Spark-SparkCore-键值对RDD数据分区器(SparkCore系列三)

SparkCore

键值对RDD数据分区器

Spark目前支持Hash分区和Range分区,用户也可以自定义分区,Hash分区为当前的默认分区,Spark中分区器直接决定了RDD中分区的个数、RDD中每条数据经过Shuffle过程属于哪个分区和Reduce的个数

注意:

(1)只有Key-Value类型的RDD才有分区器的,非Key-Value类型的RDD分区器的值是None

(2)每个RDD的分区ID范围:0~numPartitions-1,决定这个值是属于那个分区的。

获取RDD分区

可以通过使用RDD的partitioner 属性来获取 RDD 的分区方式。它会返回一个 scala.Option 对象, 通过get方法获取其中的值。相关源码如下:

def getPartition(key: Any): Int = key match {
  case null => 0
  case _ => Utils.nonNegativeMod(key.hashCode, numPartitions)
}

def nonNegativeMod(x: Int, mod: Int): Int = {
  val rawMod = x % mod
  rawMod + (if (rawMod < 0) mod else 0)
}

(1)创建一个pairRDD

scala> val pairs = sc.parallelize(List((1,1),(2,2),(3,3)))
——>
pairs: org.apache.spark.rdd.RDD[(Int, Int)] = ParallelCollectionRDD[3] at parallelize at <console>:24

(2)查看RDD的分区器

scala> pairs.partitioner
——>
res1: Option[org.apache.spark.Partitioner] = None

(3)导入HashPartitioner类

scala> import org.apache.spark.HashPartitioner
import org.apache.spark.HashPartitioner

(4)使用HashPartitioner对RDD进行重新分区

scala> val partitioned = pairs.partitionBy(new HashPartitioner(2))
——>
partitioned: org.apache.spark.rdd.RDD[(Int, Int)] = ShuffledRDD[4] at partitionBy at <console>:27

(5)查看重新分区后RDD的分区器

scala> partitioned.partitioner
——>
res2: Option[org.apache.spark.Partitioner] = Some(org.apache.spark.HashPartitioner@2)

Hash分区

HashPartitioner分区的原理:对于给定的key,计算其hashCode,并除以分区的个数取余,如果余数小于0,则用余数+分区的个数(否则加0),最后返回的值就是这个key所属的分区ID。

使用Hash分区的实操

scala> nopar.partitioner
——>
res1: Option[org.apache.spark.Partitioner] = None

scala> val nopar = sc.parallelize(List((1,3),(1,2),(2,4),(2,3),(3,6),(3,8)),8)
——>
nopar: org.apache.spark.rdd.RDD[(Int, Int)] = ParallelCollectionRDD[10] at parallelize at <console>:24

scala>nopar.mapPartitionsWithIndex((index,iter)=>{ Iterator(index.toString+" : "+iter.mkString("|")) }).collect
——>
res2: Array[String] = Array("0 : ", 1 : (1,3), 2 : (1,2), 3 : (2,4), "4 : ", 5 : (2,3), 6 : (3,6), 7 : (3,8)) 

scala> val hashpar = nopar.partitionBy(new org.apache.spark.HashPartitioner(7))
——>
hashpar: org.apache.spark.rdd.RDD[(Int, Int)] = ShuffledRDD[12] at partitionBy at <console>:26

scala> hashpar.count
——>
res3: Long = 6

scala> hashpar.partitioner
——>
res4: Option[org.apache.spark.Partitioner] = Some(org.apache.spark.HashPartitioner@7)

scala> hashpar.mapPartitions(iter => Iterator(iter.length)).collect()
res19: Array[Int] = Array(0, 3, 1, 2, 0, 0, 0)

Ranger分区

HashPartitioner分区弊端:可能导致每个分区中数据量的不均匀,极端情况下会导致某些分区拥有RDD的全部数据。

RangePartitioner作用:将一定范围内的数映射到某一个分区内,尽量保证每个分区中数据量的均匀,而且分区与分区之间是有序的,一个分区中的元素肯定都是比另一个分区内的元素小或者大,但是分区内的元素是不能保证顺序的。简单的说就是将一定范围内的数映射到某一个分区内。实现过程为:

第一步:先重整个RDD中抽取出样本数据,将样本数据排序,计算出每个分区的最大key值,形成一个Array[KEY]类型的数组变量rangeBounds;

第二步:判断key在rangeBounds中所处的范围,给出该key值在下一个RDD中的分区id下标;该分区器要求RDD中的KEY类型必须是可以排序的

自定义分区

要实现自定义的分区器,你需要继承 org.apache.spark.Partitioner 类并实现下面三个方法。

(1)numPartitions:Int:返回创建出来的分区数。

(2)getPartition(key: Any):Int:返回给定键的分区编号(0到numPartitions-1)。

(3)equals():Java 判断相等性的标准方法。这个方法的实现非常重要,Spark 需要用这个方法来检查你的分区器对象是否和其他分区器实例相同,这样 Spark 才可以判断两个 RDD 的分区方式是否相同。(这个方法某些情况下不写也是可以的)

使用自定义的 Partitioner 是很容易的:只要把它传给 partitionBy() 方法即可。Spark 中有许多依赖于数据混洗的方法,比如 join() 和 groupByKey(),它们也可以接收一个可选的 Partitioner 对象来控制输出数据的分区方式。

因为之前实现过自定义分区器,这里不在累述,demo地址

com.swenchao.spark.Spark12_Oper11


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