大数据 - Spark系列《五》- Spark常用算子

宜修2024-02-10 15:09

Spark系列文章：

大数据 - Spark系列《一》- 从Hadoop到Spark：大数据计算引擎的演进-CSDN博客

大数据 - Spark系列《二》- 关于Spark在Idea中的一些常用配置-CSDN博客

大数据 - Spark系列《三》- 加载各种数据源创建RDD-CSDN博客

大数据 - Spark系列《四》- Spark分布式运行原理-CSDN博客

目录

[5.1. 转换算子](#5.1. 转换算子)

[5.1.1. 🥙map](#5.1.1. 🥙map)

[5.1.2. 🥙flatMap](#5.1.2. 🥙flatMap)

[5.1.3 🥙filter](#5.1.3 🥙filter)

5.1.4🥙groupBy

5.1.5🥙mapPartitionWithIndex

[5.1.6 🥙sortBy](#5.1.6 🥙sortBy)

[5.1.7 🥙distinct](#5.1.7 🥙distinct)

[5.1.8 🥙mapPartitions](#5.1.8 🥙mapPartitions)

[5.1.9 🥙groupByKey](#5.1.9 🥙groupByKey)

5.1.10🥙reduceByKey

5.1.11🥙交集差集并集笛卡尔积

[5.1.12 🥙zip算子](#5.1.12 🥙zip算子)

[5.1.13 🥙join算子](#5.1.13 🥙join算子)

[5.2 行动算子](#5.2 行动算子)

5.2.1🥙reduce

5.2.2🥙aggregate

[5.2.3 🥙foreachPartition](#5.2.3 🥙foreachPartition)

[5.2.4 🥙其他行动算子举例](#5.2.4 🥙其他行动算子举例)

前言

创建好RDD以后,就可以根据自己的需求编写处理逻辑!在RDD上就可以调用处理数据的方法(算子) ,

算子分为两种:

  • rdd.算子 ---> 返回新的RDD 这样的算子叫转换算子

  • rdd.算子--->不返回新的RDD 为行动算子 , 触发RDD加载数据 ,触发计算

(行动算子一定触发计算, 特殊转换算子可能触发计算)

5.1. 转换算子

使用和scala的集合方法是一致的

5.1.1. 🥙map

1. 功能

用于对 RDD 中的每个元素进行映射处理，并返回处理后的结果。

  • 调用后 返回的新的RDD的分区数和父RDD的分区数默认是一致的

  • repartition(2) 方法可以修改分区个数

  • RDD编程和本地scala集合编程几乎一样 , 在底层的运行上是不一样的 (分布式并行计算)

    package com.doit.day0201

    import org.apache.spark.rdd.JdbcRDD
    import org.apache.spark.{SparkConf, SparkContext}

    import java.sql.{DriverManager, ResultSet}

    /**

    object Test06 {
    def main(args: Array[String]): Unit = {
    // 创建SparkConf对象，并设置应用程序名称和运行模式
    val conf = new SparkConf()
    .setAppName("Starting...") // 设置应用程序名称
    .setMaster("local[*]") // 设置运行模式为本地模式

      // 创建SparkContext对象，并传入SparkConf对象
  val sc = new SparkContext(conf)

  val rdd1 = sc.makeRDD(Seq(1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8)).repartition(3)

  // 过滤出偶数
  val rdd2 = rdd1.map(e=>e*10)
  val rdd3 = rdd2.map(e=>e+1).repartition(2)

  println(rdd1.getNumPartitions)//3
  println(rdd2.getNumPartitions)//3  新的RDD的分区数和父RDD的分区数默认是一致的
  println(rdd3.getNumPartitions)//2  repartition(2)  方法可以修改分区个数

  sc.stop()

}

    }

2. 原理:

底层使用迭代器迭代数据使用传入的函数对数据一一处理, 将处理后的结果返回

多了分区 多了并行的封装, 实现了分布式运行任务

def map[U: ClassTag](f: T => U): RDD[U] = withScope {
// 对函数做了封装  cleanF 的计算逻辑还是我们传入的f计算逻辑
  val cleanF = sc.clean(f)  // 闭包检测 是否可以序列化
  new MapPartitionsRDD[U, T](this, (_, _, iter) => iter.map(cleanF))
}

1) 闭包 序列化 检查

在 map 方法中，首先调用了 sc.clean(f) 方法，该方法用于对传入的函数 f 进行序列化，并进行闭包检查。这是因为在分布式环境中，需要确保传入的函数能够在远程节点正确地执行，因此需要对函数进行序列化和闭包检查。

2) 封装任务

接下来，map 方法创建一个新的 MapPartitionsRDD 实例，并传入了一个匿名函数作为参数。该匿名函数表示对每个分区的数据进行处理的逻辑。在这个匿名函数中，调用了 iter.map(cleanF) 方法，对分区中的每个元素应用传入的函数 f 进行处理。

3) 并行计算

最后，MapPartitionsRDD 实例将这个处理逻辑封装成并行任务，并根据 RDD 的分区数将任务分配到不同的机器上执行。这样就实现了分布式的并行计算。

val bean = User()

 // 映射每个元素  一行数据  一行数据
 val rdd2 = rdd1.map(line => {
   bean  // 闭包引用
   println(s"处理每条数据  $line")
   s"doe46: $line"
 })

当在分布式环境中使用Spark进行数据处理时，通常会遇到需要序列化的对象。

bean 对象是一个 User 类的实例，它是一个 case class。对于 case class，默认情况下是自带序列化支持的，因此不需要额外的操作。

如果 bean 是一个普通的 class，而不是 case class，并且没有实现 Serializable 接口，那么在将其用于 Spark RDD 的操作时会报错，因为 Spark 需要将这个对象序列化并在远程节点上进行传输。解决方法通常有两种：

