一起学Hadoop——使用IDEA编写第一个MapReduce程序(Java和Python)

上一篇我们学习了MapReduce的原理，今天我们使用代码来加深对MapReduce原理的理解。

wordcount是Hadoop入门的经典例子，我们也不能免俗，也使用这个例子作为学习Hadoop的第一个程序。本文将介绍使用java和python编写第一个MapReduce程序。

本文使用Idea2018开发工具开发第一个Hadoop程序。使用的编程语言是Java。

打开idea，新建一个工程，如下图所示：

在弹出新建工程的界面选择Java，接着选择SDK，一般默认即可，点击“Next”按钮，如下图：

在弹出的选择创建项目的模板页面，不做任何操作，直接点击“Next”按钮。

输入项目名称，点击Finish，就完成了创建新项目的工作，我们的项目名称为：WordCount。如下图所示：

添加依赖jar包，和Eclipse一样，要给项目添加相关依赖包，否则会出错。

点击Idea的File菜单，然后点击“Project Structure”菜单，如下图所示：

依次点击Modules和Dependencies，然后选择“+”的符号，如下图所示：

选择hadoop的包，我用得是hadoop2.6.1。把下面的依赖包都加入到工程中，否则会出现某个类找不到的错误。

（1）”/usr/local/hadoop/share/hadoop/common”目录下的hadoop-common-2.6.1.jar和haoop-nfs-2.6.1.jar；

（2）/usr/local/hadoop/share/hadoop/common/lib”目录下的所有JAR包；

（3）“/usr/local/hadoop/share/hadoop/hdfs”目录下的haoop-hdfs-2.6.1.jar和haoop-hdfs-nfs-2.7.1.jar；

（4）“/usr/local/hadoop/share/hadoop/hdfs/lib”目录下的所有JAR包。

工程已经创建好，我们开始编写Map类、Reduce类和运行MapReduce的入口类：

 JAVA编写MarReduce代码

Map类如下：

 import org.apache.hadoop.io.IntWritable;

 import org.apache.hadoop.io.LongWritable;

 import org.apache.hadoop.io.Text;

 import org.apache.hadoop.mapreduce.Mapper;

 import java.io.IOException;

 public class WordcountMap extends Mapper<LongWritable,Text,Text,IntWritable> {
         public void map(LongWritable key,Text value,Context context)throws IOException,InterruptedException{

         String line = value.toString();//读取一行数据

         String str[] = line.split("");//因为英文字母是以“ ”为间隔的，因此使用“ ”分隔符将一行数据切成多个单词并存在数组中

         for(String s :str){//循环迭代字符串，将一个单词变成<key,value>形式，及<"hello",1>
             context.write(new Text(s),new IntWritable(1));
         }
     }
 }                

Reudce类：

 import org.apache.hadoop.io.IntWritable;
 import org.apache.hadoop.mapreduce.Reducer;
 import org.apache.hadoop.io.Text;
 import java.io.IOException;

 public class WordcountReduce extends Reducer<Text,IntWritable,Text,IntWritable> {
         public void reduce(Text key, Iterable<IntWritable> values,Context context)throws IOException,InterruptedException{
         int count = 0;
         for(IntWritable value: values) {
             count++;
         }
         context.write(key,new IntWritable(count));
         }
 }    

入口类 ：

 import org.apache.hadoop.conf.Configuration;
 import org.apache.hadoop.fs.Path;
 import org.apache.hadoop.mapreduce.Job;
 import org.apache.hadoop.mapreduce.lib.input.FileInputFormat;
 import org.apache.hadoop.mapreduce.lib.output.FileOutputFormat;
 import org.apache.hadoop.util.GenericOptionsParser;
 import org.apache.hadoop.io.IntWritable;
 import org.apache.hadoop.io.Text;

 public class WordCount {

     public static void main(String[] args)throws Exception{
         Configuration conf = new Configuration();
         //获取运行时输入的参数，一般是通过shell脚本文件传进来。
         String [] otherArgs = new         GenericOptionsParser(conf,args).getRemainingArgs();
         if(otherArgs.length < 2){
             System.err.println("必须输入读取文件路径和输出路径");
             System.exit(2);
         }
         Job job = new Job();
         job.setJarByClass(WordCount.class);
         job.setJobName("wordcount app");

         //设置读取文件的路径，都是从HDFS中读取。读取文件路径从脚本文件中传进来
         FileInputFormat.addInputPath(job,new Path(args[0]));
         //设置mapreduce程序的输出路径，MapReduce的结果都是输入到文件中
         FileOutputFormat.setOutputPath(job,new Path(args[1]));

          //设置实现了map函数的类
         job.setMapperClass(WordcountMap.class);
         //设置实现了reduce函数的类
         job.setReducerClass(WordcountReduce.class);

