Spark性能调优
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开发调优
Spark性能优化的第一步,就是要在开发Spark作业的过程中注意和应用一些性能优化的基本原则。开发调优,就是要让大家了解以下一些Spark基本开发原则,包括:RDD lineage设计、算子的合理使用、特殊操作的优化等。在开发过程中,时时刻刻都应该注意以上原则,并将这些原则根据具体的业务以及实际的应用场景,灵活地运用到自己的Spark作业中。
原则一:避免创建重复的RDD
通常来说,我们在开发一个Spark作业时,首先是基于某个数据源(比如Hive表或HDFS文件)创建一个初始的RDD;接着对这个RDD执行某个算子操作,然后得到下一个RDD;以此类推,循环往复,直到计算出最终我们需要的结果。在这个过程中,多个RDD会通过不同的算子操作(比如map、reduce等)串起来,这个“RDD串”,就是RDD lineage,也就是“RDD的血缘关系链”
// 需要对名为“hello.txt”的HDFS文件进行一次map操作,再进行一次reduce操作。也就是说,需要对一份数据执行两次算子操作。
// 错误的做法:对于同一份数据执行多次算子操作时,创建多个RDD。
// 这里执行了两次textFile方法,针对同一个HDFS文件,创建了两个RDD出来,然后分别对每个RDD都执行了一个算子操作。
// 这种情况下,Spark需要从HDFS上两次加载hello.txt文件的内容,并创建两个单独的RDD;第二次加载HDFS文件以及创建RDD的性能开销,很明显是白白浪费掉的。
val rdd1 = sc.textFile("hdfs://192.168.0.1:9000/hello.txt")
rdd1.map(...)
val rdd2 = sc.textFile("hdfs://192.168.0.1:9000/hello.txt")
rdd2.reduce(...)
// 正确的用法:对于一份数据执行多次算子操作时,只使用一个RDD。
// 这种写法很明显比上一种写法要好多了,因为我们对于同一份数据只创建了一个RDD,然后对这一个RDD执行了多次算子操作。
// 但是要注意到这里为止优化还没有结束,由于rdd1被执行了两次算子操作,第二次执行reduce操作的时候,还会再次从源头处重新计算一次rdd1的数据,因此还是会有重复计算的性能开销。
// 要彻底解决这个问题,必须结合“原则三:对多次使用的RDD进行持久化”,才能保证一个RDD被多次使用时只被计算一次。
val rdd1 = sc.textFile("hdfs://192.168.0.1:9000/hello.txt")
rdd1.map(...)
rdd1.reduce(...)
原则二:尽可能复用同一个RDD
比如说,有一个RDD的数据格式是key-value类型的,另一个是单value类型的,这两个RDD的value数据是完全一样的。那么此时我们可以只使用key-value类型的那个RDD,因为其中已经包含了另一个的数据。对于类似这种多个RDD的数据有重叠或者包含的情况,我们应该尽量复用一个RDD,这样可以尽可能地减少RDD的数量,从而尽可能减少算子执行的次数。
// 错误的做法。
// 有一个格式的RDD,即rdd1。
// 接着由于业务需要,对rdd1执行了一个map操作,创建了一个rdd2,而rdd2中的数据仅仅是rdd1中的value值而已,也就是说,rdd2是rdd1的子集。
JavaPairRDD rdd1 = ...
JavaRDD rdd2 = rdd1.map(...)
// 分别对rdd1和rdd2执行了不同的算子操作。
rdd1.reduceByKey(...)
rdd2.map(...)
// 正确的做法。
// 上面这个case中,其实rdd1和rdd2的区别无非就是数据格式不同而已,rdd2的数据完全就是rdd1的子集而已,却创建了两个rdd,并对两个rdd都执行了一次算子操作。
// 此时会因为对rdd1执行map算子来创建rdd2,而多执行一次算子操作,进而增加性能开销。
// 其实在这种情况下完全可以复用同一个RDD。
// 我们可以使用rdd1,既做reduceByKey操作,也做map操作。
// 在进行第二个map操作时,只使用每个数据的tuple._2,也就是rdd1中的value值,即可。
JavaPairRDD rdd1 = ...
rdd1.reduceByKey(...)
rdd1.map(tuple._2...)
// 第二种方式相较于第一种方式而言,很明显减少了一次rdd2的计算开销。
// 但是到这里为止,优化还没有结束,对rdd1我们还是执行了两次算子操作,rdd1实际上还是会被计算两次。
// 因此还需要配合“原则三:对多次使用的RDD进行持久化”进行使用,才能保证一个RDD被多次使用时只被计算一次。
原则三:对多次使用的RDD进行持久化
Spark中对于一个RDD执行多次算子的默认原理是这样的:每次你对一个RDD执行一个算子操作时,都会重新从源头处计算一遍,计算出那个RDD来,然后再对这个RDD执行你的算子操作。这种方式的性能是很差的。
对多次使用的RDD进行持久化。此时Spark就会根据你的持久化策略,将RDD中的数据保存到内存或者磁盘中。以后每次对这个RDD进行算子操作时,都会直接从内存或磁盘中提取持久化的RDD数据,然后执行算子,而不会从源头处重新计算一遍这个RDD,再执行算子操作。