Spark SQL(十一):与Spark Core整合

每日top3热点搜索词统计Demo

1、数据格式:

日期 用户 搜索词 城市 平台 版本

2、需求:

1、筛选出符合查询条件(城市、平台、版本)的数据
2、统计出每天搜索uv排名前3的搜索词
3、按照每天的top3搜索词的uv搜索总次数,倒序排序
4、将数据保存到hive表中

3、实现思路:

  • 1、针对原始数据(HDFS文件),获取输入的RDD
  • 2、使用filter算子,去针对输入RDD中的数据,进行数据过滤,过滤出符合查询条件的数据;
    • 2.1 普通的做法:直接在fitler算子函数中,使用外部的查询条件(Map),但是,这样做的话,是不是查询条件Map,会发送到每一个task上一份副本。(性能并不好);
    • 2.2 优化后的做法:将查询条件,封装为Broadcast广播变量,在filter算子中使用Broadcast广播变量进行数据筛选;
  • 3、将数据转换为“(日期搜索词, 用户)”格式,然后呢,对它进行分组,然后再次进行映射,对每天每个搜索词的搜索用户进行去重操作,并统计去重后的数量,即为每天每个搜索词的uv。最后,获得“(日期搜索词, uv)” ;
  • 4、将得到的每天每个搜索词的uv,RDD,映射为元素类型为Row的RDD,将该RDD转换为DataFrame;
  • 5、将DataFrame注册为临时表,使用Spark SQL的开窗函数,来统计每天的uv数量排名前3的搜索词,以及它的搜索uv,最后获取,是一个DataFrame;
  • 6、将DataFrame转换为RDD,继续操作,按照每天日期来进行分组,并进行映射,计算出每天的top3搜索词的搜索uv的总数,然后将uv总数作为key,将每天的top3搜索词以及搜索次数,拼接为一个字符串
  • 7、按照每天的top3搜索总uv,进行排序,倒序排序
  • 8、将排好序的数据,再次映射回来,变成“日期_搜索词_uv”的格式
  • 9、再次映射为DataFrame,并将数据保存到Hive中即可
package cn.spark.study.sql;

import java.util.ArrayList;
import java.util.Arrays;
import java.util.HashMap;
import java.util.Iterator;
import java.util.List;
import java.util.Map;
import org.apache.spark.SparkConf;
import org.apache.spark.api.java.JavaPairRDD;
import org.apache.spark.api.java.JavaRDD;
import org.apache.spark.api.java.JavaSparkContext;
import org.apache.spark.api.java.function.FlatMapFunction;
import org.apache.spark.api.java.function.Function;
import org.apache.spark.api.java.function.PairFunction;
import org.apache.spark.broadcast.Broadcast;
import org.apache.spark.sql.DataFrame;
import org.apache.spark.sql.Row;
import org.apache.spark.sql.RowFactory;
import org.apache.spark.sql.hive.HiveContext;
import org.apache.spark.sql.types.DataTypes;
import org.apache.spark.sql.types.StructField;
import org.apache.spark.sql.types.StructType;
import scala.Tuple2;

/**
 * 每日top3热点搜索词统计案例
 */
public class DailyTop3Keyword {

    @SuppressWarnings("deprecation")
    public static void main(String[] args) {
        SparkConf conf = new SparkConf()
                .setAppName("DailyTop3Keyword");  
        JavaSparkContext sc = new JavaSparkContext(conf);
        HiveContext sqlContext = new HiveContext(sc.sc());  
        
        // 伪造出一份数据,查询条件
        // 备注:实际上,在工作中,这个查询条件,是通过J2EE平台插入到某个MySQL表中的
        // 然后,在这里通过Spring框架和ORM框架(MyBatis),去提取MySQL表中的查询条件
        Map> queryParamMap = new HashMap>();
        queryParamMap.put("city", Arrays.asList("beijing"));  
        queryParamMap.put("platform", Arrays.asList("android"));  
        queryParamMap.put("version", Arrays.asList("1.0", "1.2", "1.5", "2.0"));  
        
