UDF：User Defined Function，用户自定义函数，其实更多的是针对单行输入，返回一个输出；
UDAF：User Defined Aggregate Function，用户自定义聚合函数，
可以针对多行输入，进行聚合计算，返回一个输出，功能更加强大；
是从Spark 1.5.x开始引入的特性。

1、UDF demo

package cn.spark.study.sql

import org.apache.spark.SparkConf
import org.apache.spark.SparkContext
import org.apache.spark.sql.SQLContext
import org.apache.spark.sql.Row
import org.apache.spark.sql.types.StructType
import org.apache.spark.sql.types.StructField
import org.apache.spark.sql.types.StringType

object UDF {
  
  def main(args: Array[String]): Unit = {
    val conf = new SparkConf()
        .setMaster("local") 
        .setAppName("UDF")
    val sc = new SparkContext(conf)
    val sqlContext = new SQLContext(sc)
  
    // 构造模拟数据
    val names = Array("Leo", "Marry", "Jack", "Tom") 
    val namesRDD = sc.parallelize(names, 5) 
    val namesRowRDD = namesRDD.map { name => Row(name) }
    val structType = StructType(Array(StructField("name", StringType, true)))  
    val namesDF = sqlContext.createDataFrame(namesRowRDD, structType) 
    
    // 注册一张names表
    namesDF.registerTempTable("names")  
    
    // 定义和注册自定义函数
    // 定义函数：自己写匿名函数
    // 注册函数：SQLContext.udf.register()
    sqlContext.udf.register("strLen", (str: String) => str.length()) 
  
    // 使用自定义函数
    sqlContext.sql("select name,strLen(name) from names")
        .collect()
        .foreach(println)  
  }
}

2、UDAF demo

package cn.spark.study.sql

import org.apache.spark.sql.expressions.UserDefinedAggregateFunction
import org.apache.spark.sql.types.StructType
import org.apache.spark.sql.types.DataType
import org.apache.spark.sql.expressions.MutableAggregationBuffer
import org.apache.spark.sql.Row
import org.apache.spark.sql.types.StructField
import org.apache.spark.sql.types.StringType
import org.apache.spark.sql.types.IntegerType

class StringCount extends UserDefinedAggregateFunction {  
  
  // inputSchema，指的是，输入数据的类型
  def inputSchema: StructType = {
    StructType(Array(StructField("str", StringType, true)))   
  }
  
  // bufferSchema，指的是，中间进行聚合时，所处理的数据的类型
  def bufferSchema: StructType = {
    StructType(Array(StructField("count", IntegerType, true)))   
  }
  
  // dataType，指的是，函数返回值的类型
  def dataType: DataType = {
    IntegerType
  }
  
  def deterministic: Boolean = {
    true
  }

  // 为每个分组的数据执行初始化操作
  def initialize(buffer: MutableAggregationBuffer): Unit = {
    buffer(0) = 0
  }
  
  // 指的是，每个分组，有新的值进来的时候，如何进行分组对应的聚合值的计算
  def update(buffer: MutableAggregationBuffer, input: Row): Unit = {
    buffer(0) = buffer.getAs[Int](0) + 1
  }
  
  // 由于Spark是分布式的，所以一个分组的数据，
//可能会在不同的节点上进行局部聚合，就是update
  // 但是，最后一个分组，在各个节点上的聚合值，要进行merge，也就是合并
  def merge(buffer1: MutableAggregationBuffer, buffer2: Row): Unit = {
    buffer1(0) = buffer1.getAs[Int](0) + buffer2.getAs[Int](0)  
  }
  
  // 最后，指的是，一个分组的聚合值，
//如何通过中间的缓存聚合值，最后返回一个最终的聚合值
  def evaluate(buffer: Row): Any = {
    buffer.getAs[Int](0)    
  }  
}

package cn.spark.study.sql

import org.apache.spark.SparkConf
import org.apache.spark.SparkContext
import org.apache.spark.sql.SQLContext
import org.apache.spark.sql.Row
import org.apache.spark.sql.types.StructType
import org.apache.spark.sql.types.StructField
import org.apache.spark.sql.types.StringType

object UDAF {
  
  def main(args: Array[String]): Unit = {
    val conf = new SparkConf()
        .setMaster("local") 
        .setAppName("UDAF")
    val sc = new SparkContext(conf)
    val sqlContext = new SQLContext(sc)
  
    // 构造模拟数据
    val names = Array("Leo", "Marry", "Jack", "Tom", "Tom", "Tom", "Leo")  
    val namesRDD = sc.parallelize(names, 5) 
    val namesRowRDD = namesRDD.map { name => Row(name) }
    val structType = StructType(Array(StructField("name", StringType, true)))  
    val namesDF = sqlContext.createDataFrame(namesRowRDD, structType) 
    
    // 注册一张names表
    namesDF.registerTempTable("names")  
    
    // 定义和注册自定义函数
    // 定义函数：自己写匿名函数
    // 注册函数：SQLContext.udf.register()
    sqlContext.udf.register("strCount", new StringCount) 
    
    // 使用自定义函数
    sqlContext.sql("select name,strCount(name) from names group by name")  
        .collect()
        .foreach(println)  
  }
  
}