图解MapReduce

mapreduce框架的设计思想.png

wordcount
打开client上传文件,
1、绿色:代表局部统计阶段(map阶段)
2、第一个阶段:map task实例各自互不干涉,并行执行
3、橙色代表第二个阶段reduce task实例:reduce task实例完全依赖于前一阶段的实例
map阶段
读取指定文件到hdfs
按行处理,
按空格分割单词
HASHMAP单词计数(单词,value+1)
Hashmap怎么传出去?(序列化)Hashmap传给谁?(将Hashmap按照多个Hashmap,分别传给对应数量的reduceTask)
问题----主要体现在第一阶段和第二阶段不协调
1、maptask任务如何分配
2、reduceTask任务如何分配
3、maptask和reduskTask如何分配,哪些maptask的输出作用在哪些reduseTask
4、如果maptask运行失败,如何处理?
5、maptask如要自己负责输出数据的分区,很麻烦
---靠app master来协调
1、maptask只负责输出自己的文件
2、app master依靠配置文件启动相应数量的redustask,让redustask去获取相应的map输出
所以要编写三个角色:
mapTask、reduceTask、mr app master

package cn.itcast.bigdata.mr.wcdemo;

import java.io.IOException;

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(LongWritable): 默认情况下,是mr框架所读到的一行文本的起始偏移量,Long类型,
 * 但是在hadoop中有自己的更精简的(因为要网络传输所以要序列化)序列化接口,所以不直接用Long(long能序列化但是我们用hadoop自己的序列化框架),而用LongWritable
 * 
 * VALUEIN(Text):默认情况下,是mr框架所读到的一行文本的内容,String类型,同上,用Text
 * 
 * KEYOUT(Text):是用户自定义逻辑处理完成之后输出数据中的key,类型由程序员决定,在此处是单词,String,同上,用Text
 * VALUEOUT(IntWritable):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));
        }
    }
    
}

reduce逻辑

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;

/**
 * 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));
        
    }
    
}

每个reduceTask都会写到相应节点的hdfs文件,所以需要写一个主程序来调用mapper和reducer,这个程序即Driver

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.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 {
    //需要抛异常
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        
        if (args == null || args.length == 0) {
            args = new String[2];
            args[0] = "hdfs://master:9000/wordcount/input/wordcount.txt";
            args[1] = "hdfs://master:9000/wordcount/output8";
        }
        
        Configuration conf = new Configuration();
        
        //设置的没有用!  ??????
//      conf.set("HADOOP_USER_NAME", "hadoop");
//      conf.set("dfs.permissions.enabled", "false");
        
        
        /*conf.set("mapreduce.framework.name", "yarn");
        conf.set("yarn.resoucemanager.hostname", "mini1");Windows和linux的环境变量不同,此方法无效*/
        Job job = Job.getInstance(conf);
        
        /*job.setJar("/home/hadoop/wc.jar");路径不能写死*/
        //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();---这种提交方式,提交完,程序就退出,不建议使用*/
        boolean res = job.waitForCompletion(true);//用这种方式提交程序、阻塞等待程序执行完成
        System.exit(res?0:1);//不仅要等待程序执行完成,还要获得程序执行是否成功
        
    }
    

}

上传导出的jar包到集群上任意节点上,使用hadoop fs -mkdir -p /wordcount/input创建文件夹
上传测试文件 hadoop fs -put NOTICE.txt README.txt LICENSE.txt /wordcount/input
java -cp wordcount.jar xx.xx.xx.xx.WordcountDriver /wordcount/input /wordcount/output
如果报错找不到Configuration类,因为没有设置classpath(java -cp 接所有jar宝 wordcount.jar 。。。。不实用)
hadoop jar wordcount.jar xx.xx.xx.xx.WordcountDriver /wordcount/input /wordcount/output//能找到classpath
可以看到程序输出日志的创建顺序:app master 、map task、reduce task

wordcount运行过程的解析.png

1、待处理文本文件上传至集群
2、客户端submit()后获取待处理数据的信息,然后根据参数配置,形成一个任务分配的规划(即block 128MB一个a.txt文件)
3、submit会提交job.split、 worccount.jar、job.xml提交到YARN集群
4、YARN集群的RM会找到一个NM启动一个appmaster
5、根据数据文件的位置就近原则取mapTask节点,并且分割文件,尽可能的分割到一个节点上
6、mapTask进程按照文件目录和范围读取数据(如果文件恰好在该节点上,否则需要网络传输)
7、mapTask相当于管理者。它有一个组件InputFormat具体读取文件的指定范围(比如0~128MB)
8、调用mapper类输出map(k,v)对,然后用context.write(k,v)进行输出
9、输出到outputCollector产生结果文件并且分区
10、等待所有map任务完成,才开始启动reduceTask(否则数据不全,shuffle省略)
11、reduceTask任务启动,通过wordcountReducer方法进行聚合操作
12、调用outputFormat组件输出文件

mapreduce的shuffle原理.png
mapreduce框架全图.png
mapreduce运行全流程.png
maptask任务分配切片机制.png
wordcount伪代码.png
客户端提交mr程序job的流程.png
切片示意.png

