Hadoop常用操作汇总

Hadoop Streaming示例程序(wordcount)

run_hadoop_word_counter.sh

$HADOOP_BIN streaming \
    -input "${INPUT}" \
    -output "${OUT_DIR}" \
    -cacheArchive "${TOOL_DIR}/python2.7.2.tgz""#." \
    -file "mapper_word_counter.py" \
    -file "reducer_word_counter.py" \
    -file "filter_word_counter.py" \
    -mapper "./python2.7.2/bin/python mapper_word_counter.py" \
    -combiner "./python2.7.2/bin/python reducer_word_counter.py" \
    -reducer "./python2.7.2/bin/python reducer_word_counter.py" \
    -jobconf abaci.job.base.environment="centos6u3_hadoop" \
    -jobconf mapred.job.priority="NORMAL" \
    -jobconf mapred.job.name="${TASK_NAME}" \
    -jobconf mapred.map.tasks="${MAP_NUM}" \
    -jobconf mapred.reduce.tasks="${REDUCE_NUM}" \
    -jobconf mapred.map.memory.limit="1000" \
    -jobconf mapred.reduce.memory.limit="1000" \
    -jobconf mapred.job.map.capacity="3000" \
    -jobconf mapred.job.reduce.capacity="2500" \
    -jobconf mapred.job.keep.files.hours=12 \
    -jobconf mapred.max.map.failures.percent=1 \
    -jobconf mapred.reduce.tasks.speculative.execution="false"

mapper_word_counter.py

import sys 

for line in sys.stdin:
    fields = line.strip().split('\t')
    try:
        cnt = 1
        dateval = fields[1]
        sys.stdout.write('%s\t%d\n' %(dateval, cnt))
    except Exception as exp:
        sys.stderr.write("exp:%s, %s" %(str(exp), line))

reducer_word_counter.py

import sys 

word_pre = None
counter_pre = 0 

for line in sys.stdin:
    try:
        word, cnt  = line.strip().split('\t')
        cnt = int(cnt)
    except Exception as exp:
        sys.stderr.write('Exp:%s,line:%s' %(str(exp), line.strip()))
        continue

    if word == word_pre:
        counter_pre += cnt
    else:
        if word_pre:
            print('%s\t%d' %(word_pre, counter_pre))
        word_pre = word
        counter_pre = cnt 

if word_pre:
    print('%s\t%d' %(word_pre, counter_pre))

纯文本输入格式

• 每个mapper输入若干行
  
  -inputformat "org.apache.hadoop.mapred.TextInputFormat" \
• 指定每个mapper输入的行数
  
  -inputformat "org.apache.hadoop.mapred.lib.NLineInputFormat"
  
  -jobconf mapred.line.input.format.linespermap="5" \

注意：输入给mapper的内容会在每行前新增一行偏移的数字

文件分发方式：

-file将客户端本地文件打成jar包上传到HDFS然后分发到计算节点；

-cacheFile将HDFS文件分发到计算节点；

-cacheArchive将HDFS压缩文件分发到计算节点并解压；

分桶&排序

Hadoop默认会把map输出行中遇到的第一个分隔符(默认为\t)前面的部分作为key，后面的作为value，如果输出行中没有指定的分隔符，则整行作为key，value被设置为空字符串。mapper输出的key经过partition分发到不同的reduce里。

• 应用示例

${HADOOP_BIN} streaming \
    -input "${INPUT}" \
    -output "${OUT_DIR}" \
    -mapper cat \
    -reducer cat \
    -partitioner org.apache.hadoop.mapred.lib.KeyFieldBasedPartitioner \
    -jobconf mapred.output.key.comparator.class=org.apache.hadoop.mapred.lib.KeyFieldBasedComparator \
    -jobconf stream.num.map.output.key.fields=4 \
    -jobconf stream.map.output.field.separator=. \
    -jobconf map.output.key.field.separator=. \
    -jobconf mapred.text.key.partitioner.options=-k1,2 \
    -jobconf mapred.text.key.comparator.options="-k3,3 -k4nr" \
    -jobconf stream.reduce.output.field.separator=. \
    -jobconf stream.num.reduce.output.key.fields=4 \
    -jobconf mapred.reduce.tasks=5

说明：

• 设定mapper输出的key
  
  stream.map.output.field.separator 设置map输出的字段分隔符
  
  stream.num.map.output.key.fields 设置map输出的前几个字段作为key
• 设定根据key进行分桶的规则
  
  org.apache.hadoop.mapred.lib.KeyFieldBasedPartitioner partition类
  
  map.output.key.field.separator 设置key内的字段分隔符(KeyFieldBasedPartitioner和KeyFieldBasedComparator所特有)
  
  num.key.fields.for.partition 设置key内前几个字段用来做partition
  
  mapred.text.key.partitioner.options 可单独指定key中哪些字段做partition，和num.key.fields.for.partition一起使用以num.key.fields.for.partition为准
• 设定根据key进行排序的规则
  
