MapReduce概述

不羁的心 提交于 2020-03-03 21:12:24

1 MapReduce定义

MapReduce是一个分布式运算程序的变成框架,是基于Hadoop的数据分析计算的核心框架。
MapReduce处理工程分为两个阶段:Map和Reduce。
Map负责把一个任务分解成多个任务;Reduce负责把分解后的多任务处理的结果汇总。

2 MapReduce优缺点

2.1 优点

1.MapReduce易于编程
它简单的实现一些接口,就可以完成一个分布式程序,这个分布式程序可以分不到大量廉价的PC机器上运行。也就是说你写的一个分布式程序,跟写一个简单的串行程序是一模一样的。就是因为这个特点使得MapReduce编程变得非常流行。
2.良好的扩展性
当你的计算资源不能得到满足的时候,你就可以通过简单的增加机器来扩展它的计算能力。
3.高容错性
MapReduce设计的初衷就是使程序能够部署在廉价的PC机器上,这就要求它有很高的容错性。比如其中一台机器挂了,它可以把上面的计算任务转移到另外一个节点上,不至于这个任务运行失败,而且这个过程不需要人工参与,而完全由Hadoop内部完成的。
4.适合PB级以上海量数据的离线计算
可以实现上千台服务器集群并发工作,提供数据处理能力

2.2 缺点

1.不擅长实时计算
MapReduce无法像Mysql一样,在毫秒或者秒级内返回结果。
2.不擅长流式计算
流式计算的输入数据是动态的,而MapReduce的输入数据是静态的,不能动态变化。因为MapReduce自身的设计特点决定了数据源必须是静态的。
3.不擅长DAG(有向图)计算
多个计算程序存在依赖关系,后一个程序的输入为前一个的输出。在这种情况下,MapReduce并不是不能做,而是使用后,每个MapReduce作业的输出结果都会写到磁盘,会造成大量的磁盘IO,导致性能非常的低下。

3 MapReduce核心思想

在这里插入图片描述
1)分布式的运算程序往往需要分成至少2个阶段。
2)第一个阶段的MapTask并发实例,完全并行运行,互不相干。
3)第二个阶段的ReduceTask并发实例互不相干,但是他们的数据依赖于上一个阶段的所有MapTask并发实例的输出。
4)MapReduce编程模型只能包含一个Map阶段和一个Reduce阶段,如果用户的业务逻辑非常复杂,那就只能多个MapReduce程序,串行运行。
总结:分析WordCount数据流走向深入理解MapReduce核心思想。

4 MapReduce进程

一个完成的MapReduce程序在分布式运行时有三类实例进程:
1)MrAppMaster:负责整个程序的过程调度及状态协调
2)MapTask: 负责Map阶段的整个处理流程
3)ReduceTask: 负责Reduce阶段的整个数据处理流程

5 常用数据序列化类型

Java类型 Hadoop Writable类型
boolean BooleanWritable
byte ByteWritable
int IntWritable
float FloatWritable
long LongWritable
double DoubleWritable
String Text
map MapWritable
array ArrayWritable

6 MapReduce编程规范

用户编写的程序分成三个部分:Mapper、Reducer和Driver。

1 Mapper阶段

(1)用户自定义的Mapper要继承自己的父类
(2)Mapper的输入数据是KV对的形式(KV的类型可自定义)
(3)Mapper中的业务逻辑写在map()方法中
(4)Mapper中的输出数据是KV对的形式(KV的类型可自定义)
(5)map()方法(MapTask进程)对每一个<K,V>调用一次

2 Reduce阶段

(1)用户自定义的Reduce要继承自己的父类
(2)Reduce的输入数据对应Mapper的输出数据类型,可是KV
(3)Reduce的业务逻辑在reduce()方法中
(4)ReduceTask进程对每一个相同的<K,V>组调用一次reduce()方法

3 Driver阶段

向当于YARN集群的客户端,用于提交我们整个程序到YARN集群,提交的是封装了MapReduce程序相关运行参数的job对象

7 WordCount案例实操

1.需求
在给定的文本文件中统计输出每一个单词出现的总次数
(1)输入数据
ch ch
ss ss
cls cls
jiao
banzhang
xue
hadoop
(2)期望输出数据
ch 2
banzhang 1
cls 2
hadoop 1
jiao 1
ss 2
xue 1
2.编写程序
按照MapReduce编程规范,分别编写Mapper,Reducer,Driver。

(1)编写Mapper类
package com.ch.mapreduce;
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;

public class WordcountMapper extends Mapper<LongWritable, Text, Text, IntWritable>{
	
	Text k = new Text();
	IntWritable v = new IntWritable(1);
	
	@Override
	protected void map(LongWritable key, Text value, Context context)	throws IOException, InterruptedException {
		
		// 1 获取一行
		String line = value.toString();
		
		// 2 切割
		String[] words = line.split(" ");
		
		// 3 输出
		for (String word : words) {
			
			k.set(word);
			context.write(k, v);
		}
	}
}
(2)编写Reducer类
package com.ch.mapreduce.wordcount;
import java.io.IOException;
import org.apache.hadoop.io.IntWritable;
import org.apache.hadoop.io.Text;
import org.apache.hadoop.mapreduce.Reducer;

public class WordcountReducer extends Reducer<Text, IntWritable, Text, IntWritable>{

int sum;
IntWritable v = new IntWritable();

	@Override
	protected void reduce(Text key, Iterable<IntWritable> values,Context context) throws IOException, InterruptedException {
		
		// 1 累加求和
		sum = 0;
		for (IntWritable count : values) {
			sum += count.get();
		}
		
		// 2 输出
       v.set(sum);
		context.write(key,v);
	}
}
(3)编写Driver驱动类
package com.ch.mapreduce.wordcount;
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.lib.input.FileInputFormat;
import org.apache.hadoop.mapreduce.lib.output.FileOutputFormat;

public class WordcountDriver {

	public static void main(String[] args) throws IOException, ClassNotFoundException, InterruptedException {

		// 1 获取配置信息以及封装任务
		Configuration configuration = new Configuration();
		Job job = Job.getInstance(configuration);

		// 2 设置jar加载路径
		job.setJarByClass(WordcountDriver.class);

		// 3 设置map和reduce类
		job.setMapperClass(WordcountMapper.class);
		job.setReducerClass(WordcountReducer.class);

		// 4 设置map输出
		job.setMapOutputKeyClass(Text.class);
		job.setMapOutputValueClass(IntWritable.class);

		// 5 设置最终输出kv类型
		job.setOutputKeyClass(Text.class);
		job.setOutputValueClass(IntWritable.class);
		
		// 6 设置输入和输出路径
		FileInputFormat.setInputPaths(job, new Path(args[0]));
		FileOutputFormat.setOutputPath(job, new Path(args[1]));

		// 7 提交
		boolean result = job.waitForCompletion(true);

		System.exit(result ? 0 : 1);
	}
}
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