第十章 计算层优化之数据倾斜

在MapReduce执行的过程中,会把任务的原始数据分片到多个Task中执行。想象以下场景,当任务的多数Task都在短时间内完成,只有个别Task执行的时间特别长,从而拖慢了整个任务的执行速度,浪费了资源。表现形式就是任务进度卡在99%,这种现象就是数据倾斜。

MapReduce流程:

① 文件分片,一个分片交由一个map task执行

② map task首先把数据从磁盘读入内存环形缓冲区,在缓冲区快满时触发spil,将数据溢写到磁盘多个文件中,默认根据key的hash值进行分区,写入每个文件前会进行排序。

③ map端会进行部分聚合操作,减少数据传输中的网络消耗

④ reduce节点从不同map节点拉取自己需要处理的数据

⑤ 在ruduce节点上把文件合并成一个输入reduce task,执行任务


Map倾斜:

1)导致map端数据倾斜的原因:

① 输入文件小文件过多,导致数据分布不均匀,从而产生数据倾斜

② map task做聚合时,某个key特别多,从而产生数据倾斜

2)解决map端数据倾斜方案:

针对情况①,首先上游对文件进行合并,然后通过配置参数修改map task个数每个map task处理的数据量。

针对情况②,使用distribute by rand()将map端分发的数据重新按照随机值进行一次再分发,使得map task的输入数据分布更加均匀

3)解决map端数据倾斜核心:

① 让map task输入数据分布均匀

② 查找导致map变慢的操作

③ 考虑这些操作是否必须发生再map阶段


Join倾斜:

1)join数据倾斜的场景:

① join的两张表,其中有一张数据量很小

② join的两张表数据量都很大,表中存在大量空值

③ join的两张表数据量都很大,由于数据本身分布不均匀导致倾斜

2)join数据倾斜解决方案

针对场景①,使用mapjoin的方式,mapjoin的原理是把小表存入每一个map节点的内存中,顺序扫描另一张表在map端完成join,避免因分发key不均匀而导致的数据倾斜。

针对场景②,表中的空值聚合导致数据倾斜,可以使用coalesce(列,随机值)将空值处理成随机值,因为空值关联不上所以处理成随机值不会影响结果

针对场景③,数据倾斜是由热点数据导致,首先将热点数据和非热点数据分别处理,非热点数据正常join,对于热点数据根据情况特殊处理(核心思想是平均数据量),最后把两部分数据联合在一起



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