hadoop倒排索引

1.前言

学习hadoop的童鞋，倒排索引这个算法还是挺重要的。这是以后展开工作的基础。首先，我们来认识下什么是倒拍索引：

倒排索引简单地就是：根据单词，返回它在哪个文件中出现过，而且频率是多少的结果。这就像百度里的搜索，你输入一个关键字，那么百度引擎就迅速的在它的服务器里找到有该关键字的文件，并根据频率和其他一些策略（如页面点击投票率）等来给你返回结果。这个过程中，倒排索引就起到很关键的作用。

2.分析设计

倒排索引涉及几个过程：Map过程，Combine过程，Reduce过程。下面我们来分析以上的过程。

2.1Map过程

当你把需要处理的文档上传到hdfs时，首先默认的TextInputFormat类对输入的文件进行处理，得到文件中每一行的偏移量和这一行内容的键值对<偏移量，内容>做为map的输入。在改写map函数的时候，我们就需要考虑，怎么设计key和value的值来适合MapReduce框架，从而得到正确的结果。由于我们要得到单词,所属的文档URL,词频，而<key,value>只有两个值，那么就必须得合并其中得两个信息了。这里我们设计key=单词＋URL，value=词频。即map得输出为<单词＋URL，词频>，之所以将单词＋URL做为key，时利用MapReduce框架自带得Map端进行排序。

下面举个简单得例子：

图1 map过程 输入／输出

2.2 Combine过程

combine过程将key值相同得value值累加，得到一个单词在文档上得词频。但是为了把相同得key交给同一个reduce处理，我们需要设计为key=单词，value＝URL+词频

图2 Combin过程 输入/输出

2.3Reduce过程

reduce过程其实就是一个合并的过程了，只需将相同的key值的value值合并成倒排索引需要的格式即可。

图3 reduce过程 输入/输出

3.源代码

package reverseIndex;

import java.io.IOException;
import java.util.StringTokenizer;

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

public class InvertedIndex {

    public static class InvertedIndexMapper extends Mapper<Object, Text, Text, Text>{
        private Text keyInfo=new Text();
        private Text valueInfo=new Text();
        private FileSplit split;

        public void map(Object key,Text value,Context context)throws IOException,InterruptedException {
            //获得<key,value>对所属的对象
            split=(FileSplit)context.getInputSplit();
            StringTokenizer itr=new StringTokenizer(value.toString());
            while (itr.hasMoreTokens()) {
                //key值有单词和url组成，如"mapreduce:1.txt"
                keyInfo.set(itr.nextToken()+":"+split.getPath().toString());
                valueInfo.set("1");
                context.write(keyInfo, valueInfo);
            }

        }
    }
    public static class InvertedIndexCombiner extends Reducer<Text, Text, Text, Text>{
            private Text info=new Text();
            public void reduce(Text key,Iterable<Text> values,Context context)throws IOException,InterruptedException {
                //统计词频
                int sum=0;
                for (Text value:values) {
                    sum+=Integer.parseInt(value.toString());
                }

                int splitIndex=key.toString().indexOf(":");
                //重新设置value值由url和词频组成
                info.set(key.toString().substring(splitIndex+1)+":"+sum);
                //重新设置key值为单词
                key.set(key.toString().substring(0,splitIndex));
                context.write(key, info);
            }
        }
    public static class InvertedIndexReduce extends Reducer<Text, Text, Text, Text> {
            private Text result=new Text();
            public void reduce(Text key,Iterable<Text>values,Context context) throws IOException,InterruptedException{
                //生成文档列表
                String fileList=new String();
                for (Text value:values) {
                    fileList+=value.toString()+";";
                }
                result.set(fileList);
                context.write(key, result);
            }
        }

    public static void main(String[] args) throws Exception {
        // TODO Auto-generated method stub
        Configuration conf=new Configuration();
        String[] otherArgs=new GenericOptionsParser(conf,args).getRemainingArgs();
        if (otherArgs.length!=2) {
            System.err.println("Usage:invertedindex<in><out>");
            System.exit(2);
        }
        Job job=new Job(conf,"InvertedIndex");
        job.setJarByClass(InvertedIndex.class);

        job.setMapperClass(InvertedIndexMapper.class);

        job.setMapOutputKeyClass(Text.class);
        job.setOutputValueClass(Text.class);

        job.setCombinerClass(InvertedIndexCombiner.class);
        job.setReducerClass(InvertedIndexReduce.class);

        job.setOutputKeyClass(Text.class);
        job.setOutputValueClass(Text.class);

        FileInputFormat.addInputPath(job, new Path(otherArgs[0]));
        FileOutputFormat.setOutputPath(job, new Path(otherArgs[1]));

        System.exit(job.waitForCompletion(true)?0:1);

    }

}