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Hadoop MapReduce高级编程讲解及解析

howtodown 发表于 2014-1-27 22:27:12 [显示全部楼层] 回帖奖励 阅读模式 关闭右栏 1 11066
本帖最后由 pig2 于 2014-3-9 08:46 编辑

第一部分:重要的组件
Combiner

•什么是Combiner
&#8226;combine函数把一个map函数产生的<key,value>对(多个key, value)合并成一个新的<key2,value2>. 将新的<key2,value2>作为输入到reduce函数中,其格式与reduce函数相同。
&#8226;这样可以有效的较少中间结果,减少网络传输负荷。

&#8226;什么情况下可以使用Combiner
&#8226;可以对记录进行汇总统计的场景,如求和。
&#8226;求平均数的场景就不可以使用了
Combiner执行时机
&#8226;运行combiner函数的时机有可能会是merge完成之前,或者之后,这个时机可以由一个参数控制,即 min.num.spill.for.combine(default 3)
&#8226;当job中设定了combiner,并且spill数最少有3个的时候,那么combiner函数就会在merge产生结果文件之前运行
&#8226;通过这样的方式,就可以在spill非常多需要merge,并且很多数据需要做conbine的时候,减少写入到磁盘文件的数据数量,同样是为了减少对磁盘的读写频率,有可能达到优化作业的目的。
&#8226;Combiner也有可能不执行, Combiner会考虑当时集群的负载情况。
Combiner如何使用
&#8226;代码示例
&#8226;继承Reducer类
public static class Combiner extends MapReduceBase implements
           Reducer<Text, Text, Text, Text> {
       public void reduce(Text key, Iterator<Text> values,
               OutputCollector<Text, Text> output, Reporter reporter)
               throws IOException {
                 }
    }

&#8226;配置作业时加入conf.setCombinerClass(Combiner.class)


Partitioner
&#8226;什么是Partitioner
&#8226;Mapreduce 通过Partitioner 对Key 进行分区,进而把数据按我们自己的需求来分发。
&#8226;什么情况下使用Partitioner
&#8226;如果你需要key按照自己意愿分发,那么你需要这样的组件。
&#8226;例如:数据文件内包含省份,而输出要求每个省份输出一个文件。
&#8226;框架默认的HashPartitioner
&#8226;public class HashPartitioner<K, V> extends Partitioner<K, V> {  

  /** Use {@link Object#hashCode()} to partition. */  
  public int getPartition(K key, V value,  
                          int numReduceTasks) {  
    return (key.hashCode() & Integer.MAX_VALUE) % numReduceTasks;  
  }
}
Partitioner如何使用
&#8226;实现Partitioner接口覆盖getPartition()方法
&#8226;配置作业时加入conf.setPartitionerClass(MyPartitioner.class);
&#8226;Partitioner示例
        public static class MyPartitioner implements Partitioner<Text, Text> {

         @Override
            public int getPartition(Text key, Text value, int numPartitions) {
             }

}
Partitioner需求示例
&#8226;需求描述
&#8226;数据文件中含有省份
&#8226;需要相同的省份送到相同的Reduce里
&#8226;从而产生不同的文件
&#8226;数据样例
&#8226;1 liaoning
&#8226;1 代表该省份有多少个直辖市
&#8226;步骤
&#8226;实现Partitioner,覆盖getPartition
&#8226;根据省份字段进行切分



RecordReader


&#8226;什么是RecordReader
&#8226;用于在分块中读取<Key,Value>对,也就是说每一次我们读取一条记录都会调用该类。
&#8226;主要是处理经过InputFormat分片完的数据
&#8226;什么时候使用RecordReader
&#8226;需要对输入的数据按自己的需求处理
&#8226;如:要求输入的key不是文件的偏移量而是文件的路径或者名字
&#8226;系统默认为LineRecordReader
&#8226;按照每行的偏移量做为map输出时的key值,每行的内容作为map的value值,默认的分隔符是回车和换行。



RecordReader需求示例

&#8226;需求
&#8226;更改map对应的输入的<key,value>值,key对应的文件的路径(或者是文件名),value对应的是文件的内容(content)。
&#8226;步骤
&#8226;重写InputFormat不对文件切分
&#8226;重写RecordReader
&#8226;在配置作业时使用自定义的组件进行数据处理






第二部分:Join
案例分析
&#8226;输入为2个文件,文件一内容如下
&#8226;空格分割:用户名 手机号 年龄
&#8226;内容样例
&#8226;Tom 1314567890 14
&#8226;文件二内容
&#8226;空格分割:手机号 地市
&#8226;内容样例
&#8226;13124567890 hubei
&#8226;需要统计出的汇总信息为 用户名 手机号 年龄 地市
Map端Join
&#8226;设计思路
&#8226;使用DistributedCache.addCacheFile()将地市的文件加入到所有Map的缓存里
&#8226;在Map函数里读取该文件,进行Join
&#8226;  将结果输出到reduce
&#8226;需要注意的是
&#8226;DistributedCache需要在生成Job作业前使用


Reduce端Join


&#8226;设计思路
&#8226;Map端读取所有文件,并在输出的内容里加上标识代表数据时从哪个文件里来的
&#8226;在reduce对按照标识对数据进行保存
&#8226;然后根据Key的Join来求出结果直接输出


