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RDD转换为DataFrame

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编程那点事
发布2023-02-25 15:50:56
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发布2023-02-25 15:50:56
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文章被收录于专栏:java编程那点事

为什么要将RDD转换为DataFrame?因为这样的话,我们就可以直接针对HDFS等任何可以构建为RDD的数据,使用Spark SQL进行SQL查询了。这个功能是无比强大的。想象一下,针对HDFS中的数据,直接就可以使用SQL进行查询。

Spark SQL支持两种方式来将RDD转换为DataFrame。

第一种方式,是使用反射来推断包含了特定数据类型的RDD的元数据。这种基于反射的方式,代码比较简洁,当你已经知道你的RDD的元数据时,是一种非常不错的方式。

第二种方式,是通过编程接口来创建DataFrame,你可以在程序运行时动态构建一份元数据,然后将其应用到已经存在的RDD上。这种方式的代码比较冗长,但是如果在编写程序时,还不知道RDD的元数据,只有在程序运行时,才能动态得知其元数据,那么只能通过这种动态构建元数据的方式。

Java版本:Spark SQL是支持将包含了JavaBean的RDD转换为DataFrame的。JavaBean的信息,就定义了元数据。Spark SQL现在是不支持将包含了嵌套JavaBean或者List等复杂数据的JavaBean,作为元数据的。只支持一个包含简单数据类型的field的JavaBean。

  1. Student.txt文件: 1,leo,17 2,marry,17 3,jack,18 4,tom,19
代码语言:javascript
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public class Student implements Serializable {

​private static final long serialVersionUID = 1L;
​private int id;
​private String name;
​private int age;

​public Student(){}

​public Student(int id, String name, int age) {
​​super();
​​this.id = id;
​​this.name = name;
this.age = age;
​}
​public int getId() {
​​return id;
​}
public void setId(int id) {
​​this.id = id;
​}
​public String getName() {
​​return name;
​}
​public void setName(String name) {
​​this.name = name;
​}
​public int getAge() {
​​return age;
​}
​public void setAge(int age) {
​​this.age = age;
​}

​@Override
​public String toString() {
​​return "Student [id=" + id + ", name=" + name + ", age=" + age + "]";
​}
}

public class RDD2DataFrameReflection {
​public static void main(String[] args) {
​// 创建普通的RDD
SparkConf conf = new SparkConf()​​​.setMaster("local")​​​.setAppName("RDD2DataFrameReflection");  
​JavaSparkContext sc = new JavaSparkContext(conf);
​SQLContext sqlContext = new SQLContext(sc);
JavaRDD<String> lines = sc.textFile("C:\\Users\\zhang\\Desktop\\students.txt");
​JavaRDD<Student> students = lines.map(new Function<String, Student>() {

​​private static final long serialVersionUID = 1L;

​​@Override
public Student call(String line) throws Exception {
​​​String[] lineSplited = line.split(",");  
​​​Student stu = new Student();
​​​stu.setId(Integer.valueOf(lineSplited[0].trim()));  
​​​stu.setName(lineSplited[1]);  
​​​stu.setAge(Integer.valueOf(lineSplited[2].trim()));
​​​return stu;
​​}
​});

​// 使用反射方式,将RDD转换为DataFrame
​// 将Student.class传入进去,其实就是用反射的方式来创建DataFrame
​// 因为Student.class本身就是反射的一个应用
// 然后底层还得通过对Student Class进行反射,来获取其中的field
​// 这里要求,JavaBean必须实现Serializable接口,是可序列化的
DataFrame studentDF = sqlContext.createDataFrame(students, Student.class);

​// 拿到了一个DataFrame之后,就可以将其注册为一个临时表,然后针对其中的数据执行SQL语句
​studentDF.registerTempTable("students");  

​// 针对students临时表执行SQL语句,查询年龄小于等于18岁的学生,就是teenageer
​DataFrame teenagerDF = sqlContext.sql("select * from students where age<= 18");  

​// 将查询出来的DataFrame,再次转换为RDD
​JavaRDD<Row> teenagerRDD = teenagerDF.javaRDD();

// 将RDD中的数据,进行映射,映射为Student
​JavaRDD<Student> teenagerStudentRDD = teenagerRDD.map(new Function<Row, Student>() {

​​private static final long serialVersionUID = 1L;

