Hadoop
Hadoop数据压缩
概述

MR支持的压缩编码
| 压缩格式 | hadoop自带 | 算法 | 文件扩展名 | 是否可切分 | 换成压缩格式后,原来的程序是否需要修改 | 
|---|---|---|---|---|---|
| DEFLATE | 是,直接使用 | DEFLATE | .deflate | 否 | 和文本处理一样,不需要修改 | 
| Gzip | 是,直接使用 | DEFLATE | .gz | 否 | 和文本处理一样,不需要修改 | 
| bzip2 | 是,直接使用 | bzip2 | .bz2 | 是 | 和文本处理一样,不需要修改 | 
| LZO | 否,需要安装 | LZO | .lzo | 是 | 需要建索引,还需要指定输入格式 | 
| Snappy | 否,需要安装 | Snappy | .snappy | 否 | 和文本处理一样,不需要修改 | 
其中是否可切分代表压缩后是否还可以切分。若不可切分,则其处理数据不要在mapper之前。
为了支持多种压缩/解压缩算法,Hadoop引入了编码/解码器,如下表所示。
| 压缩格式 | 对应编码/解码器 | 
|---|---|
| DEFLATE | org.apache.hadoop.io.compress.DefaultCodec | 
| gzip | org.apache.hadoop.io.compress.GzipCodec | 
| bzip2 | org.apache.hadoop.io.compress.BZip2Codec | 
| LZO | com.hadoop.compression.lzo.LzopCodec | 
| Snappy | org.apache.hadoop.io.compress.SnappyCode | 
压缩性能的比较
| 压缩算法 | 原始文件大小 | 压缩文件大小 | 压缩速度 | 解压速度 | 
|---|---|---|---|---|
| gzip | 8.3GB | 1.8GB | 17.5MB/s | 58MB/s | 
| bzip2 | 8.3GB | 1.1GB | 2.4MB/s | 9.5MB/s | 
| LZO | 8.3GB | 2.9GB | 49.3MB/s | 74.6MB/s | 
http://google.github.io/snappy/
On a single core of a Core i7 processor in 64-bit mode, Snappy compresses at about 250 MB/sec or more and decompresses at about 500 MB/sec or more.
压缩方式选择
Gzip压缩

Bzip2压缩

Lzo压缩

Snappy压缩

压缩位置选择
压缩可以在MapReduce作用的任意阶段启用,如图

shuffle是最应该使用压缩技术的阶段(Map和Reduce之间)
压缩参数配置
要在Hadoop中启用压缩,可以配置如下参数:
| 参数 | 默认值 | 阶段 | 建议 | 
|---|---|---|---|
| io.compression.codecs(在core-site.xml中配置) | org.apache.hadoop.io.compress.DefaultCodec, org.apache.hadoop.io.compress.GzipCodec, org.apache.hadoop.io.compress.BZip2Codec | 输入压缩 | Hadoop使用文件扩展名判断是否支持某种编解码器 | 
| mapreduce.map.output.compress(在mapred-site.xml中配置) | false | mapper输出 | 这个参数设为true启用压缩 | 
| mapreduce.map.output.compress.codec(在mapred-site.xml中配置) | org.apache.hadoop.io.compress.DefaultCodec | mapper输出 | 企业多使用LZO或Snappy编解码器在此阶段压缩数据 | 
| mapreduce.output.fileoutputformat.compress(在mapred-site.xml中配置) | false | reducer输出 | 这个参数设为true启用压缩 | 
| mapreduce.output.fileoutputformat.compress.codec(在mapred-site.xml中配置) | org.apache.hadoop.io.compress. DefaultCodec | reducer输出 | 使用标准工具或者编解码器,如gzip和bzip2 | 
| mapreduce.output.fileoutputformat.compress.type(在mapred-site.xml中配置) | RECORD | reducer输出 | SequenceFile输出使用的压缩类型:NONE和BLOCK | 
压缩实操案例
数据流的压缩和解压缩