第三部分:排序


普通排序
&#8226;Mapreduce本身自带排序功能
&#8226;Text对象是不适合排序的,如果内容为整型不会安照编码顺序去排序
&#8226;一般情况下我们可以考虑以IntWritable做为Key,同时将Reduce设置成0 ,进行排序

部分排序
&#8226;即输出的每个文件都是排过序的
&#8226;如果我们不需要全局排序,那么这是个不错的选择。


全局排序
&#8226;产生背景
&#8226;Hadoop平台没有提供全局数据排序,而在大规模数据处理中进行数据的全局排序是非常普遍的需求。
&#8226;使用hadoop进行大量的数据排序排序最直观的方法是把文件所有内容给map之后,map不做任何处理,直接输出给一个reduce,利用hadoop的自己的shuffle机制,对所有数据进行排序,而后由reduce直接输出。
&#8226;快速排序基本步骤就是需要现在所有数据中选取一个作为支点。然后将大于这个支点的放在一边,小于这个支点的放在另一边。


设想如果我们有 N 个支点(这里可以称为标尺),就可以把所有的数据分成 N+1 个 part ,将这 N+1 个 part 丢给 reduce,由 hadoop 自动排序,最后输出 N+1 个内部有序的文件,再把这 N+1 个文件首尾相连合并成一个文件,收工 。
由此我们可以归纳出这样一个用 hadoop 对大量数据排序的步骤:
1 )   对待排序数据进行抽样;
2 )   对抽样数据进行排序,产生标尺;
3 )   Map 对输入的每条数据计算其处于哪两个标尺之间;将数据发给对应区间 ID 的 reduce
4 )   Reduce 将获得数据直接输出。
&#8226;Hadoop 提供了Sampler接口可以返回一组样本,该接口为Hadoop的采样器。
           public interface Sampler<K, V> {
                        K[] getSample(InputFormat<K, V> inf, Job job)
                         throws IOException, InterruptedException;
            }
&#8226;Hadoop提供了一个TotalOrderPartitioner,可以使我们来实现全局排序。
二次排序
&#8226;产生背景
&#8226;MapReduce默认会对key进行排序
&#8226;将输出到Reduce的values也进行预先的排序
&#8226;实现方式
&#8226;重写Partitioner,完成key分区,进行第一次排序
&#8226;实现WritableComparator,完成自己的排序逻辑,完成key的第2次排序
&#8226;原理
&#8226;Map之前的数据
         key1  1
         key2  2
         key2  3
         key3  4
         key1  2
&#8226;Mapduce只能排序key,所以为了二次排序我们要重新定义自己的key 简单说来就是<key value> value ,组合完后
         <key1  1 >    1
         <key2  2 >    2
         <key2  3 >    3
         <key3  4>     4
         <key1  2 >    2


&#8226;原理
&#8226;接下来实现自定义的排序类,分组类,数据变成
         <key1  1 >    1
         <key1  2 >    2
         <key2  2 >    2
         <key2  3 >    3
         <key3  4>     4
&#8226;最后 reduce处理后输出结果
           key1  1
           key1  2
           key2  2
           key2  3
           key3  4


第四部分:计数器
&#8226;什么是计数器
            计数器主要用来收集系统信息和作业运行信息,用于知道作业成功、失败等情况,比日志更便利进行分析。
&#8226;内置计数器
&#8226;Hadoop内置的计数器,记录作业执行情况和记录情况。包括MapReduce框架、文件系统、作业计数三大类。
&#8226;计数器由关联任务维护,定期传递给tasktracker,再由tasktracker传给jobtracker。
&#8226;计数器可以被全局聚集。内置的作业计数器实际上由jobtracker维护,不必在整个网络中传递。
&#8226;当一个作业执行成功后,计数器的值才是完整可靠的。


用户自定义Java计数器

&#8226;MapReduce框架允许用户自定义计数器
&#8226;计数器是全局使用的
&#8226;计数器有组的概念,可以由一个Java枚举类型来定义
&#8226;如何配置
&#8226;0.20.2以下的版本使用Reporter,
&#8226;0.20.2以上的版本使用context.getCounter(groupName, counterName) 来获取计数器配置并设置。
&#8226;动态计数器
&#8226;所谓动态计数器即不采用Java枚举的方式来定义

&#8226;Reporter中的获取动态计数器的方法
&#8226;public void incrCounter(String group,String counter,long amount)
            组名称,计数器名称,计数值

&#8226;一些原则
&#8226;创建计数器时,尽量让名称易读

&#8226;获取计数器
&#8226;Web UI
&#8226;命令行 hadoop job-counter
&#8226;Java API
&#8226;Java API
&#8226;在作业运行完成后,计数器稳定后获取。 使用job.getCounters()得到Counters


第五部分:合并小文件示例


&#8226;产生背景&#8226;Hadoop不适合处理小文件
&#8226;会占用大量的内存空间
&#8226;解决方案
&#8226;文件内容读取到SequenceFile内





























已有(1)人评论

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wangzhenqiang 发表于 2015-5-4 14:25:21
这对初学者还是很大有帮助的
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