1. 让类实现 Serializable 接口：

class User extends Serializable {
  // 类的定义
}

2. 使用 case class ： case class 默认是实现了 Serializable 接口的，所以无需额外的操作。

注意 :

算子中的代码并不是在main线程中执行的 , 而是在远端

算子中引用的外部变量 ,闭包

算子中的代码会被封装成并行任务, 根据分区个数分配到不同的机器上实例化运行

在封装任务时, 会进行函数的闭包检测 保证序列化成功

5.1.2. 🥙flatMap

完成数据的一对多的处理映射, 输入一条数据 ,处理后返回多个数据或者1个,或者没有

每个元素 ----> 返回集合 集合中可以有多个元素 , 1个元素 ,没有元素 真正输出时,自动的输出集合的每个元素

🧀测试一：直接对字符串进行压平

package com.doit.day0201

import org.apache.spark.rdd.JdbcRDD
import org.apache.spark.{SparkConf, SparkContext}

import java.sql.{DriverManager, ResultSet}

/**
 * @日期: 2024/2/5
 * @Author: Wang NaPao
 * @Blog: https://blog.csdn.net/weixin_40968325?spm=1018.2226.3001.5343
 * @Tips: 和我一起学习吧
 * @Description:
 */


object Test07 {
  def main(args: Array[String]): Unit = {
    // 创建SparkConf对象，并设置应用程序名称和运行模式
    val conf = new SparkConf()
      .setAppName("Starting...") // 设置应用程序名称
      .setMaster("local[*]") // 设置运行模式为本地模式

    // 创建SparkContext对象，并传入SparkConf对象
    val sc = new SparkContext(conf)

    val rdd1 = sc.makeRDD(List("hello aaa", "hello bbb"))

    rdd1.flatMap(line=>line).foreach(println)
  }
}

结果：（字符串被压平成了一个个单个字符）

🧀测试二：使用"-"对字符串进行切割

package com.doit.day0201

import org.apache.spark.rdd.JdbcRDD
import org.apache.spark.{SparkConf, SparkContext}

import java.sql.{DriverManager, ResultSet}

/**
 * @日期: 2024/2/5
 * @Author: Wang NaPao
 * @Blog: https://blog.csdn.net/weixin_40968325?spm=1018.2226.3001.5343
 * @Tips: 和我一起学习吧
 * @Description:
 */


object Test07 {
  def main(args: Array[String]): Unit = {
    // 创建SparkConf对象，并设置应用程序名称和运行模式
    val conf = new SparkConf()
      .setAppName("Starting...") // 设置应用程序名称
      .setMaster("local[*]") // 设置运行模式为本地模式

    // 创建SparkContext对象，并传入SparkConf对象
    val sc = new SparkContext(conf)

    val rdd1 = sc.makeRDD(List("hello aaa", "hello bbb"))

    //rdd1.flatMap(line=>line).foreach(println)
    rdd1.flatMap(_.split("-")).foreach(println)
  }
}

结果：（由于每个字符串中并没有"-"，所以出来的就是一整个字符串作为一行

🧀测试三：使用空格进行切割

package com.doit.day0201

import org.apache.spark.rdd.JdbcRDD
import org.apache.spark.{SparkConf, SparkContext}

import java.sql.{DriverManager, ResultSet}

/**
 * @日期: 2024/2/5
 * @Author: Wang NaPao
 * @Blog: https://blog.csdn.net/weixin_40968325?spm=1018.2226.3001.5343
 * @Tips: 和我一起学习吧
 * @Description:
 */


object Test07 {
  def main(args: Array[String]): Unit = {
    // 创建SparkConf对象，并设置应用程序名称和运行模式
    val conf = new SparkConf()
      .setAppName("Starting...") // 设置应用程序名称
      .setMaster("local[*]") // 设置运行模式为本地模式

    // 创建SparkContext对象，并传入SparkConf对象
    val sc = new SparkContext(conf)

    val rdd1 = sc.makeRDD(List("hello aaa", "hello bbb"))

    //rdd1.flatMap(line=>line).foreach(println)
    //rdd1.flatMap(_.split("-")).foreach(println)
    rdd1.flatMap(_.split("\\s+")).foreach(println)
  }
}

结果：（出来的是一个个单词）

5.1.3 🥙filter

每个元素 ----> 条件判断 --->条件为true的元素留下

package com.doit.day0201

import org.apache.spark.rdd.JdbcRDD
import org.apache.spark.{SparkConf, SparkContext}

import java.sql.{DriverManager, ResultSet}

/**
 * @日期: 2024/2/5
 * @Author: Wang NaPao
 * @Blog: https://blog.csdn.net/weixin_40968325?spm=1018.2226.3001.5343
 * @Tips: 和我一起学习吧
 * @Description:
 */


object Test08 {
  def main(args: Array[String]): Unit = {
    // 创建SparkConf对象，并设置应用程序名称和运行模式
    val conf = new SparkConf()
      .setAppName("Starting...") // 设置应用程序名称
      .setMaster("local[*]") // 设置运行模式为本地模式

    // 创建SparkContext对象，并传入SparkConf对象
    val sc = new SparkContext(conf)

    val rdd1 = sc.makeRDD(List("hello aaa", "hello bbb", "hello bac"))

    val rdd2 = rdd1.flatMap(_.split("\\s+"))

    rdd2.filter(e=>true).foreach(println)  //留下所有元素
    rdd2.filter(e=>{!e.startsWith("h")}).foreach(println)  //只留下以h开头的单词
    
    sc.stop()
  }
}

多个行动算子上都使用了一个计算而来的RDD .这个RDD 会多次计算创建 ! 效率低 , 计算重复
可以将这个RDD缓存起来 rdd2.cache() ; 减少计算次数

