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图解mapreduce原理全剖析

图解mapreduce原理全剖析

作者: ForgetThatNight | 来源:发表于2018-04-15 18:23 被阅读98次
    mapreduce原理全剖析--段氏六脉神剑.png

    1、mapTask调用InputFormat再调用RecourReader的read()方法来读取数据,获得key、value,mapreduce通过InputFormat来解耦
    2、read()方法依靠一次读取一行的逻辑来读取原始文件的数据,返回key、value,mapTask会将其交给自定义的Mapper
    3、map方法我们会调用context.write方法来输出数据到OutPutCollector类,OutPutCollector会将数据放到(内存中存放 默认MR.SORT.MB:100MB可以自己配置,一般不会放满默认80%,这里面还要留有空间排序默认20%)环形缓冲区(其实就是一个bite()数组,如果写满了,那么就会一边写一边将开始的数据回收,然后继续写到回收后的位置上,形成了环形缓冲区)
    4、环形缓冲区的溢出的数据溢出之前会通过Hashpartioner进行分区、排序(默认是快速排序法key.compareTO),会通过spiller写入到mapTask工作目录的本地文件(所有溢写文件分区且区内有序)
    5、所有溢出的文件会做归并排序形成mapTask的最终结果文件,一个mapTask对应一个最终结果文件,形成几个分区就会有对应几个reduceTask。reduceTask的个数由配置文件或者参数设置,只要不设置自定义partitioner,那么这里的分区会动态适配reduceTask个数。如果设置了自定义partitioner,那么就需要提前设置对应的reduceTask的个数
    6、每个reduceTask都会到每一个mapTask的节点去下载分区文件到reduceTask的本地磁盘工作目录
    7、为了保证最后的结果有序,reduceTask任务A需要再次从所有mapTask下载到的对应文件重新进行归并排序
    8、reduceTask的内部逻辑写在reducer的reduce(key,values)方法,通过调用GroupingComparaor(key,netxtk)或者自定义GroupingComparaor来判断哪些key是一组,形成key和values。
    9、reducer的reduce方法最后通过context.writer(key,v)写到输出文件(所有reduceTask的输出文件都有序),输出路径由提交任务时的参数决定,默认文件名part-r-00000
    10、如果设置了combiner,那么溢写排序文件会调用,归并排序时也会combiner,将加快shluffer的效率,但是一般情况下不建议使用,如果符合条件下一定要使用,也可以直接指定reducer为combiner,没必要重复写代码

    package cn.itcast.bigdata.mr.wcdemo;
    
    import java.io.IOException;
    
    import org.apache.hadoop.io.IntWritable;
    import org.apache.hadoop.io.Text;
    import org.apache.hadoop.mapreduce.Reducer;
    
    /**
      * 输入为map的输出
     */
    public class WordcountCombiner extends Reducer<Text, IntWritable, Text, IntWritable>{
    
        @Override
        protected void reduce(Text key, Iterable<IntWritable> values, Context context) throws IOException, InterruptedException {
    
            int count=0;
            for(IntWritable v: values){
                
                count += v.get();
            }
            
            context.write(key, new IntWritable(count));
        }
    }
    
    

    ***红色方框的类和方法都可以由程序员自定义
    mapper类

    package cn.itcast.bigdata.mr.wcdemo;
    
    import java.io.IOException;
    import java.util.HashMap;
    
    import org.apache.hadoop.io.IntWritable;
    import org.apache.hadoop.io.LongWritable;
    import org.apache.hadoop.io.Text;
    import org.apache.hadoop.mapreduce.Mapper;
    
    /**
     * KEYIN: 默认情况下,是mr框架所读到的一行文本的起始偏移量,Long,
     * 但是在hadoop中有自己的更精简的序列化接口,所以不直接用Long,而用LongWritable
     * 
     * VALUEIN:默认情况下,是mr框架所读到的一行文本的内容,String,同上,用Text
     * 
     * KEYOUT:是用户自定义逻辑处理完成之后输出数据中的key,在此处是单词,String,同上,用Text
     * VALUEOUT:是用户自定义逻辑处理完成之后输出数据中的value,在此处是单词次数,Integer,同上,用IntWritable
     * 
     * @author
     *
     */
    
    public class WordcountMapper extends Mapper<LongWritable, Text, Text, IntWritable>{
    
        /**
         * map阶段的业务逻辑就写在自定义的map()方法中
         * maptask会对每一行输入数据调用一次我们自定义的map()方法
         */
        @Override
        protected void map(LongWritable key, Text value, Context context) throws IOException, InterruptedException {
            
            //将maptask传给我们的文本内容先转换成String
            String line = value.toString();
            //根据空格将这一行切分成单词
            String[] words = line.split(" ");
            
            //将单词输出为<单词,1>
            for(String word:words){
                //将单词作为key,将次数1作为value,以便于后续的数据分发,可以根据单词分发,以便于相同单词会到相同的reduce task
                context.write(new Text(word), new IntWritable(1));
            }
        }
    }
    
