Spark编程模型RDD，即弹性分布式数据集的简称。RDD是一个容错的、并行的数据结构，可以让用户显式地将数据映射/存储到磁盘和内存中，并能控制数据的分区。同时，RDD还提供了一组丰富的算子来操作这些数据。RDD是只读的记录分区的集合，只能通过在其他RDD执行确定的转换操作（transformation操作）而创建。RDD本质上是一个内存数据集，在访问RDD时，指针只会指向与操作相关的数据部分。
RDD将操作分为两类：transformation与action。无论执行了多少次transformation操作，RDD都不会真正执行运算，只有当action操作被执行时，运算才会触发。而在RDD的内部实现机制中，底层接口则是基于迭代器的，从而使得数据访问变得更高效，也避免了大量中间结果对内存的消耗。
#RDD是Spark的核心，也是整个Spark的架构基础。
1. RDD是不变的数据结构存储
2. RDD是支持跨集群的分布式数据结构
3. RDD可以根据数据记录的key对结构进行分区
4. 提供了粗粒度的操作，且这些操作都支持分区
5. 它将数据存储在内存中，从而提供了低延迟性
#RDD的特征
RDD总共有五个特征，其中三个基本特征，两个可选特征。
1. 分区（partition）：有一个数据分片列表，可以将数据进行划分，切分后的数据能够进行并行计算，是数据集的原子组成部分。
2. 函数（compute）：即算子，对于每一个分片都会有一个函数去迭代/计算执行它。
3. 依赖（dependency）：每一个RDD对父RDD有依赖关系，源RDD没有依赖，通过依赖关系建立来记录它们之间的血统（关系-lineage）。
4. 优先位置（可选）：每一个分片会优先计算位置（prefered location）。即要执行任务在哪几台机器上好一点（数据本地性）。
5. 分区策略（可选）：对于key-value的RDD可以告诉它们如何进行分片。可以通过repartition函数进行指定。
#RDD之间的依赖关系（从分区partition的角度来定义依赖关系的）
RDD的依赖关系分为两种模型，一种是窄依赖（narrow dependency）和宽依赖（wide dependency）。
1.窄依赖：父RDD的每一个分区最多被一个子RDD的分区所用，表现为一个父RDD的分区对应于一个子RDD的分区（第一类），或者是多个父RDD的分区对应于一个RDD的分区（第二类），也就是说一个父RDD的一个分区不可对应于一个子RDD的多个分区。
如下图所示，对输入进行协同划分（co-partitioned）的join属于第二类。当子RDD的分区依赖于单个父RDD的分区的时候，分区的结构不会发生改变，如下图中的map,filter等操作，相反的，对于一个子RDD的分区依赖于多个RDD的分区的时候，分区的结构会发生改变，如下图的union操作。
2.宽依赖：宽依赖是值子RDD的每一个分区都要依赖于所有父RDD的所有分区或者多个分区。也就是说存在一个父RDD的一个分区对应着一个子RDD的多个分区。如下图的groupByKey就属于宽依赖。其中宽依赖会出发shuffle操作，下面会详细讲到。
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创建RDD的几种方式
1.Parallelized Collections（并行化计算一个集合）
2.External Datasets（引用外部数据）
3.RDD经转换操作生成新的RDD
通常将RDD操作分为两种操作，转换（transformation）和执行（action），在默认情况下，spark的所有转换操作都是惰性的（lazy），对于每一个转换得到的RDD结果不会立即计算出结果，只是记下该转换操作的一些基础数据集，可以有多个转换结果，一旦遇到action操作就 会执行之前的所有transformation操作，最后得到结果（spark的作业执行其实就是构建DAG（有向无环图），下面会讲到），所有的RDD被清除，如果下一个JOB中会用到其他JOB中的RDD，会引发该RDD的再次计算，因此，为了避免重新计算，我们可以使用persist或者cache操作进行“持久化”一个RDD到内存当中，也可以缓存到磁盘当中。
RDD对应的控制操作
RDD的控制操作主要包括故障恢复，数据持久化以及数据移除等操作。
1. 故障恢复
对于一个集群，spark会做出两种假设：处理的时间有限；保持数据持久化是外部数据的职责，主要让处理过程中数据保护稳定。Spark基于假设会折中选择方案，基于RDD之间的依赖关系，如果一个RDD坏掉，则会重新执行其父RDD的相应分区，不需要重新执行全部的JOB。
宽依赖的再执行涉及到多个父RDD（因为宽依赖会出发shuffle操作，也就是说宽依赖跨多个stage），从而引发整个JOB重新执行，为了避免这一点，spark会保持Map阶段的中间数据输出的持久，在发生故障时，只需回溯到mapper执行的相应分区即可获取中间数据。
2. RDD持久化
RDD持久化分为主动持久化和自动持久化。自动持久化就是不需要用户调用持久化操作，spark自动保存一些Shuffle操作的中间结果（保存到磁盘中）来避免节点崩溃时重新计算所有的输入。
主动持久化需要用户自己在需要持久化的RDD调用persist操作或者cache操作缓存数据到内存中（默认），持久化的等级选择是通过一个Storage Level对象传递给persist方法进行确定的，Cache方法调用persist()的默认级别是MEMORY_ONLY（内存）。
RDD的数据移除
RDD可以在内存中进行缓存，spark会坚持每一个节点上使用的缓存，如果集群中没有足够的内存时，spark会根据LRU算法（最近最少使用算法，操作系统内存管理章节内容）对数据分区进行删除。
如果想手动删除，可以在指定RDD中调用unpersist方法删除，立即生效。