5.1.4🥙groupBy

按照指定的key(属性分组) ,可能会产生Shuffle

  • 上下有任务

  • 上下游任务之间分区间的数据分发, 数据的分发规则由分区器决定 ;默认分区器HashPartitioner

分区器: 决定了上下游任务之间分区间的数据分发规则

分区: 并行计算的单元 [数据信息, 计算逻辑等]

对数据进行分组 (对数据进行分区) , 一般会Shuffle

package com.doit.day0206

import org.apache.spark.rdd.{JdbcRDD, RDD}
import org.apache.spark.{SparkConf, SparkContext}

import java.sql.{DriverManager, ResultSet}

/**
 * @日期: 2024/2/6
 * @Author: Wang NaPao
 * @Blog: https://blog.csdn.net/weixin_40968325?spm=1018.2226.3001.5343
 * @Tips: 和我一起学习吧
 * @Description: 计算每个城市下每种商品类别的总金额
 */


object Test01 {
  def main(args: Array[String]): Unit = {
    // 创建SparkConf对象，并设置应用程序名称和运行模式
    val conf = new SparkConf()
      .setAppName("Starting...") // 设置应用程序名称
      .setMaster("local[*]") // 设置运行模式为本地模式

    // 创建SparkContext对象，并传入SparkConf对象
    val sc = new SparkContext(conf)

    // 读取数据文件，创建RDD
    val rdd1 = sc.textFile("data/orders.txt")

    // 将每行数据映射为元组(订单ID, 金额, 城市)
    val rdd2 = rdd1.map(line=>{
      val arr = line.split(",")
      val oid = arr(0)
      val money = arr(1).toDouble
      val city = arr(2)
      (oid,money,city)
    })

    // 按城市分组，得到一个元组，其中键为城市，值为包含订单信息的迭代器
    val rdd3 = rdd2.groupBy(_._3)

    // 对每个城市的订单信息进行处理，计算总金额，并输出结果
    rdd3.map(tp=>{
      val city = tp._1
      val sum = tp._2.map(_._2).sum // 计算每个城市的总金额
      (city,sum)
    }).foreach(println)
    
    sc.stop()
  }
}

结果：

5.1.5🥙mapPartitionWithIndex

类似mapPartitions，不同之处在于func可以接收到每个元素所属分区号

1. 方法格式

def mapPartitionsWithIndex[U](f: (Int, Iterator[T]) => Iterator[U], preservesPartitioning: Boolean = false): RDD[U]

2.参数说明

  • f: 一个函数，接受两个参数：分区索引(Int)和一个迭代器(Iterator[T])，返回一个迭代器(Iterator[U])。这个函数将被应用于RDD的每个分区。

  • preservesPartitioning: 布尔类型，指示输出RDD是否保留原始RDD的分区方式，默认为false。

3. 功能描述

mapPartitionsWithIndex函数对RDD的每个分区都调用一次指定的函数。该函数是在每个分区的数据上运行的，因此可以在该函数内部访问分区的所有元素。此函数的返回值是一个迭代器，其中包含了对分区数据进行处理后得到的结果。

package com.doit.day0201

import org.apache.spark.rdd.{JdbcRDD, RDD}
import org.apache.spark.{SparkConf, SparkContext}

import java.sql.{DriverManager, ResultSet}

/**
 * @日期: 2024/2/5
 * @Author: Wang NaPao
 * @Blog: https://blog.csdn.net/weixin_40968325?spm=1018.2226.3001.5343
 * @Tips: 和我一起学习吧
 * @Description: 使用Spark进行基本的RDD操作，并添加了一些注释说明
 */


object Test09 {
  def main(args: Array[String]): Unit = {
    // 创建SparkConf对象，并设置应用程序名称和运行模式
    val conf = new SparkConf()
      .setAppName("Starting...") // 设置应用程序名称
      .setMaster("local[*]") // 设置运行模式为本地模式
      //.set("spark.default.parallelism", "8")

    // 创建SparkContext对象，并传入SparkConf对象
    val sc = new SparkContext(conf)

    // 从文件中读取数据创建RDD
    val rdd1 = sc.textFile("data/a.txt")

    // 对RDD中的每一行数据进行分词，并将分词结果扁平化成单词的RDD
    val rdd2: RDD[String] = rdd1.flatMap(_.split("\\s+"))

    // 输出RDD的分区数
    println(rdd2.getNumPartitions)

    // 将RDD中的每个分区的数据与分区索引拼接成新的RDD
    val rdd4 = rdd2.mapPartitionsWithIndex((p, iter) => {
      iter.map(e => p + ": " + e)
    })

    // 遍历并打印新生成的RDD中的每个元素
    rdd4.foreach(println)

    // 对RDD进行分组操作，以单词作为key，相同单词的数据分到同一个组
    val rdd3: RDD[(String, Iterable[String])] = rdd2.groupBy(e => e)

    // 输出RDD的分区数
    println(rdd3.getNumPartitions)

    // 将RDD中的每个分区的数据与分区索引拼接成新的RDD
    val rdd5 = rdd3.mapPartitionsWithIndex((p, iter) => {
      iter.map(tp => p + ":" + tp._1)
    })

