MapReduce 编程 系列十 使用HashPartitioner来调节Reducer的计算负载

本文介绍Hadoop中HashPartitioner的工作原理及其在MapReduce任务中的应用。通过合理设置,可以确保每个Reducer的计算负载均衡,提高整体处理效率。

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example4演示了如何指定Reducer的数量,本节演示如何使用HashPartitioner将Mapper的输出按照key进行分组后交给Reducer来处理。合理的分组策略将使得每个Reducer获得的计算负载差距不大,从而整体reduce的性能更加均衡。

Reducer的数量由HashPartitioner函数getPartition返回值来确定。

public int getPartition(K2 key, V2 value, int numReduceTasks) {
return (key.hashCode() & Integer.MAX_VALUE) % numReduceTasks;
}
上面的代码表示根据key的hash code 除以2的31次方后取余数,用该余数再次除以reducer的数量,再取余数。得到的结果才是这个key对应的partition的编号。

原因是 Integer.MAX_VALUE是2的31次方-1, 一个数如果和一个2的N次方-1的数 按位与 就 等价于 这个数对2的N次方取余数。

参考我的文档:

http://blog.youkuaiyun.com/csfreebird/article/details/7355282

所有计算出来属于同一个partition的key,以及它的value都会被发送到对应的reducer去做处理。

所以结论如下:

partitioner不会改变reducer的数量,而会决定哪些<key,value>进入哪个组,从而改变reducer处理的数据的量


我的example5就是采用了hash partitioner. 在example4的基础上,仅仅修改了LogJob.java的一行代码:

        job.setPartitionerClass(HashPartitioner.class); 

其实如果不设置,默认Hadoop用的就是HashPartitioner。

### MapReduce中的Hash实现原理 在MapReduce框架内,哈希函数主要用于两个方面:键值对分配到不同的Reducer以及中间结果的本地化存储管理。 #### 键值对分配到不同Reducer 为了确保相同key的数据会被发送给同一个reducer处理,在map阶段结束时产生的<key,value>对需要按照一定的规则划分(partition),默认情况下采用的是`HashPartitioner`类来完成这项工作[^5]。具体来说就是利用hash算法计算每个key对应的散列值(hash code),再通过对reduce task数量取模得到最终的目标分区编号。这种方式能基本保证负载均衡的同时也存在一些潜在问题比如热点key可能会造成某些task压力过大。 ```java public class HashPartitioner<K2, V2> extends Partitioner<K2, V2> { @Override public int getPartition(K2 key, V2 value, int numPartitions) { return (key.hashCode() & Integer.MAX_VALUE) % numPartitions; } } ``` #### 中间结果本地化存储管理 当Mapper输出大量临时文件时,为了避免过多的小型随机写入影响性能,通常会在内存缓冲区中累积一定量后再批量写出磁盘。此时同样依赖于hash机制来进行快速查找定位已存在的bucket位置从而提高效率。此外,在shuffle过程中也会涉及到网络传输层面基于socket buffer大小等因素调整实际包尺寸等细节优化措施[^4]。 ### 应用场景举例 - **数据去重**:对于海量日志记录去除重复项的任务而言,可以直接把整条记录作为key传入mapper,经由上述partition策略自动聚合同一内容至特定reducer汇总统计即可达成目的; - **Top N查询**:如果想要找出访问次数最多的前N个URL链接,则可以在combiner环节预先筛选部分候选集减少后续通信开销,而整体流程依旧遵循标准模型不变; - **倒排索引构建**:搜索引擎后台常需建立文档ID与关键词之间的映射关系表,借助于高效稳定的hash映射特性可加速此过程并支持灵活扩展需求变化。
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