python - hadoop,mapreduce demo

Hadoop,mapreduce 介绍

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大数据工程师是在Linux系统下搭建Hadoop生态系统（cloudera是最大的输出者类似于Linux的红帽），

把用户的交易或行为信息通过HDFS（分布式文件系统）等存储用户数据文件，然后通过Hbase（类似于NoSQL）等存储数据，再通过Mapreduce（并行计算框架）等计算数据，然后通过hiv或pig（数据分析平台）等分析数据，最后按照用户需要重现出数据.

Hadoop是一个由Apache基金会所开发的开源分布式系统基础架构

Hadoop，最基础的也就是HDFS和Mapreduce了，
HDFS是一个分布式存储文件系统
Mapreduce是一个分布式计算的框架，两者结合起来，就可以很容易做一些分布式处理任务了

大纲：

一、MapReduce 基本原理

二、MapReduce 入门示例 - WordCount 单词统计

三、MapReduce 执行过程分析

• 实例1 - 自定义对象序列化

• 实例2 - 自定义分区

• 实例3 - 计算出每组订单中金额最大的记录

• 实例4 - 合并多个小文件

• 实例5 - 分组输出到多个文件

四、MapReduce 核心流程梳理

• 实例6 - join 操作

• 实例7 - 计算出用户间的共同好友

五、下载方式

一、MapReduce基本原理

MapReduce是一种编程模型，用于大规模数据集的分布式运算。

1、MapReduce通俗解释

图书馆要清点图书数量，有10个书架，管理员为了加快统计速度，找来了10个同学，每个同学负责统计一个书架的图书数量。

张同学统计 书架1

王同学统计 书架2

刘同学统计 书架3

……

过了一会儿，10个同学陆续到管理员这汇报自己的统计数字，管理员把各个数字加起来，就得到了图书总数。

这个过程就可以理解为MapReduce的工作过程。

2、MapReduce中有两个核心操作

（1）map

管理员分配哪个同学统计哪个书架，每个同学都进行相同的“统计”操作，这个过程就是map。

（2）reduce

每个同学的结果进行汇总，这个过程是reduce。

3、MapReduce工作过程拆解

下面通过一个景点案例（单词统计）看MapReduce是如何工作的。

有一个文本文件，被分成了4份，分别放到了4台服务器中存储

Text1：the weather is good

Text2：today is good

Text3：good weather is good

Text4：today has good weather

现在要统计出每个单词的出现次数。

处理过程

（1）拆分单词

• map节点1

输入：“the weather is good”

输出：（the，1），（weather，1），（is，1），（good，1）

• map节点2

输入：“today is good”

输出：（today，1），（is，1），（good，1）

• map节点3

输入：“good weather is good”

输出：（good，1），（weather，1），（is，1），（good，1）

• map节点4

输入：“today has good weather”

输出：（today，1），（has，1），（good，1），（weather，1）

（2）排序

• map节点1

• map节点2

• map节点3

• map节点4

（3）合并

• map节点1

• map节点2

• map节点3

• map节点4

（4）汇总统计

每个map节点都完成以后，就要进入reduce阶段了。

例如使用了3个reduce节点，需要对上面4个map节点的结果进行重新组合，比如按照26个字母分成3段，分配给3个reduce节点。

Reduce节点进行统计，计算出最终结果。

这就是最基本的MapReduce处理流程。

4、MapReduce编程思路

了解了MapReduce的工作过程，我们思考一下用代码实现时需要做哪些工作？

1. 在4个服务器中启动4个map任务

2. 每个map任务读取目标文件，每读一行就拆分一下单词，并记下来次单词出现了一次

3. 目标文件的每一行都处理完成后，需要把单词进行排序

4. 在3个服务器上启动reduce任务

5. 每个reduce获取一部分map的处理结果

6. reduce任务进行汇总统计，输出最终的结果数据

但不用担心，MapReduce是一个非常优秀的编程模型，已经把绝大多数的工作做完了，我们只需要关心2个部分：

1. map处理逻辑——对传进来的一行数据如何处理？输出什么信息？

2. reduce处理逻辑——对传进来的map处理结果如何处理？输出什么信息？

编写好这两个核心业务逻辑之后，只需要几行简单的代码把map和reduce装配成一个job，然后提交给Hadoop集群就可以了。

至于其它的复杂细节，例如如何启动map任务和reduce任务、如何读取文件、如对map结果排序、如何把map结果数据分配给reduce、reduce如何把最终结果保存到文件等等，MapReduce框架都帮我们做好了，而且还支持很多自定义扩展配置，例如如何读文件、如何组织map或者reduce的输出结果等等，后面的示例中会有介绍。

二、MapReduce入门示例：WordCount单词统计

WordCount是非常好的入门示例，相当于helloword，下面就开发一个WordCount的MapReduce程序，体验实际开发方式。

example:

#删除已有文件夹
hadoop fs -rmr /chenshaojun/input/example_1
hadoop fs -rmr /chenshaojun/output/example_1

#创建输入文件夹
hadoop fs -mkdir /chenshaojun/input/example_1

#放入输入文件
hadoop fs -put text* /chenshaojun/input/example_1

#查看文件是否放好
hadoop fs -ls /chenshaojun/input/example_1

#本地测试一下map和reduce
head -20 text1.txt | python count_mapper.py | sort | python count_reducer.py

#集群上跑任务
hadoop jar /usr/lib/hadoop-current/share/hadoop/tools/lib/hadoop-streaming-2.7.2.jar \
-file count_mapper.py \   #提交文件到集群
-mapper count_mapper.py \
-file count_reducer.py \
-reducer count_reducer.py \
-input /chenshaojun/input/example_1 \
-output /chenshaojun/output/example_1   # 必须不存在,若存在output会抱错，不会覆盖

count_mapper.py

import sys

# input comes from STDIN (standard input)
for line in sys.stdin:
# remove leading and trailing whitespace
line = line.strip()
# split the line into words
words = line.split()
# increase counters
for word in words:
# write the results to STDOUT (standard output);
# what we output here will be the input for the
# Reduce step, i.e. the input for reducer.py
#
# tab-delimited; the trivial word count is 1
print '%s\t%s' % (word.lower(), 1)

count_reducer.py

from operator import itemgetter
import sys

current_word = None
current_count = 0
word = None

# input comes from STDIN
for line in sys.stdin:
# remove leading and trailing whitespace
line = line.strip()

# parse the input we got from mapper.py
word, count = line.split('\t', 1)

# convert count (currently a string) to int
try:
count = int(count)
except ValueError:
# count was not a number, so silently
# ignore/discard this line
continue

# this IF-switch only works because Hadoop sorts map output
# by key (here: word) before it is passed to the reducer
if current_word == word:
current_count += count
else:
if current_word:
# write result to STDOUT
print '%s\t%s' % (current_word, current_count)
current_count = count
current_word = word

# do not forget to output the last word if needed!
if current_word == word:
print '%s\t%s' % (current_word, current_count)