RDD编程（pyspark）

一.创建RDD

两种方式：

第一种：读取一个外部数据集。从本地文件加载数据集，或者从HDFS文件系统、HBase、Cassandra、Amazon S3等外部数据源中加载数据集。Spark可以支持文本文件、SequenceFile文件（Hadoop提供的 SequenceFile是一个由二进制序列化过的key/value的字节流组成的文本存储文件）和其他符合Hadoop InputFormat格式的文件。
第二种：调用SparkContext的parallelize方法，在Driver中一个已经存在的集合（数组）上创建。

准备工作：启动Hadoop中的HDFS组件

$ cd  /usr/local/hadoop
$ ./sbin/start-dfs.sh

新建第二个“终端”，在第二个终端窗口中，执行以下命令，进入之前已经创建好的“/usr/local/spark/mycode/”目录，在这个目录下新建rdd子目录，用来存放代码和相关文件：

$ cd usr/local/spark/mycode/
$ mkdir rdd

在rdd目录下新建一个word.txt文件，随便敲几个，哈哈

从文件系统中加载数据创建RDD

Spark采用textFile()方法来从文件系统中加载数据创建RDD，该方法把文件的URI作为参数，这个URI可以是本地文件系统的地址，或者是分布式文件系统HDFS的地址等等。

切换pyspark窗口，加载数据，以下三句代码等效：

>>> lines = sc.textFile("hdfs://localhost:9000/user/hadoop/word.txt")
>>> lines = sc.textFile("/user/hadoop/word.txt")
>>> lines = sc.textFile("word.txt")

使用Spark读取文件时，需要说明以下几点：
（1）如果使用了本地文件系统的路径，那么，必须要保证在所有的worker节点上，也都能够采用相同的路径访问到该文件，比如，可以把该文件拷贝到每个worker节点上，或者也可以使用网络挂载共享文件系统。
（2）textFile()方法的输入参数，可以是文件名，也可以是目录，也可以是压缩文件等。比如，textFile(“/my/directory”), textFile(“/my/directory/.txt”), and textFile(“/my/directory/.gz”).
（3）textFile()方法也可以接受第2个输入参数（可选），用来指定分区的数目。默认情况下，Spark会为HDFS的每个block创建一个分区（HDFS中每个block默认是128MB）。可以提供一个比block数量更大的值作为分区数目，但是，不能提供一个小于block数量的值作为分区数目。

二. RDD操作

创建RDD，如下

>>> nums = [1,2,3,4,5]
>>> rdd = sc.parallelize(nums)

RDD被创建好以后，在后续使用过程中一般会发生两种操作：
转换（Transformation）： 基于现有的数据集创建一个新的数据集。
行动（Action）：在数据集上进行运算，返回计算值。

RDD转换操作：

对于RDD而言，每一次转换操作都会产生不同的RDD，供给下一个“转换”使用。转换得到的RDD是惰性求值的，也就是说，整个转换过程只是记录了转换的轨迹，并不会发生真正的计算，只有遇到行动操作时，才会发生真正的计算，开始从血缘关系源头开始，进行物理的转换操作。
下面列出一些常见的转换操作（Transformation API）：
* filter(func)：筛选出满足函数func的元素，并返回一个新的数据集
* map(func)：将每个元素传递到函数func中，并将结果返回为一个新的数据集
* flatMap(func)：与map()相似，但每个输入元素都可以映射到0或多个输出结果
* groupByKey()：应用于(K,V)键值对的数据集时，返回一个新的(K, Iterable)形式的数据集
* reduceByKey(func)：应用于(K,V)键值对的数据集时，返回一个新的(K, V)形式的数据集，其中的每个值是将每个key传递到函数func中进行聚合

RDD行动操作：

行动操作是真正触发计算的地方。Spark程序执行到行动操作时，才会执行真正的计算，从文件中加载数据，完成一次又一次转换操作，最终，完成行动操作得到结果。
下面列出一些常见的行动操作（Action API）：
* count() 返回数据集中的元素个数
* collect() 以数组的形式返回数据集中的所有元素
* first() 返回数据集中的第一个元素
* take(n) 以数组的形式返回数据集中的前n个元素
* reduce(func) 通过函数func（输入两个参数并返回一个值）聚合数据集中的元素
* foreach(func) 将数据集中的每个元素传递到函数func中运行*

惰性机制：是指RDD只有进行行动后才开始从头计算

>>> lines = sc.textFile("data.txt")
>>> lineLengths = lines.map(lambda s : len(s))
>>> totalLength = lineLengths.reduce( lambda a, b : a + b)

