Spark RDD API

1、RDD

RDD(Resilient Distributed Dataset彈性分布式數據集)是Spark中抽象的數據結構類型,任何數據在Spark中都被表示為RDD。從編程的角度來看,RDD可以簡單看成是一個數組。和普通數組的區別是,RDD中的數據時分區存儲的,這樣不同分區的數據就可以分布在不同的機器上,同時可以被并行處理。因此,Spark應用程序所做的無非是把需要處理的數據轉換為RDD,然后對RDD進行一系列的變換和操作,從而得到結果。

2、RDD創建

RDD可以從普通數組創建出來,也可以從文件系統或者HDFS中的文件創建出來。

1) 從普通數組創建RDD,里面包含了1到9這9個數字,它們分別在3個分區中

scala> val a = sc.parallelize(1 to 9, 3)

2)讀取文件README.md來創建RDD,文件中的每一行就是RDD中的一個元素

scala> val b = sc.textFile("README.md")

3、兩類操作算子

主要分兩類,轉換(transformation)和動作(action)。兩類函數的主要區別是,transformation接受RDD并返回RDD,而action接受RDD返回非RDD.

transformation操作是延遲計算的,也就是說從一個RDD生成另一個RDD的轉換操作不是馬上執行,需要等到有action操作的時候才真正觸發運算。

action算子會觸發spark提交作業job,并將數據輸出spark系統。

4、轉換算子

更多可以參看?鏈接

1)map

對RDD中的每個元素都執行一個指定的函數來產生一個新的RDD。任何原RDD中的元素在新RDD中都有且只有一個元素與之對應。

舉例:

scala> val a = sc.parallelize(1 to 9, 3)

scala> val b = a.map(x => x*2)

scala> a.collect

res10: Array[Int] = Array(1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9)

scala> b.collect

res11: Array[Int] = Array(2, 4, 6, 8, 10, 12, 14, 16, 18)


2)flatMap

與map類似,區別是原RDD中的元素經map處理后只能生成一個元素,而原RDD中的元素經flatmap處理后可生成多個元素來構建新RDD。

舉例:對原RDD中的每個元素x產生y個元素(從1到y,y為元素x的值)

scala> val a = sc.parallelize(1 to 4, 2)

scala> val b = a.flatMap(x => 1 to x)

scala> b.collect

res12: Array[Int] = Array(1, 1, 2, 1, 2, 3, 1, 2, 3, 4,1,2,3,4)


3)mapPartitions

mapPartitions是map的一個變種。map的輸入函數是應用于RDD中每個元素,而mapPartitions的輸入函數是應用于每個分區,也就是把每個分區中的內容作為整體來處理的。

它的函數定義為:

def mapPartitions[U: ClassTag](f: Iterator[T] => Iterator[U], preservesPartitioning: Boolean = false): RDD[U]

f即為輸入函數,它處理每個分區里面的內容。每個分區中的內容將以Iterator[T]傳遞給輸入函數f,f的輸出結果是Iterator[U]。最終的RDD由所有分區經過輸入函數處理后的結果合并起來的。

舉例:

上述例子中的函數myfunc是把分區中一個元素和它的下一個元素組成一個Tuple。因為分區中最后一個元素沒有下一個元素了,所以(3,4)和(6,7)不在結果中。

mapPartitions還有些變種,比如mapPartitionsWithContext,它能把處理過程中的一些狀態信息傳遞給用戶指定的輸入函數。還有mapPartitionsWithIndex,它能把分區的index傳遞給用戶指定的輸入函數。


4)mapWith

是map的另外一個變種,map只需要一個輸入函數,而mapWith有兩個輸入函數。它的定義如下:

def mapWith[A: ClassTag, U: ](constructA: Int => A, preservesPartitioning: Boolean = false)(f: (T, A) => U): RDD[U]

第一個函數constructA是把RDD的partition index(index從0開始)作為輸入,輸出為新類型A;