    // 遍历并打印新生成的RDD中的每个元素
    rdd5.foreach(println)
  }
}

结果：

5.1.6 🥙sortBy

1. 按指定字段排序

对数据进行排序 , 能做到全局有序

函数 : f=>K 根据K的进行排序

package com.doit.day0206

import org.apache.spark.rdd.{JdbcRDD, RDD}
import org.apache.spark.{SparkConf, SparkContext}

import java.sql.{DriverManager, ResultSet}

/**
 * @日期: 2024/2/6
 * @Author: Wang NaPao
 * @Blog: https://blog.csdn.net/weixin_40968325?spm=1018.2226.3001.5343
 * @Tips: 和我一起学习吧
 * @Description: 对RDD进行mapPartitionsWithIndex和sortBy操作，并输出结果区间有序
 */


object Test02 {
  def main(args: Array[String]): Unit = {
    // 创建SparkConf对象，并设置应用程序名称和运行模式
    val conf = new SparkConf()
      .setAppName("Starting...") // 设置应用程序名称
      .setMaster("local[*]") // 设置运行模式为本地模式

    // 创建SparkContext对象，并传入SparkConf对象
    val sc = new SparkContext(conf)

    // 读取数据文件，创建RDD
    val rdd1 = sc.textFile("data/orders.txt")

    // 将每行数据映射为元组(订单ID, 金额, 城市)
    val rdd2 = rdd1.map(line=>{
      val arr = line.split(",")
      val oid = arr(0)
      val money = arr(1).toDouble
      val city = arr(2)
      (oid,money,city)
    })

    // 对RDD进行mapPartitionsWithIndex操作，输出结果区间有序
    rdd2.mapPartitionsWithIndex((p,iter)=>{
      iter.map(e=>p+":"+e)
    }).foreach(println)

    // 对RDD进行按订单ID降序排序操作
    val rdd3 = rdd2.sortBy(_._1,false)

    // 对排序后的RDD进行mapPartitionsWithIndex操作，输出结果区间有序
    rdd3.mapPartitionsWithIndex((p,iter)=>{
      iter.map(e=>p+":"+e)
    }).foreach(println)

    // 关闭SparkContext
    sc.stop()
  }
}

2. 支持自定义比较函数

如果排序的属性是自定义的类型比如 ordersTp.sortBy(bean=>bean) OrdersBean

  1. OrdersBean本身是可排序的

  2. 比较器 指定排序规则 灵活

方式1 重新排序方法

case class OrdersBean(oid:Int,money:Double,city:String) extends Ordering{
  override def compare(ordersBean: OrdersBean):Int={
    //城市升序，oid降序
    if(city.compareTo(ordersBean.city)==0){
      ordersBean.oid.compareTo(oid)
    }else{
      city.compareTo(ordersBean.city)
    }
  }
}

-----------------------------------------------------------------------
package com.doit.day0206
import org.apache.spark.rdd.{JdbcRDD, RDD}
import org.apache.spark.{SparkConf, SparkContext}

import java.sql.{DriverManager, ResultSet}

/**
 * @日期: 2024/2/6
 * @Author: Wang NaPao
 * @Blog: https://blog.csdn.net/weixin_40968325?spm=1018.2226.3001.5343
 * @Tips: 和我一起学习吧
 * @Description:
 */


object Test03 {
  def main(args: Array[String]): Unit = {
    // 创建SparkConf对象，并设置应用程序名称和运行模式
    val conf = new SparkConf()
      .setAppName("Starting...") // 设置应用程序名称
      .setMaster("local[*]") // 设置运行模式为本地模式

    // 创建SparkContext对象，并传入SparkConf对象
    val sc = new SparkContext(conf)

    val rdd1 = sc.textFile("data/orders.txt")

    val rdd2 = rdd1.map(line=>{
      val arr = line.split(",")
      val oid = arr(0)
      val money = arr(1).toDouble
      val city = arr(2)
      OrdersBean(oid,money,city)
    })

    //按照钱的降序排列
    //rdd2.sortBy(_.money,false)
    //按照oid升序排列
    //rdd2.sortBy(_.oid)
    //按照iid升序，钱升序
    //rdd2.sortBy(bean=>(bean.oid,bean.money))

    //按ordersBean重写后的规则排序
    //rdd2.sortBy(bean=>bean).foreach(println)
    rdd2.sortBy(bean=>bean)
        .mapPartitionsWithIndex((p,iter)=>{iter.map(e=>s"${p}:"+e)})
        .foreach(println)
    sc.stop()

  }
}

结果：

方式2 比较器

自定义bean本身不需要修改

case class OrdersBean(oid:String , money:Double , city:String)

package com.doit.day0206

import org.apache.spark.rdd.{JdbcRDD, RDD}
import org.apache.spark.{SparkConf, SparkContext}

import java.sql.{DriverManager, ResultSet}

/**
 * @日期: 2024/2/6
 * @Author: Wang NaPao
 * @Blog: https://blog.csdn.net/weixin_40968325?spm=1018.2226.3001.5343
 * @Tips: 和我一起学习吧
 * @Description:
 */


object Test03 {
  def main(args: Array[String]): Unit = {
    // 创建SparkConf对象，并设置应用程序名称和运行模式
    val conf = new SparkConf()
      .setAppName("Starting...") // 设置应用程序名称
      .setMaster("local[*]") // 设置运行模式为本地模式

    // 创建SparkContext对象，并传入SparkConf对象
    val sc = new SparkContext(conf)

    val rdd1 = sc.textFile("data/orders.txt")

    val rdd2 = rdd1.map(line => {
      val arr = line.split(",")
      val oid = arr(0)
      val money = arr(1).toDouble
      val city = arr(2)
      OrdersBean(oid, money, city)
    })