​​@Override
public Student call(Row row) throws Exception {
​​​// row中的数据的顺序,可能是跟我们期望的是不一样的!
Student stu = new Student();
​​​stu.setAge(row.getInt(0));
​​​stu.setId(row.getInt(1));
​​​stu.setName(row.getString(2));

st.setId(v1.getInt(v1.fieldIndex("id")));
st.setAge(v1.getInt(v1.fieldIndex("age")));
st.setName(v1.getString(v1.fieldIndex("name")));
return stu;
​​}
​});

​// 将数据collect回来,打印出来
List<Student> studentList = teenagerStudentRDD.collect();
​for(Student stu : studentList) {
​​System.out.println(stu);  
​}
}
}

Scala版本:而Scala由于其具有隐式转换的特性,所以Spark SQL的Scala接口,是支持自动将包含了case class的RDD转换为DataFrame的。case class就定义了元数据。Spark SQL会通过反射读取传递给case class的参数的名称,然后将其作为列名。与Java不同的是,Spark SQL是支持将包含了嵌套数据结构的case class作为元数据的,比如包含了Array等。

代码语言:javascript
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import org.apache.spark.SparkConf
import org.apache.spark.SparkContext
import org.apache.spark.sql.SQLContext


  /**
   * 如果要用scala开发spark程序
   * 然后在其中,还要实现基于反射的RDD到DataFrame的转换,就必须得用object extends App的方式
   * 不能用def main()方法的方式,来运行程序,否则就会报no typetag for ...class的错误
   * @author Administrator
   */
object RDD2DataFrameReflection extends App {

 val conf = new SparkConf().setMaster("local").setAppName("RDD2DataFrameReflection")  
 val sc = new SparkContext(conf)
 val sqlContext = new SQLContext(sc)

// 在Scala中使用反射方式,进行RDD到DataFrame的转换,需要手动导入一个隐式转换
import sqlContext.implicits._  

case class Student(id: Int, name: String, age: Int)

// 这里其实就是一个普通的,元素为case class的RDD
// 直接对它使用toDF()方法,即可转换为DataFrame
val studentDF = sc.textFile("C://Users//Administrator//Desktop//students.txt", 1)
 .map { line => line.split(",") }
 .map { arr => Student(arr(0).trim().toInt, arr(1), arr(2).trim().toInt) }
 .toDF()    

 studentDF.registerTempTable("students")  

val teenagerDF = sqlContext.sql("select * from students where age<=18")  

val teenagerRDD = teenagerDF.rdd

// 在scala中,row中的数据的顺序,反而是按照我们期望的来排列的,这个跟java是不一样的哦
 teenagerRDD.map { row => Student(row(0).toString().toInt, row(1).toString(), row(2).toString().toInt) }
 .collect()
 .foreach { stu => println(stu.id + ":" + stu.name + ":" + stu.age) }  
 
// 在scala中,对row的使用,比java中的row的使用,更加丰富
// 在scala中,可以用row的getAs()方法,获取指定列名的列
teenagerRDD.map { row => Student(row.getAs[Int]("id"), row.getAs[String]("name"), row.getAs[Int]("age")) }
 .collect()
 .foreach { stu => println(stu.id + ":" + stu.name + ":" + stu.age) }

// 还可以通过row的getValuesMap()方法,获取指定几列的值,返回的是个map
val studentRDD = teenagerRDD.map { row => {
 val map = row.getValuesMap[Any](Array("id", "name", "age"));
 Student(map("id").toString().toInt, map("name").toString(), map("age").toString().toInt)    
   }
 }  

studentRDD.collect().foreach { stu => println(stu.id + ":" + stu.name + ":" + stu.age) }  
}

Java版本动态绑定: 当JavaBean无法预先定义和知道的时候,比如要动态从一个文件中读取数据结构,那么就只能用编程方式动态指定元数据了。首先要从原始RDD创建一个元素为Row的RDD;其次要创建一个StructType,来代表Row;最后将动态定义的元数据应用到RDD<Row>上。

代码语言:javascript
复制
import org.apache.spark.SparkConf;
import org.apache.spark.api.java.JavaRDD;
import org.apache.spark.api.java.JavaSparkContext;
import org.apache.spark.api.java.function.Function;
import org.apache.spark.sql.DataFrame;
import org.apache.spark.sql.Row;
import org.apache.spark.sql.RowFactory;
import org.apache.spark.sql.SQLContext;
import org.apache.spark.sql.types.DataTypes;
import org.apache.spark.sql.types.StructField;
import org.apache.spark.sql.types.StructType;
/**
* 以编程方式动态指定元数据,将RDD转换为DataFrame
* @author Administrator
*
*/
public class RDD2DataFrameProgrammatically {