        // 根据我们实现思路中的分析,这里最合适的方式,
        //是将该查询参数Map封装为一个Broadcast广播变量
        // 这样可以进行优化,每个Worker节点,只拷贝一份数据即可
        final Broadcast>> queryParamMapBroadcast = 
                sc.broadcast(queryParamMap);
        
        // 1、针对HDFS文件中的日志,获取输入RDD
        JavaRDD rawRDD = sc.textFile("hdfs://spark1:9000/spark-study/keyword.txt"); 
        
        // 2、使用查询参数Map广播变量,进行筛选
        JavaRDD filterRDD = rawRDD.filter(new Function() {
            
            private static final long serialVersionUID = 1L;

            @Override
            public Boolean call(String log) throws Exception {
                // 切割原始日志,获取城市、平台和版本
                String[] logSplited = log.split("\t");  
                
                String city = logSplited[3];
                String platform = logSplited[4];
                String version = logSplited[5];
                
                // 与查询条件进行比对,任何一个条件,只要该条件设置了,且日志中的数据没有满足条件
                // 则直接返回false,过滤该日志
                // 否则,如果所有设置的条件,都有日志中的数据,则返回true,保留日志
                Map> queryParamMap = queryParamMapBroadcast.value();
                
                List cities = queryParamMap.get("city");  
                if(cities.size() > 0 && !cities.contains(city)) {
                    return false;
                }
                
                List platforms = queryParamMap.get("platform");  
                if(platforms.size() > 0 && !platforms.contains(platform)) {
                    return false;
                }
                
                List versions = queryParamMap.get("version");  
                if(versions.size() > 0 && !versions.contains(version)) {
                    return false;
                }
                
                return true;
            }
            
        });
        
        // 3、过滤出来的原始日志,映射为(日期_搜索词, 用户)的格式
        JavaPairRDD dateKeywordUserRDD = filterRDD.mapToPair(
                
                new PairFunction() {

                    private static final long serialVersionUID = 1L;

                    @Override
                    public Tuple2 call(String log) throws Exception {
                        String[] logSplited = log.split("\t");  
                        
                        String date = logSplited[0];
                        String user = logSplited[1];
                        String keyword = logSplited[2];
                        
                        return new Tuple2(date + "_" + keyword, user);
                    }
                    
                });
        
        // 进行分组,获取每天每个搜索词,有哪些用户搜索了(没有去重)
        JavaPairRDD> dateKeywordUsersRDD = dateKeywordUserRDD.groupByKey();
        
        // 对每天每个搜索词的搜索用户,执行去重操作,获得其uv
        JavaPairRDD dateKeywordUvRDD = dateKeywordUsersRDD.mapToPair(
                
                new PairFunction>, String, Long>() {

                    private static final long serialVersionUID = 1L;
        
                    @Override
                    public Tuple2 call(
                            Tuple2> dateKeywordUsers) throws Exception {
                        String dateKeyword = dateKeywordUsers._1;
                        Iterator users = dateKeywordUsers._2.iterator();
                        
                        // 对用户进行去重,并统计去重后的数量
                        List distinctUsers = new ArrayList();
                        
                        while(users.hasNext()) {
                            String user = users.next();
                            if(!distinctUsers.contains(user)) {
                                distinctUsers.add(user);
                            }
                        }
                        
                        // 获取uv
                        long uv = distinctUsers.size();
                        
                        return new Tuple2(dateKeyword, uv);  
                    }
                    
                });
        
        //4、 将每天每个搜索词的uv数据,转换成DataFrame
        JavaRDD dateKeywordUvRowRDD = dateKeywordUvRDD.map(
                
                new Function, Row>() {

                    private static final long serialVersionUID = 1L;
        
                    @Override
                    public Row call(Tuple2 dateKeywordUv) throws Exception {
                        String date = dateKeywordUv._1.split("_")[0];
                        String keyword = dateKeywordUv._1.split("_")[1];
                        long uv = dateKeywordUv._2;
                        return RowFactory.create(date, keyword, uv);
                    }
                    
                });
        
        List structFields = Arrays.asList(
                DataTypes.createStructField("date", DataTypes.StringType, true),
                DataTypes.createStructField("keyword", DataTypes.StringType, true),
                DataTypes.createStructField("uv", DataTypes.LongType, true));
        StructType structType = DataTypes.createStructType(structFields);
        // 将该RDD转换为DataFrame
        DataFrame dateKeywordUvDF = sqlContext.createDataFrame(dateKeywordUvRowRDD, structType);
        
