Transformation 和 Actionde 的区别和相关知识点记录/Hadoop MapReduce的理解

一、Transformation 和 Actionde 的區別在於Spark計算RDD的方式不同(來源:[1]):

RDD分transformation是返回一個新的RDD,比如map()和filter(),而action則是向driver program返回結果或把結果寫入外部系統。會觸發實際的計算,比如count()和first()。兩種操作的返回值類型不一樣:transformation返回的是RDD,而action返回的是其他的數據類型。

1.transformation

部分transformation是lazy compute的,在action時才真正進行計算;部分transformation是計算得到了新的RDD,但是inputRDD也不會消失,還可以繼續使用。
圖1是一個例子,以filter()選出log.txt中的錯誤消息為例,說明了filter()不會改變已有的inputRDD中的數據。實際上,該操作會返回一個全新的RDD。inputRDD在後面的程序中還可以繼續使用。


圖1
圖1
2.action

transformaion是從已有的RDD 創建出新的RDD,不過有時,我們希望對數據集進行實際的計算。action是第二種類型的RDD 操作,它們會把最終求得的結果返回到driver program,或者寫入外部存儲系統中。由於行動操作需要生成實際的輸出,它們會強制執行那些求值必須用到的RDD 的轉化操作。
需要注意的是,默認情況下,Spark的RDD會在每次對他們進行action時重新計算。如果想要在多個action中重用一個RDD,可以使用RDD.persist()讓Spark把這個RDD緩存下來。緩存的位置和級別如下表:


3. Lazy Evaluation

前面提過,RDD 的轉化操作都是Lazy Evaluation 的。這意味著在被調用行動操作之前Spark 不會開始計算。
惰性求值意味著當我們對RDD 調用transformation(例如調用map())時,操作不會立即執行。相反,Spark 會在內部記錄下所要求執行的操作的相關信息。我們不應該把RDD 看作存放著特定數據的數據集,而最好把每個RDD 當作我們通過用transformation構建出來的、記錄如何計算數據的指令列表。把數據讀取到RDD 的操作也同樣是惰性的。因此,當我們調用sc.textFile() 時,數據並沒有讀取進來,而是在必要時才會讀取。和轉化操作一樣的是,讀取數據的操作也有可能會多次執行。
雖然用transformation是lazy compute的,但還是可以隨時通過運行一個action來強制Spark 執行RDD 的轉化操作,比如使用count()。這是一種對程序進行部分測試的簡單方法。
Lazy Evaluation 的原文如下:


4.常見的transformation和action
- transformation
- action

另外我還參考了Spark 1.6.0 的官方文檔(來源:[2]),相關說明如下圖:


二、Hadoop MapReduce

這部分是看學長給的PPT(來源:[3])

1.Hadoop的簡單介紹

2.Hadoop MapReduce在系統層面上的運作



對於上圖的說明如下:
(1)Input Files
InputFiles位於HDFS上,輸入的格式是任意的,输入文件的格式是任意的:
(2)InputFormat
輸入文件的分割和讀取時由InputFormat來定義的。
它的主要作用是:挑選出作為輸入的文件;定義InputSplits來分割文件;
為讀取文件的RecordReader對象提供一個factory.
(3)Input Splits
Input Splits 是一個包含單個map任務的work unit。
默認情況下,文件分割的大小是64MB。
通過將文件分割,我們可以並行操作單個文件,在數據量很大時會顯著改善效率。
有多少個分割文件就有多少個map任務
(4)RecordReader
RecordReader class的作用就是將split之後的file轉換為(K, V)pairs
(5)Mapper and Reducer
執行Map和Reduce任務。



由上圖可看出map是將一個(K, V)pair通過某種函數產生一組新的(K, V)pair;
reduce是將同樣key的(K, V)pair整合起來。
舉例如下:

(6)Partitioner
Partitioner class 決定了每個(K, V)pair會去哪個partition,這個過程是partitioner通過hash 計算得到的值來決定的。
(7)Sort
每個reducer負責減少與Intermediate key相關聯的值.
單個節點上的中間key set在到達reducer之前由mapreduce自動排序
(8)OutputFormat
OutputFormat class定義了由Reducers產生的(K, V)pairs寫到output files上的方式。Hadoop提供的實例是寫到本地或HDFS中。
hadoop提供的輸出格式有以下這些:


總結:

1)InputFormat決定輸入的格式和file的分割方式;
2)Input Splits是map tasks的集合,默認每個split的大小是64MB;
3)RecordReader將split之後的file split轉換為(K, V)pairs;
4)map是將一個(K, V)pair通過某種函數產生一組新的(K, V)pair;
reduce是將同樣key的(K, V)pair整合起來。
5)Partitioner class 決定了每個(K, V)pair會去哪個partition,這個過程是partitioner通過hash 計算得到的值來決定的。
6)Sort. 在Reduce之前,MapReduce自動對中間file進行sort。
7)file輸出到local disk或者是HDFS。

Reference:

[1] [美] Holden Karau [美] Andy Konwinski [美] Patrick Wendell [加] Matei Zaharia (作者), 王道远 (译者). Spark快速大數據分析. p23-p26. 2015-09
英文版鏈接(chapter3):https://books.google.com.tw/books?id=tOptBgAAQBAJ&pg=PT26&dq=spark+transformations+and++actions+&lr=&hl=zh-CN&source=gbs_toc_r&cad=4#v=onepage&q&f=true
[2] Spark Programming Guide. Spark 1.6.0
連接:http://spark.apache.org/docs/1.6.0/programming-guide.html#transformations

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