【Spark算子】：reduceByKey、groupByKey和combineByKey

时间：2024-08-23 18:04:14

　　在spark中，reduceByKey、groupByKey和combineByKey这三种算子用的较多，结合使用过程中的体会简单总结：

　　我的代码实践：https://github.com/wwcom614/Spark

•reduceByKey

　　用于对每个key对应的多个value进行merge操作，最重要的是它能够在本地先进行merge操作，并且merge操作可以通过函数自定义；

【Spark算子】：reduceByKey、groupByKey和combineByKey

•groupByKey

　　也是对每个key进行操作，但只生成一个sequence，groupByKey本身不能自定义函数，需要先用groupByKey生成RDD，然后才能对此RDD通过map进行自定义函数操作。

使用groupByKey时，spark会将所有的键值对进行移动，不会进行局部merge，会导致集群节点之间的开销很大，导致传输延时。

【Spark算子】：reduceByKey、groupByKey和combineByKey

•combineByKey

一个相对底层的基于键进行聚合的基础方法（因为大多数基于键聚合的方法，例如reduceByKey，groupByKey都是用它实现的），所以感觉这个方法还是挺重要的。

该方法的入参主要为前三个：

  • createCombiner：遍历一个分区中每个元素，如果不存在，createCombiner创建累加器C，把原变量V放入，对相同K，把V合并成一个集合，例如将(key,88)，映射建立集合(key,(88,1))
  • mergeValue：遍历一个分区中每个元素，如果已存在，将相同的值累加，例如将(key,(88,1))，(key,(88,1))，mergeValue累加集合为(key,(88,2))
  • mergeCombiners：createCombiner  和  mergeValue 是处理单个分区中数据，  mergeCombiners是每个分区处理完了，多个分区合并数据使用，例如分区1累加集合值为(key,(88,2))，分区2累加集合值为(key,(88,3))，mergeCombiners累加集合为(key,(88,5))

【Spark算子】：reduceByKey、groupByKey和combineByKey

写个求每个学生的平均成绩的例子

    //2个学生及他们的成绩

    val scoreList = Array(("ww1", 88), ("ww1", 95), ("ww2", 91), ("ww2", 93), ("ww2", 95), ("ww2", 98))

    //将2个学生成绩转为RDD，分2个partition存储

    val scoreRDD: RDD[(String, Int)] = sc.parallelize(scoreList, 2)

    println("【scoreRDD.partitions.size】：" + scoreRDD.partitions.size)

    //分区数，【scoreRDD.partitions.size】：2

    println("【scoreRDD.glom.collect】：" + scoreRDD.glom().collect().mkString(",")) //每个分区的内容

    //使用combineByKey，按每个学生累积分数和科目数量

    val rddCombineByKey: RDD[(String, (Int, Int))] = scoreRDD.combineByKey(v => (v, 1),

      (param1: (Int, Int), v) => (param1._1 + v, param1._2 + 1),

      (p1: (Int, Int), p2: (Int, Int)) => (p1._1 + p2._1, p1._2 + p2._2))

      println("【combineByKey】：" + rddCombineByKey.collect().mkString(","))

    //【combineByKey】：(ww2,(377,4)),(ww1,(183,2))

    //在map中使用case是scala的用法，按每个学生总成绩/科目数量，得到平均分

    val avgScore = rddCombineByKey.map { case (key, value) => (key, value._1 / value._2.toDouble) }

    println("【avgScore】：" + avgScore.collect().mkString(","))

    //【avgScore】：(ww2,94.25),(ww1,91.5)

说明：

1.首先：各个分区createCombiner 和 mergeValue先干活

　　第一个分区遍历开始： 数据为

Array(("ww1", 88), ("ww1", 95), ("ww2", 91)）

　　　　--> 处理（ww1，88）, 因为是第一次遇到键“ww1”， 所以调用createCombiner方法 (v)=> (v,1) ， 这里就是(ww1,88) =>( ww1, (88,1))

　　　　--> 处理（ww1，95）,不是第一次遇到键“ww1”,所以会调用mergeValue方法(param1:(Int,Int),v)=>(param1._1+v,param1._2+1)，这里就是（ww1,(88,1))，(ww1,95）=>(ww1,（88+95， 1+1）)= (ww1,(183,2))  ---（成绩相加，科目数量+1）

　　　　--> 处理（ww2，91）,因为是第一次遇到键“ww2”， 所以调用createCombiner方法 (v)=> (v,1) ，这里就是(ww2,91) => (ww2, (91,1))

　　　　第一个分区遍历结束：返回 (ww1,(183,2) ),  ( ww2,(91,1))

　　第二个分区遍历开始： 数据为

Array(("ww2", 93), ("ww2", 95), ("ww2", 98)）

　　　--> 处理（ww2，93）, 因为是第一次遇到键“ww2”， 所以调用createCombiner方法 (v)=> (v,1) ，这里就是(ww2,93 )=>(ww2, (93,1))

　　　--> 处理（ww2，95）,不是第一次遇到键“ww2”,所以会调用mergeValue方法(param1:(Int,Int),v)=>(param1._1+v,param1._2+1)，这里就是（ww2,(93,1))，(ww2,95）=>(ww2,（93+95， 1+1）)= (ww2,(188,2))  ---（成绩相加，科目数量+1）

　　　--> 处理（ww2，98）,不是第一次遇到键“ww2”,所以会调用mergeValue方法(param1:(Int,Int),v)=>(param1._1+v,param1._2+1)，这里就是(ww2,(188,2))，(ww2,98）=>(ww2,（188+98， 2+1)）= (ww2,(286,3) ) ---（成绩相加，科目数量+1）

　　　　第二个分区遍历结束：返回 (ww2,(286,3) )

2.然后：各个分区干完了, mergeCombiners方法汇总处理

　　　　--> 处理分区1的ww1,(183,2)   ww2,(91,1) ，分区2的ww2,(286,3) ，  会调用mergeCombiners方法(p1: (Int, Int), p2: (Int, Int)) => (p1._1 + p2._1, p1._2 + p2._2))，这里就是

(    (ww1,(183,2))，(ww2,(91,1)) ,  (ww2,(286,3))  )=>  (  (ww1,(183,2)) ,   (ww2,(91+286,1+3)) ) =   (  (ww1,(183,2)) ,   (ww2,(377,4)) )

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