什么是Spark RDD？(RDD的介绍与创建)

• 一、RDD介绍
  • 1、特点
  • 2、RDD的存储和指向
  • 3、RDD与DAG
  • 4、RDD的特性
  • 5、RDD分区
  • 6、RDD操作类型
• 二、RDD创建
  • 1、引入必要的 Spark 库
  • 2、配置 Spark
  • 3、RDD创建
  • 4、示例代码

一、RDD介绍

RDD: 弹性分布式数据集（Resilient Distributed Datasets）
核心概念：Spark的核心数据抽象。
通过对RDD的理解和使用，可以在分布式计算环境中高效地处理和计算大规模数据

1、特点

• 分布式数据集：RDD是只读的、分区记录的集合，每个分区分布在集群的不同节点上。RDD并不存储真正的数据，只是对数据和操作的描述。
• 弹性：默认存放在内存中，当内存不足，Spark自动将RDD写入磁盘。
• 容错性：根据数据血统，可以自动从节点失败中恢复分区。

2、RDD的存储和指向

• 存储在 (HIVE)HDFS、Cassandra、HBase等
• 缓存（内存、内存+磁盘、仅磁盘等）
• 或在故障或缓存收回时重新计算其他RDD分区中的数据

3、RDD与DAG

• DAG（有向无环图）：反映了RDD之间的依赖关系。

• Stage：RDD和DAG是Spark提供的核心抽象，RDD的操作会生成DAG，DAG会进一步被划分为多个Stage，每个Stage包含多个Task。

  

4、RDD的特性

1. 分区（Partition）：每个任务处理一个分区。
2. 计算函数（compute）：每个分区上都有compute函数，计算该分区中的数据。
3. 依赖关系：RDD之间有一系列的依赖。
4. 分区器（Partitioner）
   • 决定数据（key-value）分配至哪个分区。
   • 常见的分区器有Hash Partition和Range Partition。
5. 优先位置列表：将计算任务分派到其所在处理数据块的存储位置。

5、RDD分区

• 分区（Partition）：是RDD被拆分并发送到节点的不同块之一。
• 分区越多，并行性越强：我们拥有的分区越多，得到的并行性就越强。
• 每个分区都是被分发到不同Worker Node的候选者。
• 每个分区对应一个Task。

6、RDD操作类型

• Transformation（转换操作）
  • Lazy操作：不会立即执行，只是记录操作，当触发Action时才会真正执行。
  • 例如：map、filter、flatMap等。
• Actions（动作操作）
  • Non-lazy操作：立即执行，会触发所有相关Transformation的计算。
  • 例如：count、collect、saveAsTextFile等。

二、RDD创建

1、引入必要的 Spark 库

这里用的是scala语言的maven项目

<!-- 导入 spark-core jar 包 -->
<dependency>
    <groupId>org.apache.spark</groupId>
    <artifactId>spark-core_2.12</artifactId>
    <version>3.1.2</version>
</dependency>

// 引入 Spark 库
import org.apache.spark.{SparkConf, SparkContext}
import org.apache.spark.rdd.RDD

2、配置 Spark

setMaster (设置运行模式) 方法的可选方案：

1. local: 在单核上运行
2. local[N]: 在指定数量的 N 个核上运行，如 “local[4]”
3. local[*]: 使用所有可用的核
4. spark://HOST:PORT: 连接到指定的 Spark standalone cluster
5. yarn: 连接到 YARN 集群
6. mesos://HOST:PORT: 连接到 Mesos 集群

val conf = new SparkConf()
	.setAppName("Spark RDD Example")// 设置应用程序名称
	.setMaster("local[*]")			// 设置运行模式
val sc = new SparkContext(conf)
// sc.setLogLevel()	// 设置日志显示级别

3、RDD创建

• 从集合创建 RDD，指定分区数

  val rdd: RDD[T] = sc.parallelize(seq: Seq[T], numSlices: Int) // ✔
  val rdd: RDD[T] = sc.makeRDD(seq: Seq[T], numSlices: Int)     // 调用了 parallelize
  

• 从外部数据源创建 RDD，指定最小分区数

  从文件系统中的单个文件创建 RDD

  • 本地文件系统使用 file:/// 前缀
  • Hadoop 文件系统使用 hdfs:// 前缀

  // 从文件系统创建 RDD，可以通过 minPartitions 指定分区数
  val textRDD: RDD[String] = sc.textFile(filePath, minPartitions:Int)	// 从文件系统创建 RDD
  val rdd: RDD[(String, String)] = sc.wholeTextFiles(dir: String, minPartitions: Int) // 从目录创建 RDD
  

4、示例代码

附加单词次数统计

import org.apache.spark.{SparkConf, SparkContext}
import org.apache.spark.rdd.RDD
object SparkRDDExample {
  def main(args: Array[String]): Unit = {
    // 配置 Spark  
    val conf = new SparkConf().setAppName("Spark RDD Example").setMaster("local[*]")
    val sc = new SparkContext(conf)
      
    // 从集合创建 RDD，指定分区数
    val data = Seq(1, 2, 3, 4, 5)
    val rdd: RDD[Int] = sc.parallelize(data, numSlices = 2)
    rdd.collect().foreach(println)
      
	// 从外部数据源创建 RDD，指定最小分区数
    val filePath = "file:///F:\\sparkRDD\\spark01\\data\\story.txt"
    val textRDD: RDD[String] = sc.textFile(filePath, minPartitions = 4)
    textRDD.collect().foreach(println)

    // 将文本文件中的每行数据拆分为单词并统计每个单词的出现次数
    val wordCountRDD = textRDD.mapPartitions {
        _.flatMap {
          _.split("[^a-zA-Z]+") // 按非字母字符拆分字符串
          .map(word => (word, 1)) // 将每个单词转换为 (单词, 1) 的元组
        }
      }
      .reduceByKey(_+_)

    // 显示单词计数结果
    println("Word count from textFile:")
    wordCountRDD.collect().foreach(println)

    // 停止 SparkContext
    sc.stop()
  }
}