【Spark】Day02：Spark-Core：RDD概述、RDD编程（转换算子、Action）、序列化、依赖关系、持久化、数据读取保存、累加器、广播变量、top10、转化率

总结：https://www.cnblogs.com/qingyunzong/p/8899715.html

一、RDD概述

1、引入：IO流

按行、按字节、字节缓冲

调用read方法读取流，均为惰性加载

2、RDD介绍

RDD：弹性分布数据集

只有调用collect才会执行

3、特性

分区（是并行计算的粒度）、计算逻辑（分区计算函数）、依赖关系（RDD流水线的转换）

二、RDD编程

1、编程模型

只有遇到action，才会执行RDD计算（即延迟计算）

wordcount

2、RDD的创建

Live Templates设置idea快捷键

//1.创建SparkConf并设置App名称
val conf: SparkConf = new SparkConf().setAppName("SparkCoreTest").setMaster("local[*]")

//2.创建SparkContext，该对象是提交Spark App的入口
val sc: SparkContext = new SparkContext(conf)


//4.关闭连接
sc.stop()

三种方式：从集合中创建RDD、从外部存储创建RDD、从其他RDD创建

集合中创建：parallelize和makeRDD

外部存储系统的数据集创建：textFile，如本地，或hdfs即hdfs://hadoop102:9000/input

其他RDD创建：

3、分区规则：默认按照CPU核数进行分区

自定义分区方式：

从集合中创建：sc.makeRDD(Array(1, 2, 3, 4), 3)

从文件中读取后创建：val rdd: RDD[String] = sc.textFile("input/3.txt",3)

4、Transformation转换算子

RDD分为：Value类型、双Value类型和Key-Value类型

（1）Value类型：

map映射（一次处理一个元素）

mapPartitions()以分区为单位执行（一次处理一个分区）

mapPartitionsWithIndexindex, item()处理完后带分区号，形成元组

flatMap()压平（多个集合数据放入一个大的集合）

glom()分区转换数组（将一个分区的数据变为一个数组）【例如求最大值：rdd.glom.map(_.max)】

groupBy()分组（参数是分组条件，如_%2，或groupBy(t=>t._1)）

filter()过滤（参数是过滤条件）

sample()采样（按概率传参，选择放回或不放回抽样）

distinct(n)去重，并设置去重操作的分区数（去重后修改分区个数）

coalesce(n)重新设置分区（可选是否使用shuffle），shuffle即数据打乱重组【库尔莱sei】

repartition()重新分区（使用shuffle），实际上调用的是coalesce

sortBy()排序，参数为排序规则，修改第二个参数为false则为降序，缺省为升序

pipe("/opt/module/spark/pipe.sh")调用脚本，将脚本作用于RDD上

#!/bin/sh
echo "Start"
while read LINE; do
   echo ">>>"${LINE}
done

scala> rdd.pipe("/opt/module/spark/pipe.sh").collect()
res18: Array[String] = Array(Start, >>>hi, >>>Hello, >>>how, >>>are, >>>you)

（2）双Value类型交互【两个RDD的操作】

A.union(B)并集

A.subtract (B)差集

A.intersection(B)交集

zip()拉链，两个RDD组合到一起形成一个(k,v)RDD，一个作为k，一个作为v

partitionBy(分区器)按照K重新分区，内部可以传递分区器，如HashPartitioner或自定义分区器

reduceByKey(参数)按照K聚合V，如相同k的进行相加，可以写成(x,y) => x+y

groupByKey()按照K重新分组，相同k的值进行分组

aggregateByKey()多个参数，分别按照K处理分区内和分区间的逻辑，如aggregateByKey(0)(math.max(_, _), _ + _)为取出每个分区相同key对应值的最大值，然后相加

foldByKey()分区内和分区间相同的aggregateByKey()

combineByKey()转换结构后分区内和分区间操作

sortByKey(T/F)按照K进行排序

mapValues()只对V进行操作，如参数传递_ + "|||"

join()连接，相同key对应的多个value关联，将value变成集合，如 rdd.join(rdd1).

cogroup() 类似全连接，在同一个RDD中对key聚合，同一k的多个v分别位于不同的集合

（3）案例实操（广告点击Top3）

object Demo_top3 {

    def main(args: Array[String]): Unit = {

        //1. 初始化Spark配置信息并建立与Spark的连接
        val sparkConf = new SparkConf().setMaster("local[*]").setAppName("Test")
        val sc = new SparkContext(sparkConf)

        //2. 读取日志文件，获取原始数据
        val dataRDD: RDD[String] = sc.textFile("input/agent.log")

        //3. 将原始数据进行结构转换string =>(prv-adv,1)
        val prvAndAdvToOneRDD: RDD[(String, Int)] = dataRDD.map {
            line => {
                val datas: Array[String] = line.split(" ")
                (datas(1) + "-" + datas(4), 1)
            }
        }

        //4. 将转换结构后的数据进行聚合统计（prv-adv,1）=>(prv-adv,sum)
        val prvAndAdvToSumRDD: RDD[(String, Int)] = prvAndAdvToOneRDD.reduceByKey(_ + _)

