什么是spark?

关于Spark:

Spark是UC Berkeley AMP lab所开源的类Hadoop MapReduce的通用的并行计算框架,Spark基于map reduce算法实现的分布式计算,

拥有Hadoop MapReduce所具有的优点;但不同于MapReduce的是Job中间输出和结果可以保存在内存中,从而不再需要读写HDFS,

因此Spark能更 好地适用于数据挖掘与机器学习等需要迭代的map reduce的算法

Spark与Hadoop的对比

Spark的中间数据放到内存中,对于迭代运算效率更高。

Spark更适合于迭代运算比较多的ML和DM运算。因为在Spark里面,有RDD的抽象概念。

Spark比Hadoop更通用。

Spark提供的数据集操作类型有很多种,不像Hadoop只提供了Map和Reduce两种操作。比如map, filter, flatMap, sample, groupByKey, reduceByKey, union, join, cogroup, mapValues, sort,partionBy等多种操作类型,Spark把这些操作称为Transformations。同时还提供Count, collect, reduce, lookup, save等多种actions操作。

这些多种多样的数据集操作类型,给给开发上层应用的用户提供了方便。各个处理节点之间的通信模型不再像Hadoop那样就是唯一的Data Shuffle一种模式。用户可以命名,物化,控制中间结果的存储、分区等。可以说编程模型比Hadoop更灵活。

不过由于RDD的特性,Spark不适用那种异步细粒度更新状态的应用,例如web服务的存储或者是增量的web爬虫和索引。就是对于那种增量修改的应用模型不适合。

容错性。

在分布式数据集计算时通过checkpoint来实现容错,而checkpoint有两种方式,一个是checkpoint data,一个是logging the updates。用户可以控制采用哪种方式来实现容错。

可用性。

Spark通过提供丰富的Scala, Java,Python API及交互式Shell来提高可用性。

Spark与Hadoop的结合

Spark可以直接对HDFS进行数据的读写,同样支持Spark on YARN。Spark可以与MapReduce运行于同集群中,共享存储资源与计算,数据仓库Shark实现上借用Hive,几乎与Hive完全兼容。

Spark的适用场景

Spark是基于内存的迭代计算框架,适用于需要多次操作特定数据集的应用场合。需要反复操作的次数越多,所需读取的数据量越大,受益越大,数据量小但是计算密集度较大的场合,受益就相对较小

由于RDD的特性,Spark不适用那种异步细粒度更新状态的应用,例如web服务的存储或者是增量的web爬虫和索引。就是对于那种增量修改的应用模型不适合。

总的来说Spark的适用面比较广泛且比较通用。
### Spark的基本概念和用途 #### 什么是Spark? Apache Spark 是一个开源的分布式计算框架,旨在处理大规模数据集并提供高性能的数据处理能力。与传统的MapReduce框架不同,Spark通过在内存中缓存数据显著提升了计算效率,使其能够支持实时流处理、批处理、机器学习和图计算等多种任务。Spark的设计理念是将计算逻辑与底层集群管理分离,从而实现灵活的资源调度和高效的分布式计算[^1]。 #### 主要用途 Spark被广泛应用于大数据分析、机器学习、实时数据处理等领域。例如,在数据处理方面,Spark提供了丰富的操作类型,包括map、filter、flatMap、groupByKey、reduceByKey等转换操作(Transformations),以及count、collect、reduce、save等动作操作(Actions),使得开发者能够灵活地构建复杂的数据处理流水线。此外,Spark还支持图计算(GraphX)和机器学习(MLlib),为复杂的数据分析任务提供了统一的平台[^2]。 #### 核心特点 Spark的核心特点包括以下几点: - **分布式计算**:Spark将计算任务分布到多个节点上执行,支持横向扩展,适用于处理海量数据集。 - **内存计算**:通过将中间数据缓存在内存中,避免了频繁的磁盘I/O操作,从而显著提升了任务执行速度。 - **多语言支持**:Spark提供了Scala、Java、Python和R等多种编程语言的API,便于不同背景的开发者使用。 - **统一平台**:Spark不仅支持批处理(如Spark Core),还集成了流处理(Spark Streaming)、机器学习(MLlib)和图计算(GraphX),为多种计算任务提供统一的开发和执行环境。 - **灵活性与可扩展性**:Spark能够与多种存储系统(如HDFS、Cassandra、HBase等)集成,并支持在不同集群管理器(如YARN、Mesos、Kubernetes)上运行,适应性强。 #### Spark的架构组成 在Spark架构中,主要包含Driver、Executor、Cluster Manager等核心组件。Driver负责解析用户程序并生成执行计划,而Executor则负责执行具体的任务并返回结果。Cluster Manager负责资源的分配与调度,确保任务能够在集群中的合适节点上运行。这种设计使得Spark能够在不同的部署模式下运行,包括本地模式、Standalone模式、YARN模式等[^1]。 #### 示例代码 以下是一个简单的Spark程序示例,展示了如何使用Spark进行词频统计: ```python from pyspark import SparkContext # 初始化Spark上下文 sc = SparkContext("local", "WordCountApp") # 读取文本文件 text_file = sc.textFile("input.txt") # 进行词频统计 counts = text_file.flatMap(lambda line: line.split(" ")) \ .map(lambda word: (word, 1)) \ .reduceByKey(lambda a, b: a + b) # 输出结果 counts.saveAsTextFile("output") ``` 上述代码首先创建了一个SparkContext对象,用于与Spark集群通信。接着,使用`textFile`方法读取输入文件,并通过`flatMap`、`map`和`reduceByKey`等操作对文本中的单词进行统计。最后,使用`saveAsTextFile`方法将结果保存到指定路径。 ####
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