基于Spark 的零售交易数据挖掘分析与可视化

基于Spark 的零售交易数据挖掘分析与可视化

本文将带你通过 PySpark 进行电商数据的分析处理,并将结果保存为 JSON 文件,供前端展示。我们将从数据的读取、处理、分析到结果保存和网页展示,覆盖完整的数据流。项目结构如下:

1、Spark 分析数据

2、生成 JSON 文件

3、使用 Bottle 框架搭建简单 Web 服务器

项目简介

我们使用了 PySpark 来处理一个电商数据集,数据存储在 HDFS 上。通过 SQL 和 RDD 操作实现了多个业务需求分析,并最终将结果保存为 JSON 文件,用于前端展示。后端 Web 服务采用 Bottle 框架,提供静态文件服务和页面展示。

数据集介绍

数据集包括了以下字段:

InvoiceNo: 订单号

StockCode: 商品编码

Description: 商品描述

Quantity: 数量

InvoiceDate: 订单日期

UnitPrice: 商品单价

CustomerID: 客户编号

Country: 国家

1. 数据读取

首先,我们从 HDFS 中读取 CSV 文件作为 Spark 的 DataFrame,并通过 createOrReplaceTempView 创建 SQL 查询视图。代码如下:

python 复制代码
# 从HDFS中读取数据集为DataFrame
df = spark.read.format('com.databricks.spark.csv').options(header='true', inferschema='true').load('../data/E_Commerce_Data.csv')
df.createOrReplaceTempView("data")

2. 分析任务

通过 SQL 查询和 RDD 操作,项目实现了以下 10 项数据分析任务:

  1. 客户数最多的 10 个国家
    通过 SQL 查询,统计每个国家的客户数,并选出客户数最多的 10 个国家:
python 复制代码
def countryCustomer():
    countryCustomerDF = spark.sql("SELECT Country,COUNT(DISTINCT CustomerID) AS countOfCustomer FROM data GROUP BY Country ORDER BY countOfCustomer DESC LIMIT 10")
    return countryCustomerDF.collect()
  1. 销量最高的 10 个国家
    统计每个国家的商品销量,并选出销量最高的 10 个国家:
python 复制代码
def countryQuantity():
    countryQuantityDF = spark.sql("SELECT Country,SUM(Quantity) AS sumOfQuantity FROM data GROUP BY Country ORDER BY sumOfQuantity DESC LIMIT 10")
    return countryQuantityDF.collect()
  1. 各国总销售额分布
    计算每个国家的销售额,结果按销售额大小进行排序:
python 复制代码
def countrySumOfPrice():
    countrySumOfPriceDF = spark.sql("SELECT Country,SUM(UnitPrice*Quantity) AS sumOfPrice FROM data GROUP BY Country")
    return countrySumOfPriceDF.collect()
  1. 销量最高的 10 个商品
    统计商品的销量,按销量大小选出销量最高的 10 个商品:
python 复制代码
def stockQuantity():
    stockQuantityDF = spark.sql("SELECT StockCode,SUM(Quantity) AS sumOfQuantity FROM data GROUP BY StockCode ORDER BY sumOfQuantity DESC LIMIT 10")
    return stockQuantityDF.collect()
  1. 商品描述的热门关键词 Top 300
    通过对商品描述字段进行分词和词频统计,得到最热门的 300 个关键词:
python 复制代码
def wordCount():
    wordCount = spark.sql("SELECT LOWER(Description) as description from data").rdd.filter(lambda line:line['description'] is not None).flatMap(lambda line:line['description'].split(" ")).map(lambda word:(word,1)).reduceByKey(lambda a,b:a+b).repartition(1).sortBy(lambda x:x[1],False)
    wordCountSchema = StructType([StructField("word", StringType(), True),StructField("count", IntegerType(), True)])
    wordCountDF = spark.createDataFrame(wordCount, wordCountSchema)
    return wordCountDF.take(300)
  1. 退货订单数最多的 10 个国家
    统计退货订单数量最多的 10 个国家,退货订单的 InvoiceNo 以 'C' 开头:
python 复制代码
def countryReturnInvoice():
    countryReturnInvoiceDF = spark.sql("SELECT Country,COUNT(DISTINCT InvoiceNo) AS countOfReturnInvoice FROM data WHERE InvoiceNo LIKE 'C%' GROUP BY Country ORDER BY countOfReturnInvoice DESC LIMIT 10")
    return countryReturnInvoiceDF.collect()
  1. 月销售额随时间的变化趋势
    通过提取 InvoiceDate 中的年份和月份,计算每月的销售额:
python 复制代码
def tradePrice():
    result3 = formatData()
    result4 = result3.map(lambda line:(line[0]+"-"+line[1],line[3]*line[4]))
    result5 = result4.reduceByKey(lambda a,b:a+b).sortByKey()
    schema = StructType([StructField("date", StringType(), True),StructField("tradePrice", DoubleType(), True)])
    tradePriceDF = spark.createDataFrame(result5, schema)
    return tradePriceDF.collect()
  1. 日销量随时间的变化趋势
    计算每天的销售量变化趋势,提取 InvoiceDate 的年、月、日,并进行汇总:
python 复制代码
def saleQuantity():
    result3 = formatData()
    result4 = result3.map(lambda line:(line[0]+"-"+line[1]+"-"+line[2],line[3]))
    result5 = result4.reduceByKey(lambda a,b:a+b).sortByKey()
    schema = StructType([StructField("date", StringType(), True),StructField("saleQuantity", IntegerType(), True)])
    saleQuantityDF = spark.createDataFrame(result5, schema)
    return saleQuantityDF.collect()
  1. 各国购买订单量与退货订单量的关系
    通过联表查询,展示每个国家的购买订单量与退货订单量的关系:
python 复制代码
def buyReturn():
    returnDF = spark.sql("SELECT Country AS Country,COUNT(DISTINCT InvoiceNo) AS countOfReturn FROM data WHERE InvoiceNo LIKE 'C%' GROUP BY Country")
    buyDF = spark.sql("SELECT Country AS Country2,COUNT(DISTINCT InvoiceNo) AS countOfBuy FROM data WHERE InvoiceNo NOT LIKE 'C%' GROUP BY Country2")
    buyReturnDF = returnDF.join(buyDF, returnDF["Country"] == buyDF["Country2"], "left_outer")
    buyReturnDF = buyReturnDF.select(buyReturnDF["Country"],buyReturnDF["countOfBuy"],buyReturnDF["countOfReturn"])
    return buyReturnDF.collect()
  1. 商品的平均单价与销量的关系
    通过计算每个商品的平均单价和总销量,展示二者的关系:
python 复制代码
def unitPriceSales():
    unitPriceSalesDF = spark.sql("SELECT StockCode,AVG(DISTINCT UnitPrice) AS avgUnitPrice,SUM(Quantity) AS sumOfQuantity FROM data GROUP BY StockCode")
    return unitPriceSalesDF.collect()

