【大数据哔哔集20210107】聊聊MapReduce中的排序/二次排序/辅助排序

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首先，我们祭出两张经典的图：

上图表示MapReduce的shuffle执行过程。

在MapReduce的shuffle过程中执行了三次排序，分别是：

• map的溢写阶段：根据分区以及key进行快速排序
• map的合并溢写文件：将同一个分区的多个溢写文件进行归并排序，合成大的溢写文件
• reduce输入阶段：将同一分区，来自不同map task的数据文件进行归并排序

此外，在MapReduce整个过程中，默认是会对输出的KV对按照key进行排序的，而且是使用快速排序。

• map输出的排序，其实也就是上面的溢写过程中的排序。
• reduce输出的排序，即reduce处理完数据后，MapReduce内部会自动对输出的KV按照key进行排序

具体的流程如下：

map端

• 每个map任务都有一个环形的内存缓冲区(图中的buffer in memory)用于存储任务输出。缓冲区达到一定的阈值(默认80%)，一条后台线程便开始把内容溢出(spill)到磁盘。每次内存缓冲区达到溢出阈值，就会新建一个溢出文件(spill file)。
• 在写磁盘之前，线程首先根据数据最终要传的reduce把数据划分成相应的分区(partition)(图中partitions)。在每个分区中，后台线程按键进行内存中排序(排序是在map端进行的)。如果有combiner函数就会在排序后的输出上运行，为了让map输出结果更加紧凑。
• 在任务完成之前，溢出文件被合并成一个已分区且已排序的输出文件(图中merge on disk)。如果溢出文件多于设置的数量，combiner就会在输出文件写到磁盘之前再次运行。

reduce端

• 复制阶段(图中Copy Phase)，如果map的输出相当小，会被复制到reduce任务的JVM内存中；否则map输出被复制到磁盘。随着磁盘上副本增多，后台线程会将它们合并为更大的、排好序的文件。
• 排序阶段(图中“Sort” Phase)，准确的说是合并阶段。复制完成map的输出后，将合并map输出，维持其顺序排序。最后一趟的合并来自内存和磁盘片段。
• Reduce阶段，执行reduce任务，把最后一趟合并的数据直接输入reduce函数，从而省略了一次磁盘往返行程。

那么，什么是二次排序呢？

假设有如下一组数据：

1   1
3   3
2   2
1   5
1   3
2   1

现在需要 MapReduce 程序先对其第一个字段排序，再对第二个字段进行排序。最终会得到如下结果：

1   1
1   3
1   5
2   1
2   2
3   3

我们在根据key进行排序时，如果key是一个复合对象，即该对象中包含多个成员属性，那么在进行key比较时，就会涉及到多个属性间的比较，而如果compareTo() 方法中，比较条件为两个的话，这就是所谓的二次排序。

辅助排序也叫分组排序，是指在reduce前的group过程中根据排序规则进行的分组，因为分组的时候是需要比较KV中key是否相同，如果相同才会归为同一个组，如果不相等，就归为不同的组，所以就涉及到key比较方法了。总的来说其实定义key在什么情况下才相等。这个过程可以自己定义分组的方法，也就是分组排序的实现类。

使用方法：

1、自定义分组类，继承 WritableComparator

2、调用父类的构造方法，创建实例

3、重写父类的 compare方法

一个经典的辅助排序的案例如下：

import org.apache.hadoop.io.WritableComparable;
import org.apache.hadoop.io.WritableComparator;

public class OrderGroupingComparator extends WritableComparator {

    protected OrderGroupingComparator() {
        super(OrderBean.class, true);
    }

    @SuppressWarnings("rawtypes")
    @Override
    public int compare(WritableComparable a, WritableComparable b) {

        OrderBean aBean = (OrderBean) a;
        OrderBean bBean = (OrderBean) b;

        int result;
        if (aBean.getOrder_id() > bBean.getOrder_id()) {
            result = 1;
        } else if (aBean.getOrder_id() < bBean.getOrder_id()) {
            result = -1;
        } else {
            result = 0;
        }

        return result;
    }
}

编写好自定义的排序类之后，需要在job中指定好自定义的分组类：job.setGroupingComparatorClass(OrderGroupCompartor.class);

这样，我们就可以使用辅助排序了。

好了，到此 Hadoop 中的排序你清楚了吗？

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