Transformation和action详解

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什么是算子

算子是RDD中定义的函数，可以对RDD中的数据进行转换和操作。

算子分类：

具体：

1、Value数据类型的Transformation算子，这种变换并不触发提交作业，针对处理的数据项是Value型的数据。

2、Key-Value数据类型的Transfromation算子，这种变换并不触发提交作业，针对处理的数据项是Key-Value型的数据对。

3、Action算子，这类算子会触发SparkContext提交Job作业。

RDD有两种操作算子：

1、Transformation（转换）

2、Ation（执行）

作用

1、transformation是得到一个新的RDD，方式很多，比如从数据源生成一个新的RDD，从RDD生成一个新的RDD，Transformation属于延迟计算，当一个RDD转换成另一个RDD时并没有立即进行转换，仅仅是记住了数据集的逻辑操作。

2、action是得到一个值，或者一个结果（直接将RDDcache到内存中），触发Spark作业的运行，真正触发转换算子的计算。

所有的transformation都是采用的懒策略，如果只是将transformation提交是不会执行计算的，计算只有在action被提交的时候才被触发。

下图描述了Spark在运行转换中通过算子对RDD进行转换：

输入：在Spark程序运行中，数据从外部数据空间（如分布式存储：textFile读取HDFS等，parallelize方法输入Scala集合或数据）输入Spark，数据进入Spark运行时数据空间，转化为Spark中的数据块，通过BlockManager进行管理。

运行：在Spark数据输入形成RDD后便可以通过变换算子，如filter等，对数据进行操作并将RDD转化为新的RDD，通过Action算子，触发Spark提交作业。 如果数据需要复用，可以通过Cache算子，将数据缓存到内存。

输出：程序运行结束数据会输出Spark运行时空间，存储到分布式存储中（如saveAsTextFile输出到HDFS），或Scala数据或集合中（collect输出到Scala集合，count返回Scala int型数据）。

Transformation和Actions操作概况

Transformation具体内容

1、map(func) :返回一个新的分布式数据集，由每个原元素经过func函数转换后组成。

2、filter(func) : 返回一个新的数据集，由经过func函数后返回值为true的原元素组成 。

3、flatMap(func) : 类似于map，但是每一个输入元素，会被映射为0到多个输出元素（因此，func函数的返回值是一个Seq，而不是单一元素）。

4、sample(withReplacement, frac, seed) : 根据给定的随机种子seed，随机抽样出数量为frac的数据。

5、union(otherDataset) : 返回一个新的数据集，由原数据集和参数联合而成。

6、groupByKey([numTasks]) : 在一个由（K,V）对组成的数据集上调用，返回一个（K，Seq[V])对的数据集。注意：默认情况下，使用8个并行任务进行分组，你可以传入numTask可选参数，根据数据量设置不同数目的Task。

7、reduceByKey(func, [numTasks]) : 在一个（K，V)对的数据集上使用，返回一个（K，V）对的数据集，key相同的值，都被使用指定的reduce函数聚合到一起。和groupbykey类似，任务的个数是可以通过第二个可选参数来配置的。

8、join(otherDataset, [numTasks]) : 在类型为（K,V)和（K,W)类型的数据集上调用，返回一个（K,(V,W))对，每个key中的所有元素都在一起的数据集。

9、groupWith(otherDataset, [numTasks]) : 在类型为（K,V)和(K,W)类型的数据集上调用，返回一个数据集，组成元素为（K, Seq[V], Seq[W]) Tuples。

10、cartesian(otherDataset) : 笛卡尔积。但在数据集T和U上调用时，返回一个(T，U）对的数据集，所有元素交互进行笛卡尔积。

Actions具体内容

1、reduce(func) : 通过函数func聚集数据集中的所有元素。Func函数接受2个参数，返回一个值。这个函数必须是关联性的，确保可以被正确的并发执行。

2、collect() : 在Driver的程序中，以数组的形式，返回数据集的所有元素。这通常会在使用filter或者其它操作后，返回一个足够小的数据子集再使用，直接将整个RDD集Collect返回，很可能会让Driver程序OOM。

3、count() : 返回数据集的元素个数。

4、take(n) : 返回一个数组，由数据集的前n个元素组成。注意，这个操作目前并非在多个节点上，并行执行，而是Driver程序所在机器，单机计算所有的元素内存压力会增大，需要谨慎使用。

5、first() : 返回数据集的第一个元素（类似于take(1)）。

6、saveAsTextFile(path) : 将数据集的元素，以textfile的形式，保存到本地文件系统，hdfs或者任何其它hadoop支持的文件系统。Spark将会调用每个元素的toString方法，并将它转换为文件中的一行文本。

7、saveAsSequenceFile(path) : 将数据集的元素，以sequencefile的格式，保存到指定的目录下，本地系统，hdfs或者任何其它hadoop支持的文件系统。RDD的元素必须由key-value对组成，并都实现了Hadoop的Writable接口，或隐式可以转换为Writable（Spark包括了基本类型的转换，例如Int，Double，String等等）。

8、foreach(func) : 在数据集的每一个元素上，运行函数func。这通常用于更新一个累加器变量，或者和外部存储系统做交互。