测试一下如下压缩方式:
| DEFLATE | org.apache.hadoop.io.compress.DefaultCodec |
| gzip | org.apache.hadoop.io.compress.GzipCodec |
| bzip2 | org.apache.hadoop.io.compress.BZip2Codec |
package com.swenchao.mr.compress;
import org.apache.hadoop.conf.Configuration;
import org.apache.hadoop.fs.Path;
import org.apache.hadoop.io.IOUtils;
import org.apache.hadoop.io.compress.CompressionCodec;
import org.apache.hadoop.io.compress.CompressionCodecFactory;
import org.apache.hadoop.io.compress.CompressionInputStream;
import org.apache.hadoop.io.compress.CompressionOutputStream;
import org.apache.hadoop.util.ReflectionUtils;
import java.io.*;
/**
 * @Author: Swenchao
 * @Date: 2020/9/17 上午 10:54
 * @Func: 压缩
 */
public class TestCompress {
    public static void main(String[] args) throws IOException, ClassNotFoundException {
        // 压缩(可以更换不同压缩方式)
        compress("D:/scwri/Desktop/inputWeb/web.log","org.apache.hadoop.io.compress.BZip2Codec");
        // 解压缩
        decompress("d:/scwri/Desktop/inputWeb/web.log.bz2");
    }
    private static void decompress(String fileName) throws IOException {
        // 压缩方式检查
        CompressionCodecFactory factory = new CompressionCodecFactory(new Configuration());
        CompressionCodec codec = factory.getCodec(new Path(fileName));
        if (codec == null) {
            System.out.println("can not process");
            return;
        }
        // 获取输入流
        FileInputStream fis = new FileInputStream(new File(fileName));
        CompressionInputStream cis = codec.createInputStream(fis);
        // 获取输出流
        FileOutputStream fos = new FileOutputStream(new File(fileName + ".decode"));
        // 流的对拷
        IOUtils.copyBytes(cis, fos, 1024*1024, false);
        // 关闭资源
        IOUtils.closeStream(fos);
        IOUtils.closeStream(cis);
        IOUtils.closeStream(fis);
    }
    private static void compress(String fileName, String method) throws IOException, ClassNotFoundException {
        //获取输入流
        FileInputStream fis = new FileInputStream(new File(fileName));
        Class<?> theClass = Class.forName(method);
        CompressionCodec codec = (CompressionCodec) ReflectionUtils.newInstance(theClass, new Configuration());
        // 获取输出流(需要一个压缩后的扩展名)
        FileOutputStream fos = new FileOutputStream(new File(fileName + codec.getDefaultExtension()));
        CompressionOutputStream cos = codec.createOutputStream(fos);
        //流的对拷(参数:输入流、输出流、缓冲区(自己设置)、最后是否关闭输入流和输出流)
        IOUtils.copyBytes(fis, cos, 1024*1024, false);
        // 关闭资源
        IOUtils.closeStream(cos);
        IOUtils.closeStream(fos);
        IOUtils.closeStream(fis);
    }
}
Map输出端采用压缩
即使你的Ma pReduce的输入输出文件都是未压缩的文件,你仍然可以对Map任务的中间结果输出做压缩,因为它要写在硬盘并且通过网络传输到Reduce节点,对其压缩可以提高很多性能,这些工作只要设置两个属性即可,我们来看下代码怎么设置。
1.给大家提供的Hadoop源码支持的压缩格式有:BZip2Codec 、DefaultCodec
package com.swenchao.mr.wordcount;
import org.apache.hadoop.conf.Configuration;
import org.apache.hadoop.fs.Path;
import org.apache.hadoop.io.IntWritable;
import org.apache.hadoop.io.Text;
import org.apache.hadoop.io.compress.BZip2Codec;
import org.apache.hadoop.io.compress.CompressionCodec;
import org.apache.hadoop.mapreduce.Job;
import org.apache.hadoop.mapreduce.lib.input.CombineTextInputFormat;
import org.apache.hadoop.mapreduce.lib.input.FileInputFormat;
import org.apache.hadoop.mapreduce.lib.output.FileOutputFormat;
import java.io.IOException;
public class WordcountDriver {
    public static void main(String[] args) throws IOException, ClassNotFoundException, InterruptedException {
        args = new String[]{"D:/scwri/Desktop/input_words/", "D:/scwri/Desktop/output"};
        Configuration conf = new Configuration();
        // 开启map端输出压缩
        conf.setBoolean("mapreduce.map.output.compress", true);
        // 设置map端输出压缩方式
        conf.setClass("mapreduce.map.output.compress.codec", BZip2Codec.class, CompressionCodec.class);
        // 获取job对象
        Job job = Job.getInstance(conf);
        job.setJarByClass(WordcountDriver.class);
        // 关联map和reduce
        job.setMapperClass(WordcountMapper.class);
        job.setReducerClass(WordcountReducer.class);
        // 设置mapper阶段输出数据的k 和 v类型
        job.setMapOutputKeyClass(Text.class);
