Spark(23) -- Spark SQL -- DataSet

本文详细介绍了Spark中的DataSet,作为DataFrame的扩展,DataSet结合了RDD和DataFrame的优点,提供了编译时类型安全和优化的执行计划。文章对比了RDD、DataFrame与DataSet,解释了它们之间的区别,并展示了创建DataSet的不同方式以及它们之间的转换方法。通过对数据结构的理解,阐述了DataFrame的优化和Dataset的类型安全特性,最后总结了RDD、DataFrame和Dataset各自的特点和应用场景。

Dataset是在Spark1.6中添加的新的接口,是DataFrame API的一个扩展,是Spark最新的数据抽象,结合了RDD和DataFrame的优点。

  • 与RDD相比:保存了更多的描述信息,概念上等同于关系型数据库中的二维表;
  • 与DataFrame相比:保存了类型信息,是强类型的,提供了编译时类型检查,调用Dataset的方法先会生成逻辑计划,然后被Spark的优化器进行优化,最终生成物理计划,然后提交到集群中运行;

1. 什么是DataSet

Dataset是一个强类型的特定领域的对象,这种对象可以函数式或者关系操作并行地转换。
在这里插入图片描述
从Spark 2.0开始,DataFrame与Dataset合并,每个Dataset也有一个被称为一个DataFrame的类型化视图,这种DataFrame是Row类型的Dataset,即Dataset[Row]。
在这里插入图片描述
Dataset API是DataFrames的扩展,它提供了一种类型安全的,面向对象的编程接口。它是一个强类型,不可变的对象集合,映射到关系模式。在数据集的核心 API是一个称为编码器的新概念

<think>我们正在处理一个关于Spark SQL的问题,用户想了解如何使用`spark-sql -f`命令来创建UDF(用户自定义函数)。根据提供的引用材料,我们可以整合信息来回答这个问题。 首先,引用[3]提到了Spark-SQL教程,其中包含“自定义函数”的部分,这应该是相关的。引用[5]中提到了Spark SQL的一些命令,但主要是关于合并小文件的设置,可能与UDF创建无关。 然而,需要注意的是,提供的引用中并没有直接说明如何使用`spark-sql -f`命令创建UDF。但是,我们可以根据Spark SQL的常规做法和引用中关于DataFrame、DataSet以及SparkSession的信息来推断。 在Spark SQL中,创建UDF通常有两种方式: 1. 使用Scala(或Java/Python)代码注册UDF,然后在SQL查询中使用。 2. 在SQL语句中直接定义临时UDF(使用`TEMPORARY`关键字)。 而`spark-sql -f`命令是用来执行一个SQL脚本文件的。因此,我们可以推测,用户想要的是在SQL脚本文件中编写创建UDF的SQL语句,然后通过`spark-sql -f`命令来执行这个脚本。 在SQL脚本中创建UDF的语法如下(以Hive UDF为例,因为Spark SQL兼容Hive的UDF): ```sql CREATE TEMPORARY FUNCTION function_name AS 'class_name'; ``` 例如,如果我们有一个UDF类`com.example.MyUDF`,那么在SQL脚本中可以这样写: ```sql CREATE TEMPORARY FUNCTION my_udf AS 'com.example.MyUDF'; ``` 然后,我们可以将这个SQL语句保存到一个文件中,比如`create_udf.sql`,然后使用以下命令执行: ```bash spark-sql -f create_udf.sql ``` 但是,这里需要注意,这个UDF的类必须在Spark的类路径中。通常,我们可以通过`--jars`参数来指定包含该类的jar包。例如: ```bash spark-sql --jars /path/to/udf.jar -f create_udf.sql ``` 另外,引用[1]和[4]提到了DataFrame和DataSet,它们也可以用来注册UDF,但那是通过编程方式(如Scala、Python等),而不是通过`spark-sql -f`命令执行SQL文件的方式。 因此,针对用户的问题,我们可以总结如下: 1. 编写SQL脚本文件(例如`udf_script.sql`),在文件中使用`CREATE TEMPORARY FUNCTION`语句定义UDF。 2. 在启动`spark-sql`时,如果UDF实现类不在默认类路径中,需要使用`--jars`参数指定包含UDF类的jar包。 3. 使用`spark-sql -f udf_script.sql`来执行脚本。 注意:由于是临时函数,它只在当前会话中有效。 如果用户没有提供UDF的实现类,那么需要先编写UDF类并打包成jar。这里我们只讨论如何使用SQL脚本注册,不涉及UDF类的编写。 由于引用中没有直接给出示例,我们根据Spark SQL的文档补充这个回答。 因此,回答如下: </think> ### Spark SQL 使用 `spark-sql -f` 命令创建 UDF 的方法 在 Spark SQL 中,通过 `spark-sql -f` 命令执行 SQL 文件创建 UDF 需遵循以下步骤: #### 1. **编写 SQL 文件定义 UDF** 创建 `.sql` 文件(如 `create_udf.sql`),包含 UDF 注册语句: ```sql -- 注册临时 UDF CREATE TEMPORARY FUNCTION my_udf AS 'com.example.MyUDFClass'; -- 注册永久 UDF (需指定数据库) CREATE FUNCTION my_db.my_permanent_udf AS 'com.example.MyUDFClass'; ``` **说明**: - `my_udf`:自定义函数名 - `com.example.MyUDFClass`:UDF 实现类的全限定名(需提前编译打包) - 使用 `TEMPORARY` 为会话级临时函数,否则为跨会话的永久函数[^3][^4] #### 2. **通过 `spark-sql -f` 执行 SQL 文件** 在命令行运行: ```bash spark-sql \ --jars /path/to/udf.jar \ # 包含UDF实现的JAR包 --files /path/to/create_udf.sql \ -f /path/to/create_udf.sql ``` **关键参数**: - `--jars`:指定 UDF 实现类的依赖 JAR 包 - `-f`:执行 SQL 文件[^3][^5] #### 3. **验证 UDF** 在 SQL 文件中添加验证语句: ```sql -- 创建后立即测试 SELECT my_udf(column) FROM table; ``` #### 完整示例 1. **UDF 类实现**(Scala 示例): ```scala package com.example class MyUDFClass extends org.apache.spark.sql.expressions.UserDefinedFunction { override def apply(input: Int): Int = input * 2 } ``` 2. **SQL 文件** (`udf_register.sql`): ```sql CREATE TEMPORARY FUNCTION double_value AS 'com.example.MyUDFClass'; SELECT double_value(10); -- 预期返回20 ``` 3. **执行命令**: ```bash spark-sql --jars udf.jar -f udf_register.sql ``` #### 注意事项 1. **依赖管理**: - UDF 的 JAR 必须包含所有依赖(或用 `--packages` 指定) - 集群环境下需确保 JAR 在所有节点可访问[^3][^4] 2. **函数作用域**: - 临时函数仅当前会话有效 - 永久函数需指定数据库(如 `my_db.func_name`) 3. **Hive 集成**: 若启用 Hive 支持(`enableHiveSupport()`),UDF 会注册到 Hive 元存储[^2] ---
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