1、项目需求
一本英文书籍包含成千上万个单词,现在我们需要在大量的单词中,找出相同字母组成的所有单词
2、数据集
下面是一本英文书籍截取的一部分单词内容(书籍内容是随意写的,主要目的是实现这种需求)
3、分析
1、先看如下图
在上图中,cat、act是相同字母组成的单词,tar、rat也是相同字母组成的单词,bar只有一个,它不显示,因为没有和它是相同字母组成单词
2、基于以上分析,我们通过以下几步完成
1、在Map阶段,对每个word(单词)按字母进行排序生成sortedWord,然后输出key/value键值对(sortedWord,word)。
2、在Reduce阶段,统计出每组相同字母组成的所有单词
3、示意流程
1、以下面几个单词为例,找出相同字母组成的单词。
cat
tar
bar
act
rat
2、经过map阶段处理后,如下
key value
act cat
art tar
abr bar
act act
art rat
在这一阶段中,对每个单词按字母进行排序生成sortedWord,并将其作为key,然后输出key/value键值对(sortedWord,word):
3、经过框架处理后,如下(这一步框架自动帮我们实现)
act,[act, cat]
art,[cat, rat]
abr,[bar]
在一阶段,根据key(sortedWord)进行分组
4、经过reduce阶段处理,如下
key value
act act,cat
art rat,tar
在一阶段,拼接一组中的所有单词,然后输出;需要说明一点,(abr,[bar])这个被过滤掉了,因为这一组中就它一个
4、实现
上面已经分析完毕,下面我们就着手实现它。这里需要编写三块代码内容:
1、map 函数、
2、reduce函数
3、一些用来运行作业的代码。
1、map 函数
下面我们来编写 Mapper 类,实现 map() 函数
/* * 排序、分组 */
public static class AnagramMapper extends Mapper<LongWritable, Text, Text, Text>{ public void map(LongWritable key, Text value,Context context) throws IOException , InterruptedException { // 将Text转换成String String text = value.toString(); // 将String转换成字符数组,为排序作准备 char[] textCharArr = text.toCharArray(); // 使用 Arrays对数组进行排序 Arrays.sort(textCharArr); // 排序后的字符串 String sortedText = new String(textCharArr); context.write(new Text(sortedText), value); }
}
这个 Mapper 类是一个泛型类型,它有四个形参类型,分别指定 map 函数的输入键、输入值、输出键和输出值的类型。 就本示例来说,输入键是一个长整数偏移量(LongWritable),输入值是一行文本(Text), 其次输出键、输出值也是文本类型(Text)的。
map() 方法的输入是一个键(key)和一个值(value),我们首先将 Text 类型的 value 转换成 Java 的 String 类型, 之后将其转换成字符数组,通过Arrays.sort方法对该字符数组进行排序,然后将排序后的单词作为key,源单词作为value输出。map() 方法还提供了 Context 实例用于将输出内容进行写入。 在这种情况下,我们将key、value封装成Text对象,并将它们进行写入。
2、reduce函数
下面我们来编写 Reducer类,实现reduce函数
/* * 统计相同字母组成的单词 */ public static class AnagramReduce extends Reducer<Text, Text, Text, Text>{ public void reduce(Text key, Iterable<Text> values, Context context) throws IOException, InterruptedException { // 值 StringBuilder value = new StringBuilder(); // 计数 int count = 0; // 拼接单词 for(Text text : values){ // 分割符, if(value.length() > 0){ value.append(","); } value.append(text); // 计数 count++; } // 因为我们要统计相同字母组成的单词,所以相同字母组成的单词个数大于等于2才会输出 if(count > 1){ context.write(key, new Text(value.toString())); } } }
同样,reduce 函数也有四个形式参数类型用于指定输入和输出类型。reduce 函数的输入类型必须匹配 map 函数的输出类型:即 Text 类型和Text类型。 在这种情况下,reduce 函数的输出类型也是 Text 和 Text 类型。在 map 的输出结果中,所有相同key的键值对被分配到同一个reduce执行,通过迭代来拼接所有单词,并将一组中只有一个单词的过滤掉
3、一些用来运行作业的代码
public int run(String[] arg0) throws Exception { // 加载配置 Configuration conf = new Configuration(); // 输出目录,如果存在就删除 Path path = new Path(arg0[1]); FileSystem fileSystem = path.getFileSystem(conf); if(fileSystem.isDirectory(path)){ fileSystem.delete(path, true); } // 创建job对象 Job job = new Job(conf,"anagram"); job.setJarByClass(Anagram.class); // 指定输入、输出目录 FileInputFormat.addInputPath(job, new Path(arg0[0])); FileOutputFormat.setOutputPath(job, new Path(arg0[1])); // 指定mapper、reduce job.setMapperClass(AnagramMapper.class); job.setReducerClass(AnagramReduce.class); // 指定mapper、reduce的输出类型 job.setOutputKeyClass(Text.class); job.setOutputValueClass(Text.class); // 提交作业 return job.waitForCompletion(true) ? 0: 1; }
public static void main(String[] args) throws Exception { String[] arg0 = { "hdfs://ljc:9000/buaa/anagram", "hdfs://ljc:9000/buaa/anagram/out" }; // 执行mapperreduce int status = ToolRunner.run(new Configuration(), new Anagram(), arg0); System.exit(status);
}
Configuration 类读取 Hadoop 的配置文件,如 site-core.xml、mapred-site.xml、hdfs-site.xml 等。
Job 对象指定作业执行规范,我们可以用它来控制整个作业的运行。我们在 Hadoop 集群上运行这个作业时,要把代码打包成一个JAR文件(Hadoop在集群上发布这个文件)。 不必明确指定 JAR 文件的名称,在 Job 对象的 setJarByClass 方法中传递一个类即可,Hadoop 利用这个类来查找包含它的 JAR 文件,进而找到相关的 JAR 文件;构造 Job 对象之后,需要指定输入和输出数据的路径
以下特别说明:
1、调用 FileInputFormat 类的静态方法 addInputPath() 来定义输入数据的路径,这个路径可以是单个的文件、一个目录(此时,将目录下所有文件当作输入)或符合特定文件模式的一系列文件。由函数名可知,可以多次调用 addInputPath() 来实现多路径的输入。
2、调用 FileOutputFormat 类中的静态方法 setOutputPath() 来指定输出路径(只能有一个输出路径)。这个方法指定的是 reduce 函数输出文件的写入目录。 在运行作业前该目录是不应该存在的,否则 Hadoop 会报错并拒绝运行作业。这种预防措施的目的是防止数据丢失(长时间运行的作业如果结果被意外覆盖,肯定是件可怕的事情)。
3、通过 setMapperClass() 和 setReducerClass() 指定 map 类型和reduce 类型。
4、通过setOutputKeyClass() 和 setOutputValueClass() 控制 map 和 reduce 函数的输出类型,正如本例所示,这两个输出类型一般都是相同的。如果不同,则通过 setMapOutputKeyClass()和setMapOutputValueClass()来设置 map 函数的输出类型。
5、输入的类型通过 InputFormat 类来控制,我们的例子中没有设置,因为使用的是默认的 TextInputFormat(文本输入格式)。
6、Job 中的 waitForCompletion() 方法提交作业并等待执行完成。该方法中的布尔参数是个详细标识,所以作业会把进度写到控制台。 waitForCompletion() 方法返回一个布尔值,表示执行的成(true)败(false),这个布尔值被转换成程序的退出代码 0 或者 1。
5、结果
6、其他问题
3、代码及数据
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