    //按照钱的降序排列
    //rdd2.sortBy(_.money,false)
    //按照oid升序排列
    //rdd2.sortBy(_.oid)
    //按照iid升序，钱升序
    //rdd2.sortBy(bean=>(bean.oid,bean.money))

    //按ordersBean重写后的规则排序
    //rdd2.sortBy(bean=>bean).foreach(println)
    implicit val ordering = new Ordering[OrdersBean] {
      override def compare(x:OrdersBean,y:OrdersBean): Int = {
        //城市升序，oid降序
        if (x.city.compareTo(y.city) == 0) {
          y.oid.compareTo(x.oid)
        } else {
          x.city.compareTo(y.city)
        }
      }
    }

    rdd2.sortBy(bean => bean)
      .mapPartitionsWithIndex((p, iter) => {
        iter.map(e => s"${p}:" + e)
      })
      .foreach(println)
    sc.stop()

  }
}

5.1.7 🥙distinct

针对数据进行去重操作

package com.doit.day0206

import org.apache.spark.rdd.{JdbcRDD, RDD}
import org.apache.spark.{SparkConf, SparkContext}

import java.sql.{DriverManager, ResultSet}
import org.apache.log4j.{Level, Logger}
/**
 * @日期: 2024/2/7
 * @Author: Wang NaPao
 * @Blog: https://blog.csdn.net/weixin_40968325?spm=1018.2226.3001.5343
 * @Tips: 和我一起学习吧
 * @Description:
 */


object Test04 {
  def main(args: Array[String]): Unit = {
    // 创建SparkConf对象，并设置应用程序名称和运行模式
    val conf = new SparkConf()
      .setAppName("Starting...") // 设置应用程序名称
      .setMaster("local[*]") // 设置运行模式为本地模式

    // 创建SparkContext对象，并传入SparkConf对象
    val sc = new SparkContext(conf)
    Logger.getLogger("org.apache.spark").setLevel(Level.WARN)
    val rdd = sc.parallelize(List("a", "b", "c", "d", "e", "a"))
    println(rdd.getNumPartitions)
    println(rdd.collect().toList)

    val res = rdd.distinct(2)

    println(res.getNumPartitions)
    println(res.collect().toList)

    sc.stop()
  }
}

答案：

5.1.8 🥙mapPartitions

map方法映射一条数据 , 本方法映射的整个分区的数据

在数据库里面创建orders表：

CREATE TABLE orders (
    oid VARCHAR(10),
    money double,
    city VARCHAR(2)
);

练习：将orders.txt里面的数据一条条插入order表里面

package com.doit.day0206

import org.apache.spark.rdd.{JdbcRDD, RDD}
import org.apache.spark.{SparkConf, SparkContext}

import java.sql.{DriverManager, ResultSet}
import org.apache.log4j.{Level, Logger}

object Test05 {
  def main(args: Array[String]): Unit = {
    // 创建SparkConf对象，并设置应用程序名称和运行模式
    val conf = new SparkConf()
      .setAppName("Starting...") // 设置应用程序名称
      .setMaster("local[*]") // 设置运行模式为本地模式

    // 创建SparkContext对象，并传入SparkConf对象
    val sc = new SparkContext(conf)

    // 读取文本文件并创建RDD
    val rdd1 = sc.textFile("data/orders.txt")

    // 对RDD进行转换，将每行数据拆分为数组，并将数组中的元素映射为元组
    val rdd2 = rdd1.map(line => {
      val arr = line.split(",")
      val oid = arr(0)
      val money = arr(1).toDouble
      val city = arr(2)
      (oid, money, city)
    })

    // 在RDD上执行操作，将数据插入MySQL数据库表中，并计算插入成功的记录数量
    println(rdd2.map(tp => { //每条数据获取一次链接
      val conn = DriverManager.getConnection("jdbc:mysql://localhost:3306/day02_test02_company", "root", "123456")
      val ps = conn.prepareStatement("insert into orders values (?,?,?)")
      ps.setString(1, tp._1)
      ps.setDouble(2, tp._2)
      ps.setString(3, tp._3)
      ps.execute()
    }).count())

    // 在RDD上执行操作，使用mapPartitions方法将数据批量插入MySQL数据库表中，并计算插入成功的记录数量
    println(rdd2.mapPartitions(iters => { //每个分区获取一次链接
      val conn = DriverManager.getConnection("jdbc:mysql://localhost:3306/day02_test02_company", "root", "123456")
      val ps = conn.prepareStatement("insert into orders values (?,?,?)")
      iters.map(tp => {
        ps.setString(1, tp._1)
        ps.setDouble(2, tp._2)
        ps.setString(3, tp._3)
        ps.execute()
      })
    }).count())

    // 停止SparkContext对象
    sc.stop()
  }
}

foreachPartition 行动算子直接触发执行
------------------------------------------------------------------------------------
ordersTp.foreachPartition(iters => { // 每个分区
  val conn = DriverManager.getConnection("jdbc:mysql://localhost:3306/day02_test02_company", "root", "123456")
  val ps = conn.prepareStatement("insert into orders values (?,?,?)")
  iters.foreach(tp => {
    ps.setString(1, tp._1)
    ps.setDouble(2, tp._2)
    ps.setString(3, tp._3)
    ps.execute()
  })
})

5.1.9 🥙groupByKey

处理的数据类型K-V的RDD

package com.doit.day0206

import org.apache.spark.rdd.{JdbcRDD, RDD}
import org.apache.spark.{SparkConf, SparkContext}

import java.sql.{DriverManager, ResultSet}
import org.apache.log4j.{Level, Logger}

object Test06 {
  def main(args: Array[String]): Unit = {
    // 创建SparkConf对象，并设置应用程序名称和运行模式
    val conf = new SparkConf()
      .setAppName("Starting...") // 设置应用程序名称
      .setMaster("local[*]") // 设置运行模式为本地模式