    

    reducer类

    package cn.itcast.bigdata.mr.wcdemo;
    
    import java.io.IOException;
    import java.util.Iterator;
    
    import org.apache.hadoop.io.IntWritable;
    import org.apache.hadoop.io.Text;
    import org.apache.hadoop.mapreduce.Reducer;
    
    /**
     * KEYIN, VALUEIN 对应  mapper输出的KEYOUT,VALUEOUT类型对应
     * 
     * KEYOUT, VALUEOUT 是自定义reduce逻辑处理结果的输出数据类型
     * KEYOUT是单词
     * VLAUEOUT是总次数
     * @author
     *
     */
    public class WordcountReducer extends Reducer<Text, IntWritable, Text, IntWritable>{
    
        /**
         * <angelababy,1><angelababy,1><angelababy,1><angelababy,1><angelababy,1>
         * <hello,1><hello,1><hello,1><hello,1><hello,1><hello,1>
         * <banana,1><banana,1><banana,1><banana,1><banana,1><banana,1>
         * 入参key,是一组相同单词kv对的key
         */
        @Override
        protected void reduce(Text key, Iterable<IntWritable> values, Context context) throws IOException, InterruptedException {
            int count=0;
            /*Iterator<IntWritable> iterator = values.iterator();
            while(iterator.hasNext()){
                count += iterator.next().get();
            }*/
            for(IntWritable value:values){
            
                count += value.get();
            }
            context.write(key, new IntWritable(count));
        }
    }
    

    Driver类

    package cn.itcast.bigdata.mr.wcdemo;
    
    import org.apache.hadoop.conf.Configuration;
    import org.apache.hadoop.fs.Path;
    import org.apache.hadoop.io.IntWritable;
    import org.apache.hadoop.io.Text;
    import org.apache.hadoop.mapreduce.Job;
    import org.apache.hadoop.mapreduce.lib.input.CombineTextInputFormat;
    import org.apache.hadoop.mapreduce.lib.input.FileInputFormat;
    import org.apache.hadoop.mapreduce.lib.output.FileOutputFormat;
    
    /**
     * 相当于一个yarn集群的客户端
     * 需要在此封装我们的mr程序的相关运行参数,指定jar包
     * 最后提交给yarn
     * @author
     *
     */
    public class WordcountDriver {
        
        public static void main(String[] args) throws Exception {
            Configuration conf = new Configuration();
            
            //是否运行为本地模式,就是看这个参数值是否为local,默认就是local
            /*conf.set("mapreduce.framework.name", "local");*/
            
            //本地模式运行mr程序时,输入输出的数据可以在本地,也可以在hdfs上
            //到底在哪里,就看以下两行配置你用哪行,默认就是file:///
            /*conf.set("fs.defaultFS", "hdfs://mini1:9000/");*/
            /*conf.set("fs.defaultFS", "file:///");*/
            
            
            
            //运行集群模式,就是把程序提交到yarn中去运行
            //要想运行为集群模式,以下3个参数要指定为集群上的值
            /*conf.set("mapreduce.framework.name", "yarn");
            conf.set("yarn.resourcemanager.hostname", "mini1");
            conf.set("fs.defaultFS", "hdfs://mini1:9000/");*/
            Job job = Job.getInstance(conf);
            
            job.setJar("c:/wc.jar");
            //指定本程序的jar包所在的本地路径
            /*job.setJarByClass(WordcountDriver.class);*/
            
            //指定本业务job要使用的mapper/Reducer业务类
            job.setMapperClass(WordcountMapper.class);
            job.setReducerClass(WordcountReducer.class);
            
            //指定mapper输出数据的kv类型
            job.setMapOutputKeyClass(Text.class);
            job.setMapOutputValueClass(IntWritable.class);
            
            //指定最终输出的数据的kv类型
            job.setOutputKeyClass(Text.class);
            job.setOutputValueClass(IntWritable.class);
            
            //指定需要使用combiner,以及用哪个类作为combiner的逻辑
            /*job.setCombinerClass(WordcountCombiner.class);*/
            job.setCombinerClass(WordcountReducer.class);
            
            //如果不设置InputFormat,它默认用的是TextInputformat.class--CombineTextInputFormat是hdfs中要处理的文件都是大量小文件的情况下---主要是更改了getsplits()方法
            job.setInputFormatClass(CombineTextInputFormat.class);
            CombineTextInputFormat.setMaxInputSplitSize(job, 4194304);//最大切片大小,如果超过最大值,会被切分开
            CombineTextInputFormat.setMinInputSplitSize(job, 2097152);//最小切片大小,那么切下来实际上到底有多大?要考虑具体情况,本节点文件、跨机架文件、跨机房文件
            
            //指定job的输入原始文件所在目录
            FileInputFormat.setInputPaths(job, new Path(args[0]));
            //指定job的输出结果所在目录
            FileOutputFormat.setOutputPath(job, new Path(args[1]));
            
            //将job中配置的相关参数,以及job所用的java类所在的jar包,提交给yarn去运行
            /*job.submit();*/
            boolean res = job.waitForCompletion(true);
            System.exit(res?0:1);
            
        }
        
    
    }
    

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