        //5. 将统计的结果进行结构的转换（prv-adv,sum）=>(prv,(adv,sum))
        val prvToAdvAndSumRDD: RDD[(String, (String, Int))] = prvAndAdvToSumRDD.map {
            case (prvAndAdv, sum) => {
                val ks: Array[String] = prvAndAdv.split("-")
                (ks(0), (ks(1), sum))
            }
        }

        //6. 根据省份对数据进行分组：(prv,(adv,sum)) => (prv, Iterator[(adv,sum)])
        val groupRDD: RDD[(String, Iterable[(String, Int)])] = prvToAdvAndSumRDD.groupByKey()

        //7. 对相同省份中的广告进行排序（降序），取前三名
        val mapValuesRDD: RDD[(String, List[(String, Int)])] = groupRDD.mapValues {
            datas => {
                datas.toList.sortWith(
                    (left, right) => {
                        left._2 > right._2
                    }
                ).take(3)
            }
        }

        //8. 将结果打印
        mapValuesRDD.collect().foreach(println)

        //9.关闭与spark的连接
        sc.stop()
    }
}

5、Action行动算子

reduce()聚合，例如reduce(_+_)

collect()以数组形式返回，

count()返回元素个数

first()返回第一个元素

take(n)：返回前n个元素构成的数组，如val takeResult: Array[Int] = rdd.take(2)

takeOrdered(n)返回该RDD排序后前n个元素组成的数组

aggregate(初始值)(分区内逻辑，分区间的逻辑)，例如val result: Int = rdd.aggregate(10)(_ + _, _ + _)

fold()折叠操作，即分区内和分区间的逻辑相同，是aggregate的简化，例如元素相加可以写成rdd.fold(0)(_+_)

countByKey()统计每种key的个数，返回map，如val result: collection.Map[Int, Long] = rdd.countByKey()

save相关的算子：saveAsTextFile、saveAsSequenceFile、saveAsObjectFile

foreach()遍历RDD的每个元素

6、RDD序列化【用于driver和executor之间进行数据传递】

初始化工作是在Driver端进行的，而实际运行程序是在Executor端进行，就需要进行序列化

（1）解决方案

类继承scala.Serializable，将类变量query赋值给局部变量

把类变成样例类case class，样例类默认是序列化的，能够被优化以用于模式匹配

（2）Kryo序列化框架

即使使用kryo序列化，也要继承Serializable接口

方式

val conf: SparkConf = new SparkConf()
                .setAppName("SerDemo")
                .setMaster("local[*]")
                // 替换默认的序列化机制
                .set("spark.serializer", "org.apache.spark.serializer.KryoSerializer")
                // 注册需要使用 kryo 序列化的自定义类
                .registerKryoClasses(Array(classOf[Searcher]))

        val sc = new SparkContext(conf)

7、RDD依赖关系

将创建RDD的一系列Lineage（血统）记录下来，以便恢复丢失的分区，可以根据这些信息来重新运算和恢复丢失的数据分区

查看血缘关系println(fileRDD.toDebugString)

查看依赖关系：fileRDD.dependencies，包含一对一、shuffle

窄依赖：个父RDD的Partition最多被子RDD的一个Partition使用

宽依赖：一个RDD可能会到多个RDD，会引起shuffle

job调度：程序自己是运行在驱动节点, 然后发送指令到执行器节点。启动一个 SparkContext 的时候, 就开启了一个 Spark 应用，针对每个action，Spark 调度器就创建一个执行图

任务划分：中间分为：Application、Job、Stage和Task（最后一个RDD的分区个数），每一层都是1对n的关系，可以通过http://localhost:4040/jobs/查看

8、RDD持久化

RDD Cache缓存：wordToOneRdd.cache()，将前面的计算结果缓存

RDD CheckPoint检查点，将RDD中间结果写入磁盘

wordToOneRdd.checkpoint()，如果要保存到hdfs，需要提前创建路径"hdfs://hadoop102:9000/checkpoint"

三、数据读取与保存

1、文件类数据读取与保存

sc.textFile("input/user.json")

sc.sequenceFile[Int,Int]("output")

text json sequence object

saveAsTextFile

saveAsSequenceFile

2、文件系统类数据读取与保存

HDFS MySQL

四、累加器

1、系统累加器

val sum1: LongAccumulator = sc.longAccumulator("sum1")

2、自定义累加器

创建、注册

//3.1 创建累加器
val accumulator1: MyAccumulator = new MyAccumulator()

//3.2 注册累加器
sc.register(accumulator1,"wordcount")

class MyAccumulator extends AccumulatorV2[String, mutable.Map[String, Long]] {

五、广播变量：分布式共享只读变量

val broadcastList: Broadcast[List[(String, Int)]] = sc.broadcast(list)

向所有工作节点发送一个较大的只读值，以供一个或多个Spark操作使用

六、SparkCore项目实战

1、数据准备

用户行为数据：搜索、点击、下单和支付