Spark 基础及RDD基本操作

什么是RDD

RDD（Resilient Distributed Dataset）叫做分布式数据集，是Spark中最基本的数据抽象，它代表一个不可变、可分区、里面的元素可并行计算的集合。RDD具有数据流模型的特点：自动容错、位置感知性调度和可伸缩性。RDD允许用户在执行多个查询时显式地将工作集缓存在内存中，后续的查询能够重用工作集，这极大地提升了查询速度。 
RDD的属性

一组分片（Partition），即数据集的基本组成单位。对于RDD来说，每个分片都会被一个计算任务处理，并决定并行计算的粒度。用户可以在创建RDD时指定RDD的分片个数，如果没有指定，那么就会采用默认值。默认值就是程序所分配到的CPU Core的数目。

一个计算每个分区的函数。Spark中RDD的计算是以分片为单位的，每个RDD都会实现compute函数以达到这个目的。compute函数会对迭代器进行复合，不需要保存每次计算的结果。

RDD之间的依赖关系。RDD的每次转换都会生成一个新的RDD，所以RDD之间就会形成类似于流水线一样的前后依赖关系。在部分分区数据丢失时，Spark可以通过这个依赖关系重新计算丢失的分区数据，而不是对RDD的所有分区进行重新计算。

一个Partitioner，即RDD的分片函数。当前Spark中实现了两种类型的分片函数，一个是基于哈希的HashPartitioner，另外一个是基于范围的RangePartitioner。只有对于于key-value的RDD，才会有Partitioner，非key-value的RDD的Parititioner的值是None。Partitioner函数不但决定了RDD本身的分片数量，也决定了parent RDD Shuffle输出时的分片数量。

一个列表，存储存取每个Partition的优先位置（preferred location）。对于一个HDFS文件来说，这个列表保存的就是每个Partition所在的块的位置。按照“移动数据不如移动计算”的理念，Spark在进行任务调度的时候，会尽可能地将计算任务分配到其所要处理数据块的存储位置。 
基本RDD操作 
创建RDD： 
1）读取外部数据集 
val file=sc.textFile(“hdfs://hadoop1:9000/input/word/word.txt”)

2）在驱动器程序中对一个集合进行并行化
        val lines = sc.parallelize(List("pandas","i like pandas"))

RDD操作： 
RDD转化操作是返回一个新的RDD的操作，比如map()和filter() 
RDD行动操作则是向驱动器程序返回结果或把结果写入外部系统的操作，会触发实际的计算 
1）转化操作 
val inputRDD = sc.textFile(“hdfs://hadoop1:9000/input/word/word.txt”)

    val keyRDD = inputRDD.filter(line => line.contains("guofei"))

2）行动操作0
    val keyRDD = inputRDD.filter(line => line.contains("guofei"))

    wantRDD.take(10).foreach(println)

常见的转化操作和行动操作 
1.转化操作 
map()与flatMap()区别 
flatMap 将函数应用于RDD中的每个元素，将返回的迭代器的所有的内容构成新的RDD，通常用来切分单词 
val lines = sc.parallelize(List(“come on”,”guofei”)) 
var words = lines.flatMap(line => line.split(” “)) 
words.collect()

map 将函数应用于RDD中的每个元素，将返回值构成新的RDD
var words1 = lines.map(line => line.split(" "))
words1.collect()

filter 返回一个由通过传给filter()的函数的元素组成的RDD
val list = sc.parallelize(List(1,2,3,3))
val listFilter = list.filter(x => x != 1)
listFilter.collect()

distinct 去重
val listDistinct = list.distinct()
listDistinct.collect()

union() 生成一个包含俩哥哥RDD中所有元素的RDD
val list = sc.parallelize(List(3,4,5))
val list1 = sc.parallelize(List(1,2,3))
val union = list.union(list1)
union.collect()

intersection() 求两个RDD共同的元素的RDD
list.intersection(list1).collect()

subtract() 移除里一个RDD中的内容
list.subtract(list1).collect()

cartesian() 与另一个RDD的笛卡儿积
list.cartesian(list1).collect()

2.行动操作 
reduce() 
val list = sc.parallelize(List(3,4,5)) 
list.reduce((x,y) => x + y)

collect() 返回RDD中的所有元素
count() RDD中的元素个数
countByValue() 各元素在RDD中出现的次数
take(num) 从RDD中返回num个数
top(num) RDD中返回最前面的num个元素
takeOrdered(num)(ordering) 从RDD中按照提供的舒徐返回最前见的num元素
reduce(func) 并行整合RDD中左右数据
fold(zero)(func) 和reduce一样，但是需要提供初始值
aggregate(zeroValue)(seqOp,combOp) 和reduce相似，但是通常返回不同类型的函数

键值对操作： 
创建Pair RDD

使用第一个单词作为键创建出一个pair RDD 
val file=sc.textFile(“hdfs://hadoop1:9000/input/word/word.txt”) 
file.map(x => (x.split(” “)(0),x)).collect()

Pair RDD的转化操作 
创建Pair 
val list1 = sc.parallelize(List((1,2),(3,4),(3,6))) 
list1.collect()

reduceByKey(func) 合并具有相同键的值 
list1.reduceByKey((x,y) => x+y).collect()

groupByKey() 对具有相同键的值进行分组 
list1.groupByKey.collect()

mapValues(func) 对pair RDD中的每个值应用一个函数而不改变键 
list1.mapValues(x => x+1).collect()

flatMapValues(func) 对pair RDD中的每个值应用一个返回迭代器的函数，然后对返回的每个元素都生成一个对应原键对记录。通常用于符号化 
list1.flatMapValues(x => (x to 5)).collect()

keys() 返回一个仅包含键的RDD 
list1.keys.collect()

values（） 返回一个仅包含值得RDD 
list1.values.collect()

sortByKey() 返回一个根据键排序的RDD 
list1.sortByKey().collect()

针对两个pair RDD的转化操作 
val rdd = sc.parallelize(List((1,2),(3,4),(3,6))) 
val other = sc.parallelize(List((1,2)))

subtractByKey 删掉RDD中键与other中的键相同的元素 
rdd.subtractByKey(other).collect()

join 对两个RDD进行内连接 
rdd.join(other).collect()

leftOuterJoin() 对两个RDD进行连接操作，确保第二个RDD的键必须存在（左外连接） 
rdd.leftOuterJoin(other).collect()

cogroup() 将两个RDD中拥有相同键的数据分组到一起 
rdd.cogroup(other).collect()