Hadoop学习日记(十三)——Shuffle机制

本文深入探讨了Hadoop中Shuffle机制的工作原理,包括Map任务的并发处理、数据切片(split)概念、内存缓冲区的溢出写操作、Reduce任务的数据复制及排序流程。同时,分析了MRAppMaster的任务监控调度机制,以及InputFormat和OutputFormat在数据处理过程中的作用。

 

Hadoop学习日记(十三)

2019.07.03

主题:Shuffle机制

学习过程主要参考段海涛大数据p35

1. Map的并发任务数

Map任务与数据存储的数据中间有一层“切片(split)”的概念。

标题

对于小文件处理,可使得一个split对应多个实际的数据块;当文件较大被分成多个128M的块时,一个split可对应一个块。

2.shuffle机制

1.每个map有一个环形内存缓冲区,用于存储任务的输出。默认大小100MB(io.sort.mb属性),一旦达到阀值0.8(io.sort.spill.percent),一个后台线程把内容写到(spill)磁盘的指定目录(mapred.local.dir)下的新建的一个溢出写文件。

2.写磁盘前,要partition,sort。如果有combiner,combine排序后数据。

3.等最后记录写完,合并全部溢出写文件为一个分区且排序的文件。

1.Reducer通过Http方式得到输出文件的分区。

2.TaskTracker为分区文件运行Reduce任务。复制阶段把Map输出复制到Reducer的内存或磁盘。一个Map任务完成,Reduce就开始复制输出。

3.排序阶段合并map输出。然后走Reduce阶段。

关于shuffle在具体生产中的调优可考虑调整内存缓冲区大小等。

3.MRAppMaster的任务监控调度机制

4.MR程序的组件全貌

在之前的内容里,没有提到的就是InputFormat和OutputFormat。

Map接收的数据来自InputFormat,Reduce的输出由OutputFormat写到指定地点(默认是到hdfs上存储)。

如果不做设定,InputFormat(抽象类)默认是FileInputFormat(实现了InputFormat)的子类TextInpuFormat(多种不同文件类型,还有KeyValueTextInputFormat等等),读取文本文件。除了FileInputFormat,还有DBInputFormat(数据库相关)等等。

当然,OutputFormat也有很多类型。InputFormat和OutputFormat应该根据应用需求选择具体的实现类。

5.TextInputFormat对切片(split)规划的源码分析

这一小节主要参考段海涛大数据p37

 

内容概要:本文详细介绍了一个基于Java和Vue的联邦学习隐私保护推荐系统的设计与实现。系统采用联邦学习架构,使用户数据在本地完成模型训练,仅上传加密后的模型参数或梯度,通过中心服务器进行联邦平均聚合,从而实现数据隐私保护与协同建模的双重目标。项目涵盖完整的系统架构设计,包括本地模型训练、中心参数聚合、安全通信、前后端解耦、推荐算法插件化等模块,并结合差分隐私与同态加密等技术强化安全性。同时,系统通过Vue前端实现用户行为采集与个性化推荐展示,Java后端支撑高并发服务与日志处理,形成“本地训练—参数上传—全局聚合—模型下发—个性化微调”的完整闭环。文中还提供了关键模块的代码示例,如特征提取、模型聚合、加密上传等,增强了项目的可实施性与工程参考价值。 适合人群:具备一定Java和Vue开发基础,熟悉Spring Boot、RESTful API、分布式系统或机器学习相关技术,从事推荐系统、隐私计算或全栈开发方向的研发人员。 使用场景及目标:①学习联邦学习在推荐系统中的工程落地方法;②掌握隐私保护机制(如加密传输、差分隐私)与模型聚合技术的集成;③构建高安全、可扩展的分布式推荐系统原型;④实现前后端协同的个性化推荐闭环系统。 阅读建议:建议结合代码示例深入理解联邦学习流程,重点关注本地训练与全局聚合的协同逻辑,同时可基于项目架构进行算法替换与功能扩展,适用于科研验证与工业级系统原型开发。
源码来自:https://pan.quark.cn/s/a4b39357ea24 遗传算法 - 简书 遗传算法的理论是根据达尔文进化论而设计出来的算法: 人类是朝着好的方向(最优解)进化,进化过程中,会自动选择优良基因,淘汰劣等基因。 遗传算法(英语:genetic algorithm (GA) )是计算数学中用于解决最佳化的搜索算法,是进化算法的一种。 进化算法最初是借鉴了进化生物学中的一些现象而发展起来的,这些现象包括遗传、突变、自然选择、杂交等。 搜索算法的共同特征为: 首先组成一组候选解 依据某些适应性条件测算这些候选解的适应度 根据适应度保留某些候选解,放弃其他候选解 对保留的候选解进行某些操作,生成新的候选解 遗传算法流程 遗传算法的一般步骤 my_fitness函数 评估每条染色体所对应个体的适应度 升序排列适应度评估值,选出 前 parent_number 个 个体作为 待选 parent 种群(适应度函数的值越小越好) 从 待选 parent 种群 中随机选择 2 个个体作为父方和母方。 抽取父母双方的染色体,进行交叉,产生 2 个子代。 (交叉概率) 对子代(parent + 生成的 child)的染色体进行变异。 (变异概率) 重复3,4,5步骤,直到新种群(parentnumber + childnumber)的产生。 循环以上步骤直至找到满意的解。 名词解释 交叉概率:两个个体进行交配的概率。 例如,交配概率为0.8,则80%的“夫妻”会生育后代。 变异概率:所有的基因中发生变异的占总体的比例。 GA函数 适应度函数 适应度函数由解决的问题决定。 举一个平方和的例子。 简单的平方和问题 求函数的最小值,其中每个变量的取值区间都是 [-1, ...
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