 第一行首先从外部文件data.txt中构建得到一个RDD，名称为lines，但是，由于textFile()方法只是一个转换操作，因此，这行代码执行后，不会立即把data.txt文件加载到内存中，这时的lines只是一个指向这个文件的指针。
第二行代码用来计算每行的长度，同样，由于map()方法只是一个转换操作，这行代码执行后，不会立即计算每行的长度。
第三行代码的reduce()方法是一个“动作”类型的操作，这时，就会触发真正的计算。这时，Spark会把计算分解成多个任务在不同的机器上执行，每台机器运行位于属于它自己的map和reduce，最后把结果返回给Driver Program。

举例：

>> lines = sc.textFile("file:///usr/local/spark/mycode/rdd/word.txt")
>>> lines.map(lambda line : line.split(" ")） 返回的结果是分割后字符串列表List
>>> lines.map(line => len(line.split(" ")))  一行文本包含的单词数
>>> lines.map(lambda line : len(line.split(" "))).reduce(lambda a,b : (a > b and a or b))
5 找出最多的单词的行

持久化：为了防止不必要的重头计算（惰性机制），设定的

persist()的圆括号中包含的是持久化级别参数：

persist(MEMORY_ONLY)表示将RDD作为反序列化的对象存储于JVM中，如果内存不足，就要按照LRU原则替换缓存中的内容。

persist(MEMORY_AND_DISK)表示将RDD作为反序列化的对象存储在JVM中，如果内存不足，超出的分区将会被存放在硬盘上。

一般而言，使用cache()方法时，会调用persist(MEMORY_ONLY)。
例子如下：

>>> list = ["Hadoop","Spark","Hive"]
>>> rdd = sc.parallelize(list)
>>> rdd.cache()  
//会调用persist(MEMORY_ONLY)，但是，语句执行到这里，并不会缓存rdd，这是rdd还没有被计算生成

>>> print(rdd.count()) 
//第一次行动操作，触发一次真正从头到尾的计算，这时才会执行上面的rdd.cache()，把这个rdd放到缓存中
3
>>> print(','.join(rdd.collect())) 
//第二次行动操作，不需要触发从头到尾的计算，只需要重复使用上面缓存中的rdd
结果：Hadoop,Spark,Hive

最后，可以使用unpersist()方法手动地把持久化的RDD从缓存中移除。

分区：

RDD是弹性分布式数据集，通常RDD很大，会被分成很多个分区，分别保存在不同的节点上。RDD分区的一个分区原则是使得分区的个数尽量等于集群中的CPU核心（core）数目。
对于不同的Spark部署模式而言（本地模式、Standalone模式、YARN模式、Mesos模式），都可以通过设置spark.default.parallelism这个参数的值，来配置默认的分区数目，一般而言：
本地模式：默认为本地机器的CPU数目，若设置了local[N],则默认为N；
Apache Mesos：默认的分区数为8；
Standalone或YARN：在“集群中所有CPU核心数目总和”和“2”二者中取较大值作为默认值；

因此，对于parallelize而言，如果没有在方法中指定分区数，则默认为spark.default.parallelism，比如：

>>> array = [1,2,3,4,5]
>>> rdd = sc.parallelize(array,2) #设置两个分区

对于textFile而言，如果没有在方法中指定分区数，则默认为min(defaultParallelism,2)，其中，defaultParallelism对应的就是spark.default.parallelism。
如果是从HDFS中读取文件，则分区数为文件分片数(比如，128MB/片)。

collect()方法的作用：

把RDD中的元素打印输出到屏幕上（标准输出stdout），一般会采用语句rdd.foreach(print)或者rdd.map(print)。当采用本地模式（local）在单机上执行时，这些语句会打印出一个RDD中的所有元素。但是，当采用集群模式执行时，在worker节点上执行打印语句是输出到worker节点的stdout中，而不是输出到任务控制节点Driver Program中，因此，任务控制节点Driver Program中的stdout是不会显示打印语句的这些输出内容的。为了能够把所有worker节点上的打印输出信息也显示到Driver Program中，可以使用collect()方法，比如，rdd.collect().foreach(print)，但是，由于collect()方法会把各个worker节点上的所有RDD元素都抓取到Driver Program中，因此，这可能会导致内存溢出。因此，当你只需要打印RDD的部分元素时，可以采用语句rdd.take(100).foreach(print)。