学习记录1-10

今天学习了spark，

环境介绍：

• 系统：centos7
• python：python2.7.5
• java：java1.8.0
• hadoop：hadoop2.7
• spark：spark3.0
• 参考文档：http://spark.apache.org/docs/latest/quick-start.html

2 spark简介

简单地说，spark扩展了MapReduce计算模型，数据在内存中并行式计算。

3 安装spark

①验证java是否安装：java -version，已安装为java1.8.0。

②验证Scala是否安装：scala -version。

如果未安装scala，scala的安装步骤：

• 1）下载scala，下载网址：https://www.scala-lang.org/download/，本次选择了scala-2.13.1.tgz文件。
• 2）执行命令tar -zxvf scala-2.13.1.tgz。
• 3）设置环境变量：切换到root账户，在/etc/profile文件中配置export SCALA_HOME=/home/grid/scala和export PATH=$PATH:$SCALA_HOME/bin，然后source /etc/profile，gird账户也需要source /etc/profile。
• 4）scala -version验证是否安装成功。

③下载和安装spark：

• 1）本次下载的是spark-3.0.0-preview-bin-hadoop2.7.tgz。
• 2）解压文件，tar -zxvf spark-3.0.0-preview-bin-hadoop2.7.tgz。
• 3）输入spark-shell进入到spark，python使用pyspark进入。

4 RDD弹性分布式数据集

4.1 RDD基本概念

RDD，resilient distributed dataset，弹性分布式数据集。spark的RDD是不可变的、分布式的数据集合。

1. RDD会被划分为多个分区，运行在集群的不同节点。
2. RDD的数据类型可以是java、scala、python的数据类型，也可以是用户自定义的。
3. 定义RDD时，spark会惰性计算这些值。只有spark开始转化操作时，了解到完整的数据转化链，才会去计算，计算真正需求的数据。
4. 每当我们调用一个新的行动操作时，整个 RDD 都会从头开始计算。要避免这种低效的行为，用户可以将中间结果持久化。
5. 如果不重用 RDD，就没有必要浪费存储空间，再加上“在定义RDD时spark惰性计算的”，也就是说数据并没有加载，需要时直接重新计算，这就是为什么称之为“弹性”。

4.2 创建RDD

两种方式：

读取外部数据集：textFile函数可以加载一个外部数据集。

使用已存在的数据集：把已有集合传递给SparkContext.parallelize函数。

创建RDD示例：（使用Python语言）

>>> lines = sc.textFile("file:///home/grid/spark3/README.md")
>>> lines.take(5)
[u'# Apache Spark', u'', u'Spark is a unified...']
>>> 
>>> dozen = sc.parallelize(range(1,13))
>>> dozen.take(12)
[1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12]

4.3 RDD的两种操作

RDD的两种操作是：

转化操作：返回一个新的RDD的操作。

行动操作：向程序返回结果或把结果写入外部系统的操作，会触发实际的计算。

转化操作和行动操作的示例：使用filter函数过滤“python”、“java”相关的行，使用union函数合并这些行，使用take函数触发计算。

>>> lines = sc.textFile("file:///home/grid/spark3/README.md")
>>> java_lines = lines.filter(lambda x: 'Java' in x)
>>> java_lines.first()
u'high-level APIs in Scala, Java, Python, and R, and an optimized engine that'
>>> union_lines = python_lines.union(java_lines) 
>>> union_lines.take(10)
[u'high-level APIs ', u'## Interactive Python Shell',...]

注：省略部分输出结果。

4.4 向spark传递函数

可以传递lambda表达式、局部函数。

注意：传递类的函数时，不要直接写http://self.XXX，要复制给一个变量，因为spark会把整个对象发到工作节点。

传递函数示例：

>>> def filter_scala_lines(s):
...     return 'Scala' in s
... 
>>> scala_lines = lines.filter(filter_scala_lines)
>>> scala_lines.collect()
[u'high-level APIs in Scala, ', u'## Interactive Scala Shell',...]

4.5 常见的转化操作和行动操作

常见的RDD转化操作：

• map()：将函数应用于 RDD 中的每个元素，将返回值构成新的 RDD
• flatMap()：将函数应用于 RDD 中的每个元素，将返回的迭代器的所有内容构成新的 RDD。通常用来切分单词
• filter()：返回一个由通过传给 filter()的函数的元素组成的 RDD
• distinct()：去重
• sample(withReplacement, fraction, [seed])：对 RDD 采样，以及是否替换
• union()：生成一个包含两个 RDD 中所有元素的 RDD
• intersection()：求两个 RDD 共同的元素的 RDD
• subtract()：移除一个 RDD 中的内容（例如移除训练数据）
• cartesian()：与另一个 RDD 的笛卡儿积

常见的RDD行动操作：

• collect() 返回 RDD 中的所有元素
• count() RDD 中的元素个数
• countByValue() 各元素在 RDD 中出现的次数
• take(num) 从 RDD 中返回 num 个元素
• top(num) 从 RDD 中返回最前面的 num个元素
• takeOrdered(num)(ordering)从 RDD 中按照提供的顺序返回最前面的 num 个元素
• takeSample(withReplacement, num, [seed])从 RDD 中返回任意一些元素
• reduce(func) 并 行 整 合 RDD 中 所 有 数 据（例如 sum）
• fold(zero)(func) 和 reduce() 一 样， 但 是 需 要提供初始值
• aggregate(zeroValue)(seqOp, combOp)和 reduce() 相 似， 但 是 通 常返回不同类型的函数
• foreach(func) 对 RDD 中的每个元素使用给定的函数

4.6 持久化

对 RDD 执行行动操作，每次都会重新计算RDD，这个时候可以使用persist函数对数据进行持久化。

出于不同的目的，我们可以为 RDD 选择不同的持久化级别：MEMORY_ONLY、DISK_ONLY等。