【Spark分布式内存计算框架——Spark Core】4. RDD函数（中）Transformation函数、Action函数

news2024/11/27 18:27:02

3.2 Transformation函数

在Spark中Transformation操作表示将一个RDD通过一系列操作变为另一个RDD的过程，这个操作可能是简单的加减操作，也可能是某个函数或某一系列函数。值得注意的是Transformation操作并不会触发真正的计算，只会建立RDD间的关系图。

如下图所示，RDD内部每个方框是一个分区。假设需要采样50%的数据，通过sample函数，从 V1、V2、U1、U2、U3、U4 采样出数据 V1、U1 和 U4，形成新的RDD。
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常用Transformation转换函数，加上底色为重要函数，重点讲解常使用函数：

3.3 Action函数

不同于Transformation操作，Action操作代表一次计算的结束，不再产生新的 RDD，将结果返回到Driver程序或者输出到外部。所以Transformation操作只是建立计算关系，而Action 操作才是实际的执行者。每个Action操作都会调用SparkContext的runJob 方法向集群正式提交请求，所以每个Action操作对应一个Job。

常用Action执行函数，加上底色为重要函数，后续重点讲解。
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3.4 重要函数

RDD中包含很多函数，主要可以分为两类：Transformation转换函数和Action函数。
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主要常见使用函数如下，一一通过演示范例讲解
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基本函数
RDD中map、filter、flatMap及foreach等函数为最基本函数，都是都RDD中每个元素进行操作，将元素传递到函数中进行转换。

map 函数：
map(f:T=>U) : RDD[T]=>RDD[U]，表示将 RDD 经由某一函数 f 后，转变为另一个RDD。
flatMap 函数：
flatMap(f:T=>Seq[U]) : RDD[T]=>RDD[U])，表示将 RDD 经由某一函数 f 后，转变为一个新的 RDD，但是与 map 不同，RDD 中的每一个元素会被映射成新的 0 到多个元素（f 函数返回的是一个序列 Seq）。
filter 函数：
filter(f:T=>Bool) : RDD[T]=>RDD[T]，表示将 RDD 经由某一函数 f 后，只保留 f 返回为 true 的数据，组成新的 RDD。
foreach 函数：
foreach(func)，将函数 func 应用在数据集的每一个元素上，通常用于更新一个累加器，或者和外部存储系统进行交互，例如 Redis。关于 foreach，在后续章节中还会使用，到时会详细介绍它的使用方法及注意事项。
saveAsTextFile 函数：
saveAsTextFile(path:String)，数据集内部的元素会调用其 toString 方法，转换为字符串形式，然后根据传入的路径保存成文本文件，既可以是本地文件系统，也可以是HDFS 等。

上述函数基本上都使用过，在后续的案例中继续使用，此处不再单独演示案例。

分区操作函数
每个RDD由多分区组成的，实际开发建议对每个分区数据的进行操作，map函数使用mapPartitions代替、foreache函数使用foreachPartition代替。
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针对词频统计WordCount代码进行修改，针对分区数据操作，范例代码如下：

import org.apache.spark.rdd.RDD
import org.apache.spark.{SparkConf, SparkContext, TaskContext}
/**
* 分区操作函数：mapPartitions和foreachPartition
*/
object SparkIterTest {
	def main(args: Array[String]): Unit = {
		// 创建应用程序入口SparkContext实例对象
		val sc: SparkContext = {
			// 1.a 创建SparkConf对象，设置应用的配置信息
			val sparkConf: SparkConf = new SparkConf()
				.setAppName(this.getClass.getSimpleName.stripSuffix("$"))
				.setMaster("local[2]")
			// 1.b 传递SparkConf对象，构建Context实例
			new SparkContext(sparkConf)
		}
		sc.setLogLevel("WARN")
		// TODO: 1、从文件系统加载数据，创建RDD数据集
		val inputRDD: RDD[String] = sc.textFile("datas/wordcount/wordcount.data", minPartitions = 2)
		// TODO: 2、处理数据，调用RDD集合中函数（类比于Scala集合类中列表List）
		/*
			def mapPartitions[U: ClassTag](
			f: Iterator[T] => Iterator[U],
			preservesPartitioning: Boolean = false
			): RDD[U]
		*/
		val wordcountsRDD: RDD[(String, Int)] = inputRDD
			// 将每行数据按照分隔符进行分割，将数据扁平化
			.flatMap(line => line.trim.split("\\s+"))
			// TODO: 针对每个分区数据操作
			.mapPartitions{ iter =>
			// iter 表示RDD中每个分区中的数据，存储在迭代器中，相当于列表List
				iter.map(word => (word, 1))
			}
			// 按照Key聚合统计, 先按照Key分组，再聚合统计（此函数局部聚合，再进行全局聚合）
			.reduceByKey((a, b) => a + b )
		// TODO: 3、输出结果RDD到本地文件系统
		wordcountsRDD.foreachPartition{ datas =>
			// 获取各个分区ID
			val partitionId: Int = TaskContext.getPartitionId()
			// val xx: Iterator[(String, Int)] = datas
			datas.foreach{ case (word, count) =>
				println(s"p-${partitionId}: word = $word, count = $count")
			}
		}
		// 应用程序运行结束，关闭资源
		sc.stop()
	}
}