spark学习记录(七、二次排序和分组取TopN问题)

本文介绍使用Apache Spark实现二次排序和分组取TopN的技术细节。通过具体实例,展示了如何对数据进行二次排序及如何找出各班级分数前n名的学生,深入解析了Spark RDD操作和PairRDD函数的运用。

摘要生成于 C知道 ,由 DeepSeek-R1 满血版支持, 前往体验 >

1.二次排序

例题:将两列数字按第一列升序,如果第一列相同,则第二列升序排列

数据文件:https://download.youkuaiyun.com/download/qq_33283652/10894807

将数据封装成对象,对对象进行排序,然后取出value

public class SecondSortKey implements Serializable, Comparable<SecondSortKey> {
    private int first;
    private int second;

    public int getFirst() {
        return first;
    }

    public void setFirst(int first) {
        this.first = first;
    }

    public int getSecond() {
        return second;
    }

    public void setSecond(int second) {
        this.second = second;
    }

    public SecondSortKey(int first, int second) {
        super();
        this.first = first;
        this.second = second;
    }

    public int compareTo(SecondSortKey o) {
        if (getFirst() - o.getFirst() == 0) {
            return getSecond() - o.getSecond();
        } else {
            return getFirst() - o.getFirst();
        }
    }
}
public class SecondarySortTest {
    public static void main(String[] args) {
        SparkConf conf = new SparkConf().setMaster("local").setAppName("SecondarySortTest");
        JavaSparkContext sc = new JavaSparkContext(conf);
        JavaRDD<String> secondRDD = sc.textFile("C://secondSort.txt");

        JavaPairRDD<SecondSortKey, String> pairSecondRDD =
                secondRDD.mapToPair(new PairFunction<String, SecondSortKey, String>() {

                    public Tuple2<SecondSortKey, String> call(String line) throws Exception {
                        String[] spilted = line.split(" ");
                        int first = Integer.valueOf(spilted[0]);
                        int second = Integer.valueOf(spilted[1]);
                        SecondSortKey secondSortKey = new SecondSortKey(first, second);
                        return new Tuple2<SecondSortKey, String>(secondSortKey, line);
                    }
                });
        pairSecondRDD.sortByKey(false).foreach(new VoidFunction<Tuple2<SecondSortKey, String>>() {
            public void call(Tuple2<SecondSortKey, String> tuple2) throws Exception {
                System.out.println(tuple2._2);
            }
        });

        sc.stop();
    }
}

 2.分组取TopN

例题:找出各个班级的分数前n大的

数据文件:https://download.youkuaiyun.com/download/qq_33283652/10894827

public class GroupByKeyOps {
    public static void main(String[] args) {
        SparkConf conf = new SparkConf().setMaster("local").setAppName("SecondarySortTest");
        final JavaSparkContext sc = new JavaSparkContext(conf);
        JavaRDD<String> linesRDD = sc.textFile("C://scores.txt");
        JavaPairRDD<String, Integer> pairRDD = linesRDD.mapToPair(new PairFunction<String, String, Integer>() {
            public Tuple2<String, Integer> call(String str) throws Exception {
                String[] splited = str.split("\t");
                String className = splited[0];
                Integer score = Integer.valueOf(splited[1]);
                return new Tuple2<String, Integer>(className, score);
            }
        });
        pairRDD.groupByKey().foreach(new VoidFunction<Tuple2<String, Iterable<Integer>>>() {
            public void call(Tuple2<String, Iterable<Integer>> tuple2) throws Exception {
                String className = tuple2._1;
                Iterator<Integer> iterator = tuple2._2.iterator();
                Integer[] top3 = new Integer[3];
                while (iterator.hasNext()) {
                    Integer score = iterator.next();
                    for (int i = 0; i < top3.length; i++) {
                        if (top3[i] == null) {
                            top3[i] = score;
                            break;
                        } else if (score > top3[i]) {
                            //如果有更大值进来则数组中的小值则往后移
                            for (int j = 2; j > i; j--) {
                                top3[j] = top3[j - 1];
                            }
                            top3[i] = score;
                            break;
                        }
                    }
                }
                System.out.println("class name: " + className);
                for (Integer sscore : top3) {
                    System.out.println(sscore);
                }
            }
        });
        sc.stop();
    }
}
object ScalaGroupByKeyOps {
  def main(args: Array[String]): Unit = {
    val conf = new SparkConf().setMaster("local").setAppName("ScalaGroupByKeyOps")
    val sc = new SparkContext(conf)
    val linesRDD = sc.textFile("C://scores.txt")

    val pairRDD = linesRDD.map(str => {
      val spilted = str.split("\t")
      val className = spilted(0);
      val score = Integer.valueOf(spilted(1))
      new Tuple2(className, score)
    })

    pairRDD.groupByKey().foreach(Tuple2 => {
      val className = Tuple2._1
      val iterator = Tuple2._2.iterator
      val top3 = new Array[Integer](3)
      while (iterator.hasNext) {
        val score: Integer = iterator.next
        import scala.util.control.Breaks._
        breakable(
          for (i <- 0 until top3.length) {
            if (top3(i) == null) {
              top3(i) = score
              break
            }
            if (score > top3(i)) {
              var j = 2
              while (j > i) {
                top3(j) = top3(j - 1) {
                  j -= 1;
                  j + 1
                }
              }
              top3(i) = score
              break
            }
          }
        )
      }
      System.out.println("class name: " + className)
      for (sscore <- top3) {
        System.out.println(sscore)
      }
    })

