大数据干货系列（六）-Spark总结

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Spark总结

一、本质

Spark是一个分布式的计算框架，是下一代的MapReduce，扩展了MR的数据处理流程

二、mapreduce有什么问题

1.调度慢，启动map、reduce太耗时

2.计算慢，每一步都要保存中间结果落磁盘

3.API抽象简单，只有map和reduce两个原语

4.缺乏作业流描述，一项任务需要多轮mr

三、spark解决了什么问题

1.最大化利用内存cache

2.中间结果放内存，加速迭代

3.将结果集放内存，加速后续查询和处理，解决运行慢的问题

select * from table where col1 > 50

rdd.registerastable（cachetable）

SQL：

select col2, max (col3) from cachetable group by col2

select col3, max (col2) from cachetable group by col3

4.更丰富的API(Transformation类和Actions类)

5.完整作业描述，将用户的整个作业串起来

val file = sc.textFile(hdfs://input)

val counts = file.flatMap(

line => line.split(" "))

.map(word => (word, 1))

.reduceByKey(_ + _)

counts.saveAsTextFile(hdfs://output)

6.由于Excutor进程可以运行多个Task线程，因而实现了多线程的操作，加快了处理速度

四、Spark核心—RDD( Resilient Distributed Dataset弹性分布式数据集模型)

1.四个特征

– RDD使用户能够显式将计算结果保存在内存中，控制数据的划分

–记录数据的变换和描述，而不是数据本身，以保证容错

–懒操作，延迟计算，action的时候才操作

–瞬时性，用时才产生，用完就释放

2.四种构建方法

–从共享文件系统中获取，如从HDFS中读数据构建RDD

• val a = sc.textFile(“/xxx/yyy/file”)

–通过现有RDD转换得到

• val b = a.map(x => (x, 1))

–定义一个scala数组

• val c = sc.parallelize(1 to 10, 1)

–由一个已经存在的RDD通过持久化操作生成

• val d = a.persist(), a. saveAsHadoopFile(“/xxx/yyy/zzz”)

3.partition和依赖

–每个RDD包含了数据分块/分区（partition）的集合，每个partition是不可分割的

–每个partition的计算就是一个task，task是调度的基本单位

–与父RDD的依赖关系（rddA=>rddB）

宽依赖： B的每个partition依赖于A的所有partition

•比如groupByKey、reduceByKey、join……，由A产生B时会先对A做shuffle分桶

窄依赖： B的每个partition依赖于A的常数个partition

•比如map、filter、union……

4.stage和依赖

–从后往前，将宽依赖的边删掉，连通分量及其在原图中所有依赖的RDD，构成一个stage

–每个stage内部尽可能多地包含一组具有窄依赖关系的转换，并将它们流水线并行化

5.数据局部性原则

–如果一个任务需要的数据在某个节点的内存中，这个任务就会被分配至那个节点

–需要的数据在某个节点的文件系统中，就分配至那个节点

6.容错性原则

–如果此task失败，AM会重新分配task

–如果task依赖的上层partition数据已经失效了，会先将其依赖的partition计算任务再重算一遍

•宽依赖中被依赖partition，可以将数据保存HDFS，以便快速重构（checkpoint）

•窄依赖只依赖上层一个partition，恢复代价较少

–可以指定保存一个RDD的数据至节点的cache中，如果内存不够，会LRU释放一部

分，仍有重构的可能

五、Spark系统架构

1.Excutor的内存分为三块：

1)task执行代码所需的内存，占总内存的20%；

2)task通过shuffle过程拉取上一个stage的task的输出后，进行聚合操作时使用，占20%

3)让RDD持久化时使用，默认占executor总内存的60%

2.Excutor的cpu core：

每个core同一时间只能执行一个线程

六、Spark资源参数和开发调优

1.七个参数

• num-executors：该作业总共需要多少executor进程执行

建议：每个作业运行一般设置5-~100个左右较合适

• executor-memory：设置每个executor进程的内存， num-executors* executor-memory代表作业申请的总内存量（尽量不要超过最大总内存的1/3~1/2）

建议：设置4G~8G较合适

• executor-cores：每个executor进程的CPU Core数量，该参数决定每个executor进程并行执行task线程的能力，num-executors * executor-cores代表作业申请总CPU core数（不要超过总CPU Core的1/3~1/2 ）

建议：设置2~4个较合适

• driver-memory：设置Driver进程的内存

建议：通常不用设置，一般1G就够了，若出现使用collect算子将RDD数据全部拉取到Driver上处理，就必须确保该值足够大，否则OOM内存溢出

建议：设置500~1000较合适，默认一个HDFS的block对应一个task，Spark默认值偏少，这样导致不能充分利用资源

建议：若有较多的持久化操作，可以设置高些，超出内存的会频繁gc导致运行缓慢

建议：若持久化操作较少，但shuffle较多时，可以降低持久化内存占比，提高shuffle操作内存占比

spark-submit：

2.六个原则

•避免创建重复的RDD

•尽可能复用同一个RDD

•对多次使用的RDD进行持久化处理

•避免使用shuffle类算子

如：groupByKey、reduceByKey、join等

•使用map-side预聚合的shuffle操作

一定要使用shuffle的，无法用map类算子替代的，那么尽量使用map-site预聚合的算子，如可能的情况下使用reduceByKey或aggregateByKey算子替代groupByKey算子

•使用Kryo优化序列化性能

Kryo是一个序列化类库，来优化序列化和反序列化性能， Spark支持使用Kryo序列化库，性能比Java序列化库高10倍左右

七、Spark技术栈

• Spark Core：基于RDD提供操作接口，利用DAG进行统一的任务规划

• Spark SQL： Hive的表+ Spark的里。通过把Hive的HQL转化为Spark DAG计算来实现

• Spark Streaming： Spark的流式计算框架，延迟在1S左右，mini batch的处理方法

• MLIB： Spark的机器学习库，包含常用的机器学习算法

• GraphX： Spark图并行操作库

以上.

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