  KeyFieldBasedComparator 可灵活设置的高级比较器，默认使用Text的基于字典序或者通过-n来基于数字比较
  
  mapred.text.key.comparator.options 设置key中需要比较的字段或字节范围
• 设定reducer输出的key
  
  stream.reduce.output.field.separator 设置reduce输出的字段分隔符
  
  stream.num.reduce.output.key.fields 设置reduce输出的前几个字段作为key

多路输出

Hadoop支持多路输出，可以将MapReduce的处理数据输出到多个part-xxxxx-X文件中(X是A-Z共26个字母中的一个)。程序需要在maper(正对仅有mapper的MR任务)/reducer(针对包含reducer的任务)程序中将输出形式由<key,value>变为<key, value#X>，以便输出特定后缀的文件中。其中#X仅仅用做指定输出文件后缀， 不会出现在输出内容中。

启动脚本中需要指定

-outputformat org.apache.hadoop.mapred.lib.SuffixMultipleTextOutputFormat

或者

-outputformat org.apache.hadoop.mapred.lib.SuffixMultipleSequenceFileOutputFormat

• 应用示例
  
  run_hadoop.sh

${HADOOP_BIN} streaming \
    -input "${INPUT}" \
    -output "${OUT_DIR}" \
    -cacheArchive "${TOOL_DIR}/python2.7.2.tgz""#." \
    -file "mapper_worker.sh" \
    -file "reducer_worker.py" \
    -mapper "sh mapper_worker.sh" \
    -reducer "python2.7.2/bin/python reducer_worker.py" \
    -inputformat "org.apache.hadoop.mapred.TextInputFormat" \
    -outputformat "org.apache.hadoop.mapred.lib.SuffixMultipleTextOutputFormat" \
    -jobconf mapred.job.priority="NORMAL" \
    -jobconf mapred.job.name="${TASK_NAME}" \
    -jobconf mapred.map.tasks="${MAP_NUM}" \
    -jobconf mapred.reduce.tasks="${REDUCE_NUM}" \
    -jobconf mapred.max.split.size=134217728 \
    -jobconf mapred.map.memory.limit="800" \
    -jobconf mapred.reduce.memory.limit="500" \
    -jobconf mapred.job.map.capacity="3500" \
    -jobconf mapred.job.reduce.capacity="2000" \
    -jobconf mapred.job.keep.files.hours=12 \
    -jobconf mapred.max.map.failures.percent=1 \
    -jobconf mapred.reduce.tasks.speculative.execution="false"

reducer_worder.py

for line in sys.stdin:
    record = line.strip()
    fields = record.split('\t')
    if len(fields) != 7:
        continue
    vcpurl, playurl, title, poster, duration, pubtime, accept = fields
    duration = int(duration)
    pubtime = int(pubtime)
    accept = int(accept)
    if duration < 60:
        sys.stdout.write('%s#A\n' %(record))
    elif duration < 300：
        sys.stdout.write('%s#B\n' %(record))
    else:
        sys.stdout.write('%s#C\n' %(record))

本地调试

为避免在启动MR任务后才发现程序bug，最好提前在本地模拟MR的运行流程，验证结果是否符合预期

cat inputfile | ./mapper_task.sh | sort -t$'\t' -k1,1 | ./reducer.sh

压缩输出

Hadoop默认支持gzip压缩, streaming作业中指定以下参数即可使输出以gzip形式压缩.

-D mapreduce.output.fileoutputformat.compress=true
-D mapreduce.output.fileoutputformat.compress.codec=org.apache.hadoop.io.compress.GzipCodec

Hadoop 是可自行读取gzip压缩的数据，无需特殊指明输入是 Gzip 压缩。Gzip 的特点是压缩比较高，Hadoop 原生支持，缺点是压缩效率并不是很高，压缩比和效率不可兼得，需要考虑其他压缩方式。