3. 数据结果保存

所有分析结果都以 JSON 格式保存到 static/ 目录。我们定义了一个简单的 save() 函数来处理文件写入:

python 复制代码
def save(path, data):
    with open(path, 'w') as f:
        f.write(data)

4. 使用 Bottle 框架搭建 Web 服务器

为了展示这些分析结果,我们使用了 Bottle 框架,提供静态文件服务。Web 服务器代码如下:

python 复制代码
from bottle import route, run, static_file

@route('/static/<filename>')
def server_static(filename):
    return static_file(filename, root="./static")

@route("/<name:re:.*\.html>")
def server_page(name):
    return static_file(name, root=".")

@route("/")
def index():
    return static_file("index.html", root=".")

通过访问 /static/filename 可以获取生成的 JSON 文件,访问 / 可以加载主页 index.html。

5. 运行项目

运行项目非常简单,只需启动 Python 脚本,它将自动生成分析结果,并启动 Bottle Web 服务器。

python 复制代码
python app.py

在浏览器中访问 http://localhost:9999 即可查看分析结果。








总结

通过 PySpark 处理海量电商数据,并将结果可视化,是数据分析和数据工程领域的典型场景。本项目展示了如何通过 Spark 进行数据的处理和分析,结合 Bottle 框架实现简单的 Web 服务,将结果供用户查看。

如有遇到问题可以找小编沟通交流哦。另外小编帮忙辅导大课作业,学生毕设等。不限于MapReduce, MySQL, python,java,大数据,模型训练等。 hadoop hdfs yarn spark Django flask flink kafka flume datax sqoop seatunnel echart可视化 机器学习等

相关推荐
CNSSIRD数据库21 分钟前
中国企业环境信用数据库2003-2026
大数据·数据库·数据分析·论文笔记
大大大大晴天40 分钟前
每天认识一个组件:数据集成Apache SeaTunnel
大数据
广州宏帝箱包1 小时前
出口箱包的包装标准:防潮、防摔、运输安全的设计要点
大数据·网络
时速GEO系统1 小时前
初元 AI V1.1 版本升级,首个正式版发布一周・实现生成、部署、上线、优化全流程自动化闭环
人工智能·数据挖掘·node.js
Geeys2 小时前
拼多多新店起流玩法:免费流量打底+付费流量爆发
大数据
日常筹谋记2 小时前
自动化仓储安全防护工况评估:明治传感器AS-33C技术适配性分析
大数据·运维·创业创新·业界资讯
updayday8542 小时前
离职域账号状态变更与Ping64操作记录核对
大数据·网络·数据库·安全·智能路由器
baopixiaoz2 小时前
BeeQuant × BeeAgent:用AI加速策略验证
大数据·人工智能·python·区块链
智商网输送线配件3 小时前
2026 自动化流水线配件采购难题破解:小批量混批与非标定制的供应链实测
大数据·人工智能·自动化·智商网·流水线设备配件
辛迪聊物业数字化3 小时前
智慧物业管理平台架构实践:从SaaS物业云到商管系统的全模块落地
大数据·微服务·php