    // 创建SparkContext对象，并传入SparkConf对象
    val sc = new SparkContext(conf)

    // 读取文本文件并创建RDD
    val rdd1 = sc.textFile("data/a.txt")

    // 将每行文本按空格拆分，并扁平化为单词RDD
    val rdd2 = rdd1.flatMap(_.split("\\s+"))

    // 将每个单词映射为 (单词, 1) 的键值对RDD
    val rdd3 = rdd2.map(tp => {
      (tp, 1)
    })

    // 按单词进行分组，得到 (单词, Iterable[1]) 的键值对RDD
    val rdd4 = rdd3.groupByKey()

    // 对每个单词的 Iterable[1] 进行求和，得到 (单词, 出现次数总和) 的键值对RDD
    val rdd5 = rdd4.map(tp=>{
      val word = tp._1
      val sum = tp._2.sum
      (word,sum)
    })

    // 打印每个单词及其出现次数总和
    rdd5.foreach(println)

    // 停止SparkContext对象
    sc.stop()
  }
}

代码：

5.1.10🥙reduceByKey

处理的数据类型K-V的RDD

package com.doit.day0206

import org.apache.spark.rdd.{JdbcRDD, RDD}
import org.apache.spark.{SparkConf, SparkContext}

import java.sql.{DriverManager, ResultSet}
import org.apache.log4j.{Level, Logger}
/**
 * @日期: 2024/2/7
 * @Author: Wang NaPao
 * @Blog: https://blog.csdn.net/weixin_40968325?spm=1018.2226.3001.5343
 * @Tips: 和我一起学习吧
 * @Description:
 */


object Test08 {
  def main(args: Array[String]): Unit = {
    // 创建SparkConf对象，并设置应用程序名称和运行模式
    val conf = new SparkConf()
      .setAppName("Starting...") // 设置应用程序名称
      .setMaster("local[*]") // 设置运行模式为本地模式

    // 创建SparkContext对象，并传入SparkConf对象
    val sc = new SparkContext(conf)

    val rdd1 = sc.textFile("data/a.txt")

    val rdd2 = rdd1.flatMap(_.split("\\s+"))

    val rdd3 = rdd2.map(tp => {
      (tp, 1)//单词，1  （a,1) (b,1) (c,1)
    })

    val rddd4 = rdd3.reduceByKey(_ + _) //分组，组内聚合 a <1,1,1,1>
    rddd4.foreach(println)

  }
}

5.1.11🥙交集差集并集笛卡尔积

package com.doit.day0208

import org.apache.spark.rdd.{JdbcRDD, RDD}
import org.apache.spark.{SparkConf, SparkContext}

import java.sql.{DriverManager, ResultSet}
import org.apache.log4j.{Level, Logger}

/**
 * @日期: 2024/2/8
 * @Author: Wang NaPao
 * @Blog: https://blog.csdn.net/weixin_40968325?spm=1018.2226.3001.5343
 * @Tips: 和我一起学习吧
 * @Description:
 */


object Test01 {
  def main(args: Array[String]): Unit = {
    // 创建SparkConf对象，并设置应用程序名称和运行模式
    val conf = new SparkConf()
      .setAppName("Starting...") // 设置应用程序名称
      .setMaster("local[*]") // 设置运行模式为本地模式
    // 创建SparkContext对象，并传入SparkConf对象
    val sc = new SparkContext(conf)

    Logger.getLogger("org.apache.spark").setLevel(Level.WARN)

    val ls1=List(1,3,5,7,9)
    val ls2=List(1,2,4,6,8)

    //两个RDD的泛型一致
    val u1: Seq[Int] =ls1.union(ls2)
    println(u1.toList)//List(1, 3, 5, 7, 9, 1, 2, 4, 6, 8)

    val rdd1 = sc.makeRDD(ls1)
    val rdd2 = sc.makeRDD(ls2)
    rdd1.union(rdd2).foreach(println)//1, 3, 5, 7, 9, 1, 2, 4, 6, 8

    println("--------------")
    //差集 数据类型一致 在rdd1中出现在rdd2中没有出现的元素
    println(rdd1.subtract(rdd2).collect().toList) //List(3, 5, 7, 9)

    //交集 在两个RDD中都出现的元素
    println(rdd1.intersection(rdd2).collect().toList)//List(1)

    // 4 笛卡尔积 返回关联后的结果  join 
    println(rdd1.cartesian(rdd2).collect().toList)//List((1,1), (1,2), (1,4), (1,6), (1,8), (3,1), (3,2), (3,4), (3,6), (3,8), (5,1), (5,2), (5,4), (5,6), (5,8), (7,1), (7,2), (7,4), (7,6), (7,8), (9,1), (9,2), (9,4), (9,6), (9,8))
  }
}

5.1.12 🥙zip算子

zip算子用于将两个RDD组合成key/Value形式的RDD，这里默认两个RDD的partition数量以及元素数量都相同，否则会抛出异常。

package com.doit.day0208
import org.apache.spark.rdd.{JdbcRDD, RDD}
import org.apache.spark.{SparkConf, SparkContext}

import java.sql.{DriverManager, ResultSet}
import org.apache.log4j.{Level, Logger}
/**
 * @日期: 2024/2/8
 * @Author: Wang NaPao
 * @Blog: https://blog.csdn.net/weixin_40968325?spm=1018.2226.3001.5343
 * @Tips: 和我一起学习吧
 * @Description:
 */


object Test02 {
  def main(args: Array[String]): Unit = {
    // 创建SparkConf对象，并设置应用程序名称和运行模式
    val conf = new SparkConf()
      .setAppName("Starting...") // 设置应用程序名称
      .setMaster("local[*]") // 设置运行模式为本地模式
    // 创建SparkContext对象，并传入SparkConf对象
    val sc = new SparkContext(conf)