Hadoop常用配置项

配置名	说明
abaci.job.base.environment	centos6u3_hadoop 如果系统环境需要升级，可以指定为 centos6u3_hadoop 支持更高版本的 glibc
stream.memory.limit	单个map/reduce最高使用内存,默认800M
mapred.map.memory.limit	单个map最高使用内存，优先级高于stream.memory.limit
mapred.reduce.memory.limit	单个reduce最高使用内存，优先级高于stream.memory.limit
mapred.map.capacity.per.tasktracker	每台机器最多同时启动map个数
mapred.reduce.capacity.per.tasktracker	每台机器最多同时启动reduce个数
mapred.job.map.capacity	map并发数目
mapred.job.reduce.capacity	reduce并发数目
abaci.job.map.max.capacity	map并发限制，默认10000
abaci.job.reduce.max.capacity	reduce并发限制，默认3000
mapred.map.tasks	map数目
mapred.reduce.tasks	reduce数目
mapred.job.reuse.jvm.num.tasks	1表示不reuse，-1表示无限reuse，其他数值表示每个jvm reuse次数。reuse的时候，map结束时不会释放内存
mapred.compress.map.output	指定map的输出是否压缩。有助于减小数据量，减小io压力，但压缩和解压有cpu成本，需要慎重选择压缩算法
mapred.map.output.compression.codec	map输出的压缩算法
mapred.output.compress	reduce输出是否压缩
mapred.output.compression.codec	控制mapred的输出的压缩的方式
io.compression.codecs	压缩算法
mapred.max.map.failures.percent	容忍map错误百分比，默认为0
mapred.max.reduce.failures.percent	容忍reduce错误百分比，默认为0
stream.map.output.field.separator	map输出分隔符，默认Tab
stream.reduce.output.field.separator	reduce输出分隔符，默认Tab
mapred.textoutputformat.separator	设置TextOutputFormat的输出key,value分隔符，默认Tab
mapred.textoutputformat.ignoreseparator	设置为true后，当只有key没有value会去掉自动补上的Tab
mapred.min.split.size	指定map最小处理数据量，单位B
mapred.max.split.size	指定map最多处理数据量，单位B，同时设置inputformat=org.apache.hadoop.mapred.CombineTextInputFormat
mapred.combine.input.format.local.only	是否只合并本节点，默认true，设置为false可以跨节点合并数据
abaci.job.map.cpu.percent	map消耗cpu占比，参数默认值40（表示1个cpu的40%，即0.4个cpu）
abaci.job.reduce.cpu.percent	reduce消耗cpu占比，参数默认值40（表示1个cpu的40%，即0.4个cpu）
mapred.map.capacity.per.tasktracker	表示每个节点最多并行跑几个该job的map任务（请根据内存情况适当增减该参数，默认是8)
mapred.reduce.capacity.per.tasktracker	表示每个节点最多并行跑几个该job的reduce任务（请根据内存情况适当增减该参数，默认是8）
mapred.map.tasks.speculative.execution	开启map预测执行，默认true
mapred.reduce.tasks.speculative.execution	开启reduce预测执行，默认true

Hadoop环境下系统变量

• 变量名列表

变量名	变量说明
HADOOP_HOME	计算节点上配置的Hadoop路径
LD_LIBRARY_PATH	计算节点上加载库文件的路径列表
PWD	当前工作目录
dfs_block_size	当前设置的HDFS文件块大小
map_input_file	mapper正在处理的输入文件路径
mapred_job_id	作业ID
mapred_job_name	作业名
mapred_tip_id	当前任务的第几次重试
mapred_task_id	任务ID
mapred_task_is_map	当前任务是否为map
mapred_output_dir	计算输出路径
mapred_map_tasks	计算的map任务数
mapred_reduce_tasks	计算的reduce任务数

https://hadoop.apache.org/docs/r1.2.1/mapred_tutorial.html#Configured+Parameters

• 应用示例：
  
  Shell版

#!/bin/bash

set -o pipefail
HOST="localhost"
PORT=$((1000 + ${mapred_task_partition}))

awk '{print $2}' \
    | ./access_remote_data ${HOST} ${PORT} outdata.gz

hdfs_outfile=${mapred_work_output_dir}/${mapred_task_partition}.pack
cat outdata.gz \
    | gzip -d \
    | python ../postprocess.py
    | ${HADOOP_HOME}/bin/hadoop fs -D hadoop.job.ugi="username,pwd" -copyFromLocal - ${hdfs_outfile}

Python版

import os

input_file = os.environ['mapreduce_map_input_file']
#do something else

References

Hadoop Streaming相关官方文档：https://hadoop.apache.org/docs/r3.1.2/hadoop-streaming/HadoopStreaming.html

Hadoop Streaming入门：http://icejoywoo.github.io/2015/09/28/introduction-to-hadoop-streaming.html

Hadoop排序工具用法小结：http://www.dreamingfish123.info/?p=1102

Hadoop压缩选项权衡：https://www.slideshare.net/Hadoop_Summit/singh-kamat-june27425pmroom210c