//leftJoinRDD.collect().foreach(println)
rightJoinRDD.collect().foreach(println)
/*
(a,(Some(1),4))
(b,(Some(2),5))
(c,(None,6))
*/
20)cogroup
def cogroup[W](other: RDD[(K, W)]): RDD[(K, (Iterable[V], Iterable[W]))]
在类型为(K,V)和(K,W)的RDD上调用,返回一个(K,(Iterable
val rdd1 = sc.makeRDD(List(
("a", 1), ("b", 2)//, ("c", 3)
))
val rdd2 = sc.makeRDD(List(
("a", 4), ("b", 5),("c", 6),("c", 7)
))
// cogroup : connect + group (分组,连接)
val cgRDD: RDD[(String, (Iterable[Int], Iterable[Int]))] = rdd1.cogroup(rdd2)
cgRDD.collect().foreach(println)
/*
(a,(CompactBuffer(1),CompactBuffer(4)))
(b,(CompactBuffer(2),CompactBuffer(5)))
(c,(CompactBuffer(),CompactBuffer(6, 7)))
*/
所谓的行动算子,其实就是触发作业(Job)执行的方法。底层代码调用的是环境对象的runJob方法 ,底层代码中会创建ActiveJob,并提交执行。
1)简单算子(reduce;collect;count;first;take;takeOrdered(默认升序))
// reduce
//val i: Int = rdd.reduce(_+_)
//println(i)
//10
// collect : 采集。方法会将不同分区的数据按照分区顺序采集到Driver端内存中,形成数组
//val ints: Array[Int] = rdd.collect()
//println(ints.mkString(","))
//1,2,3,4
// count : 数据源中数据的个数
val cnt = rdd.count()
println(cnt)
//4
// first : 获取数据源中数据的第一个
val first = rdd.first()
println(first)
//1
// take : 获取N个数据
val ints: Array[Int] = rdd.take(3)
println(ints.mkString(","))
//1,2,3
// takeOrdered : 数据排序后,取N个数据
val rdd1 = sc.makeRDD(List(4,2,3,1))
val ints1: Array[Int] = rdd1.takeOrdered(3)
println(ints1.mkString(","))
//1,2,3
2)aggregate
分区的数据通过初始值和分区内的数据进行聚合,然后再和初始值进行分区间的数据聚合
val rdd = sc.makeRDD(List(1,2,3,4),2)
//10 + 13 + 17 = 40
// aggregateByKey : 初始值只会参与分区内计算
// aggregate : 初始值会参与分区内计算,并且和参与分区间计算
//val result = rdd.aggregate(10)(_+_, _+_)
val result = rdd.fold(10)(_+_)
println(result)
3)countByKey&countByValue
统计每种key/value的个数
//val rdd = sc.makeRDD(List(1,1,1,4),2)
val rdd = sc.makeRDD(List(
("a", 1),("a", 2),("a", 3)
))
//val intToLong: collection.Map[Int, Long] = rdd.countByValue()
//println(intToLong)
//Map(1 -> 3, 4 -> 1)
val stringToLong: collection.Map[String, Long] = rdd.countByKey()
println(stringToLong)
//Map(a -> 3)
4)save相关算子
// 保存成Text文件
rdd.saveAsTextFile("output")
// 序列化成对象保存到文件
rdd.saveAsObjectFile("output1")
// 保存成Sequencefile文件 必须是(k,v)类型
rdd.map((_,1)).saveAsSequenceFile("output2")
5)foreach
分布式遍历RDD中的每一个元素,调用指定函数
val rdd = sc.makeRDD(List(1,2,3,4))
// foreach 其实是Driver端内存集合的循环遍历方法
rdd.collect().foreach(println)
println("******************")
// foreach 其实是Executor端内存数据打印 分布式打印
rdd.foreach(println)
/*
1
2
3
4
******************
2
3
1
4
*/