MapReduce 初試

一、境遇


    接觸Hadoop已經有半年了,從Hadoop集羣搭建到Hive、HBase、Sqoop相關組件的安裝,甚至Spark on Hive、Phoenix、Kylin這些邊緣的項目都有涉及。如果說部署,我自認爲可以沒有任何問題,但是如果說我對於這個系統已經掌握了,我卻不敢這麼講,因爲至少MapReduce我還沒有熟悉,其工作機制也只是一知半解。關於MapReduce的運算,我差不多理解了,但是實際實現現在卻只能靠找到的代碼,真的是慚愧的很。

    於是再也忍不住,一定要有點自己的東西,最起碼,寫的時候不用去找別人的博客,嗯,找自己的就行。


二、實驗


    1、實驗過程

        最開始實驗的是最簡單的去重MapReduce,在本地文件實驗時沒有任何問題,但把文件放到HDFS上就怎麼也找不到了,究其原因,HDFS上的需要用Hadoop執行jar文件纔可以

        1)javac輸出類到指定目錄 dir

            javac *.java -d dir

        2)jar打包class文件

            1,打包指定class文件到target.jar

                jar cvf target.jar x1.class x2.class ... xn.class

            2,打包指定路徑dir下的所有class文件到target.jar

                jar cvf target.jar -C dir .

            3,打包class文件成可執行jar,程序入口Main函數

                jar cvfe tarrget.jar Main -C dir .

            Hadoop只需要普通jar即可,不用打包成可執行jar

        3)執行jar,主類MapDuplicate

            Hadoop jar target.jar MapDuplicate (params)

    2、代碼分析

        1)import類

import java.io.IOException;
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.Mapper;
import org.apache.hadoop.mapreduce.Reducer;
import org.apache.hadoop.mapreduce.lib.input.FileInputFormat;
import org.apache.hadoop.mapreduce.lib.output.FileOutputFormat;
import org.apache.hadoop.util.GenericOptionsParser;

            Configuration類:用來設定Hadoop的參數,如:IP、端口等

            Path:用來設定輸入輸出路徑

            IntWritable:MapReduce用到的int類型

            Text:MapReduce用到的string類型

            Job:生成MapReduce任務的主類,任務參數也在此類中設定

            Mapper:被繼承的Map類

            Reducer:被繼承的Reduce類

            FileInputFormat:輸入文件格式

            FileOutputFormat:輸出文件格式(可改爲其它IO類,如數據庫)

            GenericOptionsParser:解析命令行參數的類

        2)代碼結構

public class MapDuplicate {
    public static class Map extends Mapper<...> { ... }
    public static class Reduce extends Reducer<...> { ... }
    public static void main(String[] args) throws Ex { ... }
}

        2)Map類

        public static class Map extends Mapper<Object,Text,Text,Text> {
                private static Text line = new Text();

                public void map(Object key,Text value,Context context)
                throws IOException,InterruptedException {
                        line = value;
                        context.write(line,new Text(""));
                }
        }

            Map類的主要作用是將數據進行統一處理,按照規則給出鍵值對,爲Combine和Reduce等Reduce操作提供標準化數據。從代碼上來講,均繼承Mapper類,並實現map函數

            Mapper類繼承的四個參數,前兩個分別是輸入數據鍵和值的類型,一般寫Object,Text即可;後兩個是輸出數據鍵和值的類型,這兩個類型必須和Reduce的輸入數據鍵值類型一致。

            所有的Java值類型在送到MapReduce任務前都要轉化成對應的值類型:如:String->Text,int->IntWritable,long->LongWritable

            Context是Java類與MapReduce任務交互的類,它把Map的鍵值對傳給Combiner或者Reducer,也把Reducer的結果寫到HDFS上

        3)Reduce類

        public static class Reduce extends Reducer<Text,Text,Text,Text> {
                public void reduce(Text key,Iterable<Text> values,Context context)
                throws IOException,InterruptedException {
                        context.write(key,new Text(""));
                }
        }

            Reduce有兩種操作,Combine和Reduce,都繼承Reducer類。前者用於對數據進行預處理,將處理好的數據交給Reduce,可以看成是本地的Reduce,當不需要任何處理時,Combine可以直接用Reduce代替;後者用於對數據進行正式處理,將相同鍵值的數據合併,每一個Reduce函數過程只處理同一個鍵(key)的數據。

            Reducer類繼承的四個參數,前兩個是輸入數據鍵和值的類型,必須與Mapper類的輸出類型一致(Combine也必須一致,而且Combine輸出需要跟Reduce的輸入一致,所以Combine輸入輸出類型必須是相同的);後兩個是輸出數據鍵和值的類型,即我們最終得到的結果

        4)Main函數

        public static void main(String[] args) throws Exception {
                Configuration conf = new Configuration();
                conf.set("mapred.job.tracker","XHadoop1:9010");
                String[] ioArgs = new String[] {"duplicate_in","duplicate_out"};
                String[] otherArgs = new GenericOptionsParser(conf,ioArgs).getRemainingArgs();
                if (otherArgs.length != 2) {
                        System.err.println("Usage: MapDuplicate <in> <out>");
                        System.exit(2);
                }
                Job job = new Job(conf,"MapDuplicate");
                job.setJarByClass(MapDuplicate.class);
                job.setMapperClass(Map.class);
                job.setCombinerClass(Reduce.class);
                job.setReducerClass(Reduce.class);
                job.setOutputKeyClass(Text.class);
                job.setOutputValueClass(Text.class);

                FileInputFormat.addInputPath(job,new Path(otherArgs[0]));
                FileOutputFormat.setOutputPath(job,new Path(otherArgs[1]));
                System.exit(job.waitForCompletion(true) ? 0 : 1);
        }

            首先,必須有Configuration類,通過這個類指定工作的機器

            然後,接收參數的語句,這個不解釋了

            然後,需要有Job類,指定MapReduce處理用到的類,需要指定的有:Mapper類、Combiner類、Reducer類、輸出數據鍵和值類型的類

            然後,指定輸入數據的路徑

            然後,等待任務結束並退出


三、總結


    這個實驗可以說是最簡單的MapReduce,但是麻雀雖小五臟俱全。


    從原理來講,MapReduce有以下步驟:

        HDFS(Block)->Split->Mapper->Partion->Spill->Sort->Combiner->Merge->Reducer->HDFS

    1、HDFS輸入數據被分成Split,被Mapper類讀取,

    2、Mapper讀取數據後,將任務進行Partion(分配)

    3、如果Map操作內存溢出,需要Spill(溢寫)到磁盤上

    4、Mapper進行Sort(排序)操作

    5、排序之後進行Combine(合併key)操作,可以理解爲本地模式Reduce

    6、Combine的同時會進行溢出文件的Merge(合併)

    7、所有任務完成後將數據交給Reducer進行處理,處理完成寫入HDFS

    8、從Map任務開始到Reduce任務開始的數據傳輸操作叫做Shuffle


    從編程來講,MapReduce有以下步驟:

    1、編寫Mapper類

    2、編寫Combiner類(可選)

    3、編寫Reducer類

    4、調用過程:參數配置Configuration

                 指定任務類

                 指定輸入輸出格式

                 指定數據位置

                 開始任務

    以上僅僅是淺層認識,僅供學習參考及備查。


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