    Logger.getLogger("org.apache.spark").setLevel(Level.WARN)

    val ls1=List(1,3,5,7,9)
    val ls2=List(2,4,6,8)
    val rdd1 = sc.makeRDD(ls1,2)
    val rdd2 = sc.makeRDD(ls2,2)
    val rdd3 = sc.makeRDD(Seq("A", "B", "C", "D", "E"), 2)
    val rdd4 = sc.makeRDD(Seq("A", "B", "C", "D", "E"), 3)

    val tuple1: Array[(Int, String)] = rdd1.zip(rdd3).collect()
    println(tuple1.toList)//List((1,A), (3,B), (5,C), (7,D), (9,E))

    val tuple2= rdd3.zip(rdd1).collect()
    println(tuple2.toList)//List((A,1), (B,3), (C,5), (D,7), (E,9))

    val tuple3= rdd4.zip(rdd1).collect()
    println(tuple3.toList)
    //java.lang.IllegalArgumentException: Can't zip RDDs with unequal numbers of partitions
    //如果两个RDD分区数不同，则抛出异常

    val tuple3= rdd3.zip(rdd2).collect()
    println(tuple3.toList)
    //java.lang.IllegalArgumentException: Can't zip RDDs with unequal numbers of partitions
    //如果两个RDD元素格式不同，则抛出异常
  }
}

5.1.13 🥙join算子

统计订单数据 : 统计每个用户的订单金额信息

用户数据 关联 订单数据

按照用户分组

统计订单总额 总个数 均价

//orders.txt
oid13,900,bj,A,1
oid14,90,bj,B,1
oid15,300,nj,F,1
oid16,700,nj,E,2
oid17,199,bj,D,3
oid18,200,nj,C,4

//user.txt
1,鹿晗
2,吴亦凡
3,江拥杰
4,段海涛
5,孙健

package com.doit.day0208

import org.apache.spark.rdd.{JdbcRDD, RDD}
import org.apache.spark.{SparkConf, SparkContext}

import java.sql.{DriverManager, ResultSet}
import org.apache.log4j.{Level, Logger}

/**
 * @日期: 2024/2/8
 * @Author: Wang NaPao
 * @Blog: https://blog.csdn.net/weixin_40968325?spm=1018.2226.3001.5343
 * @Tips: 和我一起学习吧
 * @Description: 统计订单数据: 统计每个用户的订单金额信息 name,总额,个数,均价
 */

object Test03 {
  def main(args: Array[String]): Unit = {
    // 创建SparkConf对象，并设置应用程序名称和运行模式
    val conf = new SparkConf()
      .setAppName("Starting...") // 设置应用程序名称
      .setMaster("local[*]") // 设置运行模式为本地模式

    // 创建SparkContext对象，并传入SparkConf对象
    val sc = new SparkContext(conf)

    // 读取订单数据和用户数据
    val rdd1 = sc.textFile("Data/join/orders.txt")
    val rdd2 = sc.textFile("Data/join/user.txt")

    // 将订单数据映射为键值对 (id, line)
    val rdd3 = rdd1.map(line => {
      val arr = line.split(",")
      val id = arr(4)
      (id, line)
    })

    // 将用户数据映射为键值对 (id, name)
    val rdd4 = rdd2.map(line => {
      val arr = line.split(",")
      val id = arr(0)
      val name = arr(1)
      (id, name)
    })

    // 对订单数据和用户数据进行连接
    val rdd5: RDD[(String, (String, String))] = rdd3.join(rdd4)

    // 统计每个用户的订单金额信息
    val rdd6: RDD[(String, Iterable[String])] = rdd5.map(tp => {
      val name = tp._2._2
      val arr = tp._2._1.split(",")
      (name, arr(1))
    }).groupByKey()

    // 计算总额、个数和均价，并输出结果
    rdd6.map(tp=>{
      val name = tp._1
      val num = tp._2.size
      val sum = tp._2.map(p => p.toDouble).sum
      (name,sum,num,sum/num)
    }).foreach(println)

    // 关闭SparkContext
    sc.stop()
  }
}

结果：

5.2 行动算子

5.2.1🥙reduce

行动算子 直接返回聚合结果

返回的结果类型和输入的数据类型一致

package com.doit.day0206

import org.apache.spark.rdd.{JdbcRDD, RDD}
import org.apache.spark.{SparkConf, SparkContext}

import java.sql.{DriverManager, ResultSet}
import org.apache.log4j.{Level, Logger}

/**
 * @日期: 2024/2/7
 * @Author: Wang NaPao
 * @Blog: https://blog.csdn.net/weixin_40968325?spm=1018.2226.3001.5343
 * @Tips: 和我一起学习吧
 * @Description:
 */


object Test07 {
  def main(args: Array[String]): Unit = {
    // 创建SparkConf对象，并设置应用程序名称和运行模式
    val conf = new SparkConf()
      .setAppName("Starting...") // 设置应用程序名称
      .setMaster("local[*]") // 设置运行模式为本地模式