​public static void main(String[] args) {
​​// 创建SparkConf、JavaSparkContext、SQLContext
SparkConf conf = new SparkConf().setMaster("local")​​​​.setAppName("RDD2DataFrameProgrammatically");  
​​JavaSparkContext sc = new JavaSparkContext(conf);
​​SQLContext sqlContext = new SQLContext(sc);

// 第一步,创建一个普通的RDD,但是,必须将其转换为RDD<Row>的这种格式
JavaRDD<String> lines = sc.textFile("C://Users//Administrator//Desktop//students.txt");

​​// 分析一下
​​// 它报了一个,不能直接从String转换为Integer的一个类型转换的错误
​​// 就说明什么,说明有个数据,给定义成了String类型,结果使用的时候,要用Integer类型来使用
​​// 而且,错误报在sql相关的代码中
​​// 所以,基本可以断定,就是说,在sql中,用到age<=18的语法,所以就强行就将age转换为Integer来使用
// 但是,肯定是之前有些步骤,将age定义为了String
​​// 所以就往前找,就找到了这里
​​// 往Row中塞数据的时候,要注意,什么格式的数据,就用什么格式转换一下,再塞进去
JavaRDD<Row> studentRDD = lines.map(new Function<String, Row>() {

​​​private static final long serialVersionUID = 1L;

 @Override
​​​public Row call(String line) throws Exception {
​​​​String[] lineSplited = line.split(",");
return RowFactory.create(
​​​​​​Integer.valueOf(lineSplited[0]),
​​​​​​lineSplited[1],
​​​​​​Integer.valueOf(lineSplited[2]));      
​​​}
​​});

​​// 第二步,动态构造元数据
​​// 比如说,id、name等,field的名称和类型,可能都是在程序运行过程中,动态从mysql db里
​​// 或者是配置文件中,加载出来的,是不固定的
​​// 所以特别适合用这种编程的方式,来构造元数据
​​List<StructField> structFields = new ArrayList<StructField>();
​​structFields.add(DataTypes.createStructField("id",DataTypes.IntegerType, true));  
​​structFields.add(DataTypes.createStructField("name", DataTypes.StringType, true));  
​​structFields.add(DataTypes.createStructField("age", DataTypes.IntegerType, true));  
​​StructType structType = DataTypes.createStructType(structFields);

​​// 第三步,使用动态构造的元数据,将RDD转换为DataFrame
​​DataFrame studentDF = sqlContext.createDataFrame(studentRDD, structType);

​​// 后面,就可以使用DataFrame了
​​studentDF.registerTempTable("students");  
​​DataFrame teenagerDF = sqlContext.sql("select * from students where age<=18");  
​​List<Row> rows = teenagerDF.javaRDD().collect();
​​for(Row row : rows) {
​​​System.out.println(row);  
​​}
​}
}

Scala版本

代码语言:javascript
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import org.apache.spark.sql.Row
import org.apache.spark.sql.types.{StructType,StructField,StringType,IntegerType}
import org.apache.spark.SparkConf
import org.apache.spark.SparkContext
import org.apache.spark.sql.SQLContext

/**
 * @author Administrator
 */
object RDD2DataFrameProgrammatically extends App {

val conf = new SparkConf()
 .setMaster("local")  
 .setAppName("RDD2DataFrameProgrammatically")  
val sc = new SparkContext(conf)
val sqlContext = new SQLContext(sc)

 // 第一步,构造出元素为Row的普通RDD
 val studentRDD = sc.textFile("C://Users//Administrator//Desktop//students.txt", 1)
 .map { line => Row(line.split(",")(0).toInt, line.split(",")(1), line.split(",")(2).toInt) }

 // 第二步,编程方式动态构造元数据
 val structType = StructType(Array(
 StructField("id", IntegerType, true),
 StructField("name", StringType, true),
 StructField("age", IntegerType, true)))  

 // 第三步,进行RDD到DataFrame的转换
 val studentDF = sqlContext.createDataFrame(studentRDD, structType)  

 // 继续正常使用
 studentDF.registerTempTable("students")  

 val teenagerDF = sqlContext.sql("select * from students where age<=18")  

 val teenagerRDD = teenagerDF.rdd.collect().foreach { row => println(row) }    
}
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原始发表:2019-02-21,如有侵权请联系 cloudcommunity@tencent.com 删除

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