数据切片既不是越多越好也不是越少越好
1、一个300MB的文件,(物理划分)切分为3个block,切分范围如图所示(这里是读取切分不是存储,所以不考虑备份)
2、假设mapTask将文件平均分配(逻辑划分)任务,每个mapreduce程序都分配100MB
3、mapTask拿到数据输入流in=fsopen(a.txt),走如图所示的代码流程
4、由于block是物理切分每个128MB,而mapreduce程序是逻辑划分3等分100MB,因此会造成各个节点数据要依靠网络传输来满足任务的内存
5、由于网络传输会效率变慢,所以应将mapreduce任务的逻辑划分改为block物理划分的大小,以减少网络传输
6、如果文件全是小文件,如10MB一个,那么一个block就会存一个小文件,所以mapreduce的切片又该调节为多个block大小的总和。小文件越多->block越多->mapTask进程就越多->开启关闭task的开销越大
7、所以mapreduce的切片规划不确定,但是默认切分规划为block大小
文章的1.3.2--及源代码相关类FileInputFormat及核心方法getsplits
https://blog.csdn.net/ForgetThatNight/article/details/78570234#t6
跟踪源码的方式:模拟运行day08-05.客户端提交job流程之源码跟踪

mapreduce设计思路及运行机制.png
最后编辑于
©著作权归作者所有,转载或内容合作请联系作者
  • 序言:七十年代末,一起剥皮案震惊了整个滨河市,随后出现的几起案子,更是在滨河造成了极大的恐慌,老刑警刘岩,带你破解...
    沈念sama阅读 200,176评论 5 469
  • 序言:滨河连续发生了三起死亡事件,死亡现场离奇诡异,居然都是意外死亡,警方通过查阅死者的电脑和手机,发现死者居然都...
    沈念sama阅读 84,190评论 2 377
  • 文/潘晓璐 我一进店门,熙熙楼的掌柜王于贵愁眉苦脸地迎上来,“玉大人,你说我怎么就摊上这事。” “怎么了?”我有些...
    开封第一讲书人阅读 147,232评论 0 332
  • 文/不坏的土叔 我叫张陵,是天一观的道长。 经常有香客问我,道长,这世上最难降的妖魔是什么? 我笑而不...
    开封第一讲书人阅读 53,953评论 1 272
  • 正文 为了忘掉前任,我火速办了婚礼,结果婚礼上,老公的妹妹穿的比我还像新娘。我一直安慰自己,他们只是感情好,可当我...
    茶点故事阅读 62,879评论 5 360
  • 文/花漫 我一把揭开白布。 她就那样静静地躺着,像睡着了一般。 火红的嫁衣衬着肌肤如雪。 梳的纹丝不乱的头发上,一...
    开封第一讲书人阅读 48,177评论 1 277
  • 那天,我揣着相机与录音,去河边找鬼。 笑死,一个胖子当着我的面吹牛,可吹牛的内容都是我干的。 我是一名探鬼主播,决...
    沈念sama阅读 37,626评论 3 390
  • 文/苍兰香墨 我猛地睁开眼,长吁一口气:“原来是场噩梦啊……” “哼!你这毒妇竟也来了?” 一声冷哼从身侧响起,我...
    开封第一讲书人阅读 36,295评论 0 254
  • 序言:老挝万荣一对情侣失踪,失踪者是张志新(化名)和其女友刘颖,没想到半个月后,有当地人在树林里发现了一具尸体,经...
    沈念sama阅读 40,436评论 1 294
  • 正文 独居荒郊野岭守林人离奇死亡,尸身上长有42处带血的脓包…… 初始之章·张勋 以下内容为张勋视角 年9月15日...
    茶点故事阅读 35,365评论 2 317
  • 正文 我和宋清朗相恋三年,在试婚纱的时候发现自己被绿了。 大学时的朋友给我发了我未婚夫和他白月光在一起吃饭的照片。...
    茶点故事阅读 37,414评论 1 329
  • 序言:一个原本活蹦乱跳的男人离奇死亡,死状恐怖,灵堂内的尸体忽然破棺而出,到底是诈尸还是另有隐情,我是刑警宁泽,带...
    沈念sama阅读 33,096评论 3 315
  • 正文 年R本政府宣布,位于F岛的核电站,受9级特大地震影响,放射性物质发生泄漏。R本人自食恶果不足惜,却给世界环境...
    茶点故事阅读 38,685评论 3 303
  • 文/蒙蒙 一、第九天 我趴在偏房一处隐蔽的房顶上张望。 院中可真热闹,春花似锦、人声如沸。这庄子的主人今日做“春日...
    开封第一讲书人阅读 29,771评论 0 19
  • 文/苍兰香墨 我抬头看了看天上的太阳。三九已至,却和暖如春,着一层夹袄步出监牢的瞬间,已是汗流浃背。 一阵脚步声响...
    开封第一讲书人阅读 30,987评论 1 255
  • 我被黑心中介骗来泰国打工, 没想到刚下飞机就差点儿被人妖公主榨干…… 1. 我叫王不留,地道东北人。 一个月前我还...
    沈念sama阅读 42,438评论 2 346
  • 正文 我出身青楼,却偏偏与公主长得像,于是被迫代替她去往敌国和亲。 传闻我的和亲对象是个残疾皇子,可洞房花烛夜当晚...
    茶点故事阅读 42,032评论 2 341

推荐阅读更多精彩内容