    // 创建SparkContext对象，并传入SparkConf对象
    val sc = new SparkContext(conf)

    val rdd = sc.parallelize(List("a", "b", "c", "d", "e"), 2)
    // _ 前一个元素  _ 拼接符   _ 后一个元素
    println(rdd.reduce((str1, str2) => {
      str1 + "_" + str2
    }))

    sc.stop()
  }
}

结果：

5.2.2🥙aggregate

聚合算子 ,输入数据类型和返回数据类型可以不一致

aggregate 是 Spark 中用于聚合数据的一个高级函数，它允许用户在 RDD 上执行聚合操作，并且比常规的 reduce 和 fold 方法更加灵活。aggregate 方法接受三个参数：初始值 、分区内 聚合函数 和分区间聚合函数。

def aggregate[U](zeroValue: U)(seqOp: (U, T) => U, combOp: (U, U) => U): U

其中：

  • zeroValue 是一个初始值，它将作为每个分区的第一个聚合操作的初始值。

  • seqOp 是一个函数，用于在每个分区上聚合数据。它接受两个参数，第一个参数是初始值或上一次聚合操作的结果，第二个参数是 RDD 中的元素。

  • combOp 是一个函数，用于将每个分区的结果进行合并。它接受两个参数，表示两个分区的聚合结果，然后将它们合并为一个结果。

工作流程：

  1. Spark 将每个分区的数据与初始值一起传递给 seqOp 函数，然后在每个分区上执行聚合操作，得到每个分区的局部结果。

  2. Spark 将所有分区的局部结果与初始值一起传递给 combOp 函数，然后在 driver 端执行聚合操作，得到最终的全局结果。

    package com.doit.day0206

    import org.apache.spark.rdd.{JdbcRDD, RDD}
    import org.apache.spark.{SparkConf, SparkContext}

    import java.sql.{DriverManager, ResultSet}
    import org.apache.log4j.{Level, Logger}

    /**

    object Test09 {
    def main(args: Array[String]): Unit = {
    // 创建SparkConf对象，并设置应用程序名称和运行模式
    val conf = new SparkConf()
    .setAppName("Starting...") // 设置应用程序名称
    .setMaster("local[*]") // 设置运行模式为本地模式

     // 创建SparkContext对象，并传入SparkConf对象
 val sc = new SparkContext(conf)

 val rdd1 = sc.makeRDD(List(1, 2, 3, 4, 5), 2)
 // 计算每个分区的元素和，并将结果与初始值相加
 /**
  * 分区0 2d+1+2=5d
  * 分区1 2d+3+4+5=14
  *  2.0 + 5.0 + 14.0 = 21.0
  */
 val rdd2: Double = rdd1.aggregate(2d)(_ + _, _ + _)
 println(rdd2)
 sc.stop()

    }
    }

结果：

5.2.3 🥙foreachPartition

上面的mapPartition例子也可以用foreachPartition实现

foreachPartition 行动算子直接触发执行
------------------------------------------------------------------------------------
ordersTp.foreachPartition(iters => { // 每个分区
  val conn = DriverManager.getConnection("jdbc:mysql://localhost:3306/day02_test02_company", "root", "123456")
  val ps = conn.prepareStatement("insert into orders values (?,?,?)")
  iters.foreach(tp => {
    ps.setString(1, tp._1)
    ps.setDouble(2, tp._2)
    ps.setString(3, tp._3)
    ps.execute()
  })
})

5.2.4 🥙其他行动算子举例

 package com.doit.day0208

import org.apache.spark.rdd.{JdbcRDD, RDD}
import org.apache.spark.{SparkConf, SparkContext}

import java.sql.{DriverManager, ResultSet}
import org.apache.log4j.{Level, Logger}

/**
 * @日期: 2024/2/8
 * @Author: Wang NaPao
 * @Blog: https://blog.csdn.net/weixin_40968325?spm=1018.2226.3001.5343
 * @Tips: 和我一起学习吧
 * @Description: Spark RDD行动算子示例
 */

object Test05 {
  def main(args: Array[String]): Unit = {
    // 创建SparkConf对象，并设置应用程序名称和运行模式
    val conf = new SparkConf()
      .setAppName("Starting...") // 设置应用程序名称
      .setMaster("local[*]") // 设置运行模式为本地模式
    // 创建SparkContext对象，并传入SparkConf对象
    val sc = new SparkContext(conf)

    // 设置日志级别为WARN，减少不必要的输出信息
    Logger.getLogger("org.apache.spark").setLevel(Level.WARN)

    // 创建两个列表
    val ls1 = List(1, 7, 3, 5, 9)
    val ls2 = List(2, 4, 6, 8)

    // 创建两个RDD，分别将列表分布在两个分区中
    val rdd1 = sc.makeRDD(ls1, 2)
    val rdd2 = sc.makeRDD(ls2, 2)

    // 使用行动算子进行操作

    // 获取第一个元素
    println(rdd1.first())  //1

    // 获取前3个元素，并转换为列表
    println(rdd1.take(3).toList) //1,7,3

    // 获取前3个元素，并按升序排序后转换为列表
    println(rdd1.takeOrdered(3).toList) //1,3,5

    // 将所有元素收集到本地内存集合中（慎用，可能会占用大量内存）
    println(rdd1.collect().toList)//1,7,3,5,9

    // 获取RDD中的最小值
    println(rdd1.min())  //1

    // 获取RDD中的最大值
    println(rdd1.max())  //9

    // 获取RDD中所有元素的总和
    println(rdd1.sum())  //25

    // 迭代遍历RDD中的每个元素并打印
    rdd1.foreach(println)//1,7,3,5,9

    // 获取RDD中元素的个数
    println(rdd1.count())  //5

    // 关闭SparkContext
    sc.stop()
  }
}
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