    sc.stop()
  }
}

<think>嗯,用户问的是数据处理流程中先排序还是先分组的顺序问题,这其实是个挺典型的优化策略选择。从用户引用的两段材料来看,ta应该正在研究数据处理的底层机制——引用[1]提到基数排序的特性,引用[2]讨论Flink处理乱序数据的实践,都暗示ta关注的是大规模数据处理的效率问题。用户可能正在设计某个数据处理管道,遇到了性能瓶颈。ta的困惑点在于:如果先排序分组,当数据量极大时排序成本太高;如果先分组排序,又担心分布式处理时节点负载不均衡。这个矛盾在实时流处理(如ta提到的Flink)中尤为突出。从技术本质看,这个问题需要拆解三个维度:1.数据特征:基数排序对键长度敏感(w*n复杂度),若分组键的基数小(比如按性别分组只有2种值),先分组就能大幅降低单节点排序压力2.业务需求:是否需要全局有序?电商销量排名必须全局排序,而用户分群统计只需组内有序3.系统特性:Flink这类流处理系统用Watermark机制处理乱序,此时延迟排序到窗口触发后更合理用户引用的Flink最佳实践其实给出了线索——允许延迟机制本质是延后排序。联想到分布式系统的分治思想:应尽量把全局操作转化为局部操作。所以当分组键与排序键相关时(比如按省份分组后再按GDP排序),完全可以把排序下推到分组操作内部。突然想到个反例:如果分组排序键完全不同(比如按用户ID分组后要按时间排序),此时先排序可能反而更优,因为时间有序性可能在数据采集时天然形成。不过这个case需要确认数据来源,用户没提供具体场景就不展开了。最后决定用双分支结构回答:-用两个表格对比利弊(用户明显偏好结构化信息)-分场景给出典型方案(流处理/批处理/即时查询)-补充硬核建议:特别指出何时必须打破常规(比如涉及数据倾斜时的双重排序技巧)用户引用的基数排序复杂度公式提醒我要强调算法选择:同样是排序,基数排序在键值特征明确时可能比快排省20倍耗时,这个细节值得放在回答里。至于ta提到的“最佳实践”,应该突出没有银弹的原则——最后考虑用“数据工程师像厨师调配工序”的隐喻收尾。</think> 在数据处理流程中,“先排序还是先分组”的选择需要结合具体场景性能目标来判断,以下是核心原则及最佳实践分析: --- ### **一、决策关键因素** 1. **数据特征** - 若分组字段(Group Key)**基数小**(如性别、省份),先分组排序更高效。 - 若排序字段(Sort Key)**与分组字段高度相关**(如先按日期分组再按时间排序),优先分组。 2. **业务需求** - 需要**全局有序**结果(如排行榜):必须先排序(`ORDER BY`)再分组(`LIMIT`)。 - 只需**组内有序**(如分组Top-N):先分组排序更优。 3. **系统资源** - 分布式系统(如Spark/Flink):避免全局排序,尽量在分组后局部排序。 - 内存受限时:分组可能减少数据量,降低排序成本。 --- ### **二、典型场景最佳实践** | **场景** | **推荐操作顺序** | **原因** | |------------------------|------------------------|--------------------------------------------------------------------------| | 需全局排序(如榜单) | **先排序 → 后分组** | 确保最终结果整体有序(例:全量数据按分数排序前10)[^1] | | 组内计算(如Top-N) | **先分组 → 后排序** | 大幅减少排序数据量(例:每个部门单独排序员工绩效) | | 流处理乱序数据 | **先分组/分桶 → 窗口内排序** | 分布式环境下避免全局排序开销(如Flink分Key后排序)[^2] | | 多维度分析 | **先分区 → 组内排序** | 利用分区并行化(如Hive按日期分区,再按销售额组内排序) | --- ### **三、性能优化技巧** 1. **预聚合降低数据量** - 在分组时使用`SUM`/`COUNT`等聚合函数,缩减后续排序的数据规模。 2. **组合键优化** - 若分组排序键相同或相关,合并操作为一次(例:`GROUP BY date ORDER BY date DESC`)。 3. **利用索引** - 数据库场景:对分组/排序字段建联合索引,避免全表扫描。 4. **分布式系统策略** - **避免Shuffle排序**:在Flink/Spark中通过`repartitionAndSortWithinPartitions`在分区时同步排序。 > **示例SQL逻辑** > ```sql > -- 高效组内排序 (每个部门工资前3员工) > SELECT department, name, salary > FROM ( > SELECT *, > ROW_NUMBER() OVER (PARTITION BY department ORDER BY salary DESC) AS rank > FROM employees > ) WHERE rank <= 3; > ``` --- ### **四、何时必须打破常规?** 1. **数据严重倾斜**:若某分组数据量极大(如热门商品),应**先过滤倾斜Key再分组排序**。 2. **多阶段分析**:ETL中可能需**多次分组排序**(如:先按用户分组计算指标,再全局排序结果)。 --- ### **总结** > - **优先分组**:适用于组内操作、分布式环境、分组字段基数小的场景。 > - **优先排序**:需全局有序、排序键与分组键无关时。 > - **实践口诀**:**“先缩小战场(分组),再精细作战(排序)”** 是分布式处理的黄金准则[^1][^2]。
评论
添加红包

请填写红包祝福语或标题

红包个数最小为10个

红包金额最低5元

当前余额3.43前往充值 >
需支付:10.00
成就一亿技术人!
领取后你会自动成为博主和红包主的粉丝 规则
hope_wisdom
发出的红包
实付
使用余额支付
点击重新获取
扫码支付
钱包余额 0

抵扣说明:

1.余额是钱包充值的虚拟货币,按照1:1的比例进行支付金额的抵扣。
2.余额无法直接购买下载,可以购买VIP、付费专栏及课程。

余额充值