大数据——Spark Streaming

是什么

Spark Streaming是一个可扩展、高吞吐、具有容错性的流式计算框架。

之前我们接触的spark-core和spark-sql都是离线批处理任务,每天定时处理数据,对于数据的实时性要求不高,一般都是T+1的。但在企业任务中存在很多的实时性的任务需求,列如双十一的京东阿里都会要求做一个实时的数据大屏,显示实时订单。

实时计算框架对比

框架类别 框架类型 数据单位 其他 吞吐量 延迟
Storm 流式计算框架 record的处理数据单位 支持micro-batch方式 一般 更低
Spark 批处理计算框架 RDD处理数据单位 支持micro-batch流式处理数据 更强 一般

Spark Streaming组件

  • Streaming Context
    • 一个Context启动,则不能有新的DStream建立或者添加;
    • 一个Context停止,不能重新启动;
    • 在JVM中,只能有一个Streaming Context活跃;一个Spark Context会创建一个Streaming Context;
    • Streaming Context上调用stop方法,SparkContext也会关闭,如果只想关闭Streaming Context,可以设置stop()方法里的false参数;
    • 一个SparkContext对象可以重复创建多个Streaming Context对象,但每次只能运行一个,即需要关闭一个再开下一个。
  • DStream
    • 表示一个连续的数据流;
    • DStream内部是由一系列的RDD组成;
    • DStream中的每个RDD都有确定时间间隔内的数据;
    • 对DStream的操作都转换成对DStream隐含的RDD操作;
    • 数据源:
数据源 类型
基本源 TCP/IP or FileSystem
高级源 Kafka or Flume

Spark Streaming编码步骤

python 复制代码
import os
# 配置spark driver和pyspark运⾏时,所使⽤的python解释器路径
PYSPARK_PYTHON = "/miniconda2/envs/py365/bin/python"
JAVA_HOME='/root/bigdata/jdk'
SPARK_HOME = "/root/bigdata/spark"
# 当存在多个版本时,不指定很可能会导致出错
os.environ["PYSPARK_PYTHON"] = PYSPARK_PYTHON
os.environ["PYSPARK_DRIVER_PYTHON"] = PYSPARK_PYTHON
os.environ['JAVA_HOME']=JAVA_HOME
os.environ["SPARK_HOME"] = SPARK_HOME
from pyspark import SparkContext
from pyspark.streaming import StreamingContext

if __name__ == "__main__":
	sc = SparkContext("local[2]",appName="NetworkWordCount")
	#参数2:指定执⾏计算的时间间隔
	ssc = StreamingContext(sc, 1)
	#监听ip,端⼝上的上的数据
	lines = ssc.socketTextStream('localhost',9999)
	#将数据按空格进⾏拆分为多个单词
	words = lines.flatMap(lambda line: line.split(" "))
	#将单词转换为(单词,1)的形式
	pairs = words.map(lambda word:(word,1))
	#统计单词个数
	wordCounts = pairs.reduceByKey(lambda x,y:x+y)
	#打印结果信息,会使得前⾯的transformation操作执⾏
	wordCounts.pprint()
	#启动StreamingContext
	ssc.start()
	#等待计算结束
	ssc.awaitTermination()

Spark Streaming状态操作

Spark Streaming存在两种状态操作:UpdateStateByKey和Window操作。

  • updateStateByKey
    如果没有updateStateByKey,我们需要将每一秒的数据计算好放入mysql中,再用mysql进行计算,而updateStateByKey将每隔一段数据进行打包,封装成RDD,这样每个时间片段的数据之间是没有关联的。一般为以下步骤:
  1. ⾸先,要定义⼀个state,可以是任意的数据类型
  2. 其次,要定义state更新函数--指定⼀个函数如何使⽤之前的state和新值来更新state
  3. 对于每个batch,Spark都会为每个之前已经存在的key去应⽤⼀次state更新函数,⽆论这个key在batch中是否有新的数据。如果state更新函数返回none,那么key对应的state就会被删除
  4. 对于每个新出现的key,也会执⾏state更新函数
  • Window

    Window操作是基于窗⼝⻓度和滑动间隔来⼯作的;窗⼝的⻓度控制考虑前⼏批次数据量;默认为批处理的滑动间隔来确定计算结果的频率。
    窗口长度L是运算的数据量;
    滑动间隔G是控制每隔多长时间做一次运算。
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