        job.setMapOutputValueClass(IntWritable.class);
        // 设置最终输出数据的k 和 v类型
        job.setOutputKeyClass(Text.class);
        job.setOutputValueClass(IntWritable.class);
        // 设置输入路径和输出路径
        FileInputFormat.setInputPaths(job, new Path(args[0]));
        FileOutputFormat.setOutputPath(job, new Path(args[1]));
        // 提交job
        boolean result = job.waitForCompletion(true);
        System.exit(result ? 0:1);
    }
}2.Mapper保持不变
package com.swenchao.mr.wordcount;
import org.apache.hadoop.mapreduce.Mapper;
import java.io.IOException;
import org.apache.hadoop.io.IntWritable;
import org.apache.hadoop.io.LongWritable;
import org.apache.hadoop.io.Text;
import org.apache.hadoop.mapreduce.Mapper;
/**
 * map阶段
 * @author swenchao
 */
public class WordcountMapper extends Mapper<LongWritable, Text, Text, IntWritable>{
    Text k = new Text();
    IntWritable v = new IntWritable(1);
    @Override
    protected void map(LongWritable key, Text value, Context context)    throws IOException, InterruptedException {
        // 1 获取一行
        String line = value.toString();
        // 2 切割
        String[] words = line.split(" ");
        // 3 输出
        for (String word : words) {
            k.set(word);
            context.write(k, v);
        }
    }
}3.Reducer保持不变
package com.swenchao.mr.wordcount;
import org.apache.hadoop.io.IntWritable;
import org.apache.hadoop.io.LongWritable;
import org.apache.hadoop.io.Text;
import org.apache.hadoop.mapreduce.Reducer;
import java.io.IOException;
/**
 * reduce阶段
 * @author swenchao
 */
public class WordcountReducer extends Reducer<Text, IntWritable, Text, IntWritable> {
    IntWritable value = new IntWritable();
    @Override
    protected void reduce(Text key, Iterable<IntWritable> values, Context context) throws IOException, InterruptedException {
        int sum = 0;
        // 累加求和
        for (IntWritable value : values){
            sum += value.get();
        }
        value.set(sum);
        // 写出
        context.write(key, value);
    }
}Reduce输出端采用压缩
基于WordCount案例处理。
1.修改驱动
package com.swenchao.mr.wordcount;
import org.apache.hadoop.conf.Configuration;
import org.apache.hadoop.fs.Path;
import org.apache.hadoop.io.IntWritable;
import org.apache.hadoop.io.Text;
import org.apache.hadoop.io.compress.BZip2Codec;
import org.apache.hadoop.io.compress.CompressionCodec;
import org.apache.hadoop.mapreduce.Job;
import org.apache.hadoop.mapreduce.lib.input.CombineTextInputFormat;
import org.apache.hadoop.mapreduce.lib.input.FileInputFormat;
import org.apache.hadoop.mapreduce.lib.output.FileOutputFormat;
import java.io.IOException;
public class WordcountDriver {
    public static void main(String[] args) throws IOException, ClassNotFoundException, InterruptedException {
        args = new String[]{"D:/scwri/Desktop/input_words/", "D:/scwri/Desktop/output"};
        Configuration conf = new Configuration();
        // 开启map端输出压缩
        conf.setBoolean("mapreduce.map.output.compress", true);
        // 设置map端输出压缩方式
        conf.setClass("mapreduce.map.output.compress.codec", BZip2Codec.class, CompressionCodec.class);
        // 获取job对象
        Job job = Job.getInstance(conf);
        // 设置reduce端输出压缩开启
        FileOutputFormat.setCompressOutput(job, true);
        // 设置压缩的方式
        FileOutputFormat.setOutputCompressorClass(job, BZip2Codec.class);
        job.setJarByClass(WordcountDriver.class);
        // 关联map和reduce
        job.setMapperClass(WordcountMapper.class);
        job.setReducerClass(WordcountReducer.class);
        job.setMapOutputKeyClass(Text.class);
        job.setMapOutputValueClass(IntWritable.class);
        // 设置最终输出数据的k 和 v类型
        job.setOutputKeyClass(Text.class);
        job.setOutputValueClass(IntWritable.class);
        // 设置输入路径和输出路径
        FileInputFormat.setInputPaths(job, new Path(args[0]));
        FileOutputFormat.setOutputPath(job, new Path(args[1]));
        // 提交job
        boolean result = job.waitForCompletion(true);
        System.exit(result ? 0:1);
    }
}
2.Mapper和Reducer保持不变(跟之前 WordCount 一样)
待续…
接下来是Yarn马上就接近尾声了,开心~
 
                     
                     
                 
                        
                        