        // 5、使用Spark SQL的开窗函数,统计每天搜索uv排名前3的热点搜索词
        dateKeywordUvDF.registerTempTable("daily_keyword_uv");  
        
        DataFrame dailyTop3KeywordDF = sqlContext.sql(""
                + "SELECT date,keyword,uv "
                + "FROM ("
                    + "SELECT "
                        + "date,"
                        + "keyword,"
                        + "uv,"
                        + "row_number() OVER (PARTITION BY date ORDER BY uv DESC) rank "
                    + "FROM daily_keyword_uv"  
                + ") tmp "
                + "WHERE rank<=3");  
        
        // 6、将DataFrame转换为RDD,然后映射,计算出每天的top3搜索词的搜索uv总数
        JavaRDD dailyTop3KeywordRDD = dailyTop3KeywordDF.javaRDD();
        
        JavaPairRDD top3DateKeywordUvRDD = dailyTop3KeywordRDD.mapToPair(
                new PairFunction() {

                    private static final long serialVersionUID = 1L;

                    @Override
                    public Tuple2 call(Row row)
                            throws Exception {
                        String date = String.valueOf(row.get(0));  
                        String keyword = String.valueOf(row.get(1));  
                        Long uv = Long.valueOf(String.valueOf(row.get(2)));                         
                        return new Tuple2(date, keyword + "_" + uv);
                    }
                    
                });
        
        JavaPairRDD> top3DateKeywordsRDD = top3DateKeywordUvRDD.groupByKey();
        
        JavaPairRDD uvDateKeywordsRDD = top3DateKeywordsRDD.mapToPair(
                new PairFunction>, Long, String>() {

                    private static final long serialVersionUID = 1L;

                    @Override
                    public Tuple2 call(
                            Tuple2> tuple)
                            throws Exception {
                        String date = tuple._1;
                        
                        Long totalUv = 0L;
                        String dateKeywords = date;  
                        
                        Iterator keywordUvIterator = tuple._2.iterator();
                        while(keywordUvIterator.hasNext()) {
                            String keywordUv = keywordUvIterator.next();
                            
                            Long uv = Long.valueOf(keywordUv.split("_")[1]);  
                            totalUv += uv;
                            
                            dateKeywords += "," + keywordUv;
                        }
                        
                        return new Tuple2(totalUv, dateKeywords);
                    }
                    
                });
        
        // 7、按照每天的总搜索uv进行倒序排序
        JavaPairRDD sortedUvDateKeywordsRDD = uvDateKeywordsRDD.sortByKey(false);
        
        //8、再次进行映射,将排序后的数据,映射回原始的格式,Iterable
        JavaRDD sortedRowRDD = sortedUvDateKeywordsRDD.flatMap(
                
                new FlatMapFunction, Row>() {

                    private static final long serialVersionUID = 1L;

                    @Override
                    public Iterable call(Tuple2 tuple)
                            throws Exception {
                        String dateKeywords = tuple._2;
                        String[] dateKeywordsSplited = dateKeywords.split(",");  
                        
                        String date = dateKeywordsSplited[0];
                        
                        List rows = new ArrayList();
                        rows.add(RowFactory.create(date, 
                                dateKeywordsSplited[1].split("_")[0],
                                Long.valueOf(dateKeywordsSplited[1].split("_")[1]))); 
                        rows.add(RowFactory.create(date, 
                                dateKeywordsSplited[2].split("_")[0],
                                Long.valueOf(dateKeywordsSplited[2].split("_")[1]))); 
                        rows.add(RowFactory.create(date, 
                                dateKeywordsSplited[3].split("_")[0],
                                Long.valueOf(dateKeywordsSplited[3].split("_")[1]))); 
                        
                        return rows;
                    }
                    
                });
        
        //9、将最终的数据,转换为DataFrame,并保存到Hive表中
        DataFrame finalDF = sqlContext.createDataFrame(sortedRowRDD, structType);
        
        finalDF.saveAsTable("daily_top3_keyword_uv");
        
        sc.close();
    }
}

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