          //设置reduce函数的key值
         job.setOutputKeyClass(Text.class);
         //设置reduce函数的value值
         job.setOutputValueClass(IntWritable.class);
         System.exit(job.waitForCompletion(true) ? 0 :1);
     }
 }

代码写好之后，开始jar包，按照下图打包。点击“File”，然后点击“Project Structure”，弹出如下的界面，

依次点击"Artifacts" -> "+" -> "JAR" -> "From modules with dependencies"，然后弹出一个选择入口类的界面，选择刚刚写好的WordCount类，如下图：

按照上面设置好之后，就开始打jar包，如下图：

点击上图的“Build”之后就会生成一个jar包。jar的位置看下图，依次点击File->Project Structure->Artifacts就会看到如下的界面：

将打好包的wordcount.jar文件上传到装有hadoop集群的机器中，然后创建shell文件，shell文件内容如下，/usr/local/src/hadoop-2.6.1是hadoop集群中hadoop的安装位置，

 /usr/local/src/hadoop-2.6./bin/hadoop jar wordcount.jar \ #执行jar文件的命令以及jar文件名，

 hdfs://hadoop-master:8020/data/english.txt \ #输入路径

 hdfs://hadoop-master:8020/wordcount_output #输出路径

执行shell文件之后，会看到如下的信息，

上图中数字1表示输入分片split的数量，数字2表示map和reduce的进度，数字3表示mapreduce执行成功，数字4表示启动多少个map任务，数字5表示启动多少个reduce任务。

自行成功后在hadoop集群中的hdfs文件系统中会看到一个wordcount_output的文件夹。使用“hadoop fs -ls /”命令查看：

在wordcount_output文件夹中有两个文件，分别是_SUCCESS和part-r-00000，part-r-00000记录着mapreduce的执行结果，使用hadoop fs -cat /wordcount_output/part-r-00000查看part-r-00000的内容：

可以每个英文单词出现的次数。

至此，借助idea 2018工具开发第一个使用java语言编写的mapreduce程序已经成功执行。下面介绍使用python语言编写的第一个mapreduce程序，相对于java，python编写mapreduce会简单很多，因为hadoop提供streaming，streaming是使用Unix标准流作为Hadoop和应用程序之间的接口，所以可以使用任何语言通过标准输入输出来写MapReduce程序。

Python编写MapReduce程序

看代码：

实现了map函数的python程序，命名为map.py：

 #!/usr/local/bin/python

 import sys #导入sys包

 for line in sys.stdin: #从标准输入中读取数据
     ss = line.strip().split(' ')#读取每一行数据，strip()函数过滤掉空格换行的字符，split(' ')分隔出每个额单词并存放在数组ss中

     for s in ss: #读取数组ss中的每个单词
         if s.strip() != "":
             print "%s\t%s" % (s, 1)#构造以单词为key，1为value的键值对，并写入到标准输出中。

实现了reduce函数的python程序，命名为reduce.py:

 import sys
 cur_word = None
 sum = 0
 for line in sys.stdin:
         ss = line.strip().split('\t')#从标准输入中读取数据。
         if len(ss) != 2:
                 continue
         word,cnt = ss
         if cur_word == None:
                 cur_word = word
         #因为从map流转到reduce的数据时按照key排好序的，cur_word记录的是上一个单词，word记    #录的是当前读取的单词，如果两个单词一致，则将sum+1，否则将word和sum值组成一个键值对，##写入到标准输出，同时sum赋值为0，并且将word赋值给cur_word变量。
         if cur_word != word:
                 print '\t'.join([cur_word,str(sum)])
                 cur_word = word
                 sum = 0
         sum += int(cnt)
 print '\t'.join([cur_word,str(sum)])

map和reduce程序已经编写完毕，下面编写shell脚本文件：

 HADOOP_CMD="/usr/local/src/hadoop-2.6.1/bin/hadoop"
 STREAM_JAR_PATH="/usr/local/src/hadoop-2.6.1/share/hadoop/tools/lib/hadoop-streaming-2.6.1.jar "

 INPUT_FILE_PATH_1="/data/english.txt"#输入路径
 OUTPUT_PATH="/wordcount_output"#输出路径
 $HADOOP_CMD fs -rmr -skipTrash $OUTPUT_PATH#每次执行时都删除输出路径，否则会出错

 $HADOOP_CMD jar $STREAM_JAR_PATH \
                 -input $INPUT_FILE_PATH_1 \#指定输入路径
                 -output $OUTPUT_PATH \#指定输出路径
                 -mapper "python map.py" \#指定要执行的map程序
                 -reducer "python reduce.py" \#指定要执行reduce程序
                 -file ./map.py \#指定map程序所在的位置
                 -file ./reduce.py#指定reduce程序所在的位置

到此Java和Python编写第一个MapReduce程序已经完成。