第二個函數f是把二元組(T, A)作為輸入(其中T為原RDD中的元素,A為第一個函數的輸出),輸出類型為U。

舉例:把partition index 乘以10,然后加上2作為新的RDD的元素。

val x = sc.parallelize(List(1,2,3,4,5,6,7,8,9,10), 3)

x.mapWith(a => a * 10)((a, b) => (b + 2)).collect

res4: Array[Int] = Array(2, 2, 2, 12, 12, 12, 22, 22, 22, 22)


5)flatMapWith

flatMapWith與mapWith很類似,都是接收兩個函數,一個函數把partitionIndex作為輸入,輸出是一個新類型A;另外一個函數是以二元組(T,A)作為輸入,輸出為一個序列,這些序列里面的元素組成了新的RDD。它的定義如下:

def flatMapWith[A: ClassTag, U: ClassTag](constructA: Int => A, preservesPartitioning: Boolean = false)(f: (T, A) => Seq[U]): RDD[U]

舉例:

scala> val a = sc.parallelize(List(1,2,3,4,5,6,7,8,9), 3)

scala> a.flatMapWith(x => x, true)((x, y) => List(y, x)).collect

res58: Array[Int] = Array(0, 1, 0, 2, 0, 3, 1, 4, 1, 5, 1, 6, 2, 7, 2,8, 2, 9)


6)flatMapValues

flatMapValues類似于mapValues,不同的在于flatMapValues應用于元素為KV對的RDD中Value。每個一元素的Value被輸入函數映射為一系列的值,然后這些值再與原RDD中的Key組成一系列新的KV對。

舉例

scala> val a = sc.parallelize(List((1,2),(3,4),(3,6)))

scala> val b = a.flatMapValues(x=>x.to(5))

scala> b.collect

res3: Array[(Int, Int)] = Array((1,2), (1,3), (1,4), (1,5), (3,4), (3,5))

上述例子中原RDD中每個元素的值被轉換為一個序列(從其當前值到5),比如第一個KV對(1,2), 其值2被轉換為2,3,4,5。然后其再與原KV對中Key組成一系列新的KV對(1,2),(1,3),(1,4),(1,5)。


7)union

8)cartesian


9)groupBy

10)filter

當需要比較不同類型數據時,參照 :更多API


11)sample

12)Cache

將RDD元素從磁盤緩存到內存

如果數據需要復用,可以通過Cache算子,將數據緩存到內存。


13)persist

14)mapValues

顧名思義就是輸入函數應用于RDD中Kev-Value的Value,原RDD中的Key保持不變,與新的Value一起組成新的RDD中的元素。因此,該函數只適用于元素為KV對的RDD。

舉例:

scala> val a = sc.parallelize(List("dog", "tiger", "lion", "cat", "panther", " eagle"), 2)

scala> val b = a.map(x => (x.length, x))

scala> b.mapValues("x" + _ + "x").collect

res5: Array[(Int, String)] = Array((3,xdogx), (5,xtigerx), (4,xlionx),(3,xcatx), (7,xpantherx), (5,xeaglex))


15)combineByKey

16)reduceByKey

顧名思義,reduceByKey就是對元素為KV對的RDD中Key相同的元素的Value進行reduce,因此,Key相同的多個元素的值被reduce為一個值,然后與原RDD中的Key組成一個新的KV對。

舉例:

scala> val a = sc.parallelize(List((1,2),(3,4),(3,6)))

scala> a.reduceByKey((x,y) => x + y).collect

res7: Array[(Int, Int)] = Array((1,2), (3,10))

上述例子中,對Key相同的元素的值求和,因此Key為3的兩個元素被轉為了(3,10)。


17)reduce

reduce將RDD中元素兩兩傳遞給輸入函數,同時產生一個新的值,新產生的值與RDD中下一個元素再被傳遞給輸入函數直到最后只有一個值為止。

舉例:對RDD中的元素求和

scala> val c = sc.parallelize(1 to 10)

scala> c.reduce((x, y) => x + y)

res4: Int = 55


18)join

19)zip

20)intersection

intersection


5、Action算子

1)foreach

2)saveAsTextFile

3)collect

相當于toArray,將分布式的RDD返回為一個單機的Scala Array.

4)count

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