1. 内存计算与数据缓存:
- Spark支持将中间结果缓存在内存中(cache算子可以将数据缓存在内存中,避免大量的重复计算),减少对磁盘I/O的依赖。对于需要反复迭代的数据处理任务,如机器学习算法,这种特性可以极大提高效率。而Hadoop MR每次执行shuffle操作时都会将数据写入磁盘,增加了读写延迟。
2. DAG执行模型:
- Spark采用了有向无环图(Directed Acyclic Graph, DAG)的任务调度模型,它可以将多个操作组合成一个复杂的作业流,并优化整个流程中的任务执行顺序。相比之下,MR是基于固定的两阶段(Map和Reduce)模型,无法像Spark那样灵活地进行任务间的优化。
3. 减少冗余操作:
- Spark能够更好地消除冗余的计算步骤,例如通过其丰富的算子集合避免不必要的shuffle操作。MR由于其固有的架构,在某些情况下会强制执行额外的MapReduce阶段,即使这些阶段并不总是必要的。
4. JVM优化:
- 在Spark中,Executor启动一次JVM后,后续的任务可以在同一个进程中以线程的方式运行,减少了频繁启动JVM带来的开销。而在MR中,每个Task都需要单独启动新的JVM实例,这导致了更高的启动成本。
5. 资源申请粒度:
- Spark采用粗粒度的资源申请方式,即一旦申请到资源就不会轻易释放,直到整个应用程序结束。这种方式虽然可能导致资源利用率不高,但对于长时间运行的应用来说,它能提供更稳定的性能表现。相反,MR是以细粒度的方式按需申请资源,但这也意味着更多的资源管理和分配开销。
6. **高级API和库支持**:
- Spark提供了比MR更丰富、更高层次的API,以及一系列内置的库(如MLlib、GraphX等),使得开发者可以更容易编写高效的程序。此外,这些高级抽象有助于自动优化底层实现,进一步提升了性能。
综上所述,Spark之所以能在很多场景下表现出优于MR的速度,是因为它结合了内存计算的优势、先进的任务调度机制、精简的操作流程、JVM级别的性能优化以及良好的开发体验。