transformation和action介绍

Spark支持两种RDD操作：transformation和action。transformation操作会针对已有的RDD创建一个新的RDD；而action则主要是对RDD进行最后的操作，比如遍历、reduce、保存到文件等，并可以返回结果给Driver程序。
例如，map就是一种transformation操作，它用于将已有RDD的每个元素传入一个自定义的函数，并获取一个新的元素，然后将所有的新元素组成一个新的RDD。而reduce就是一种action操作，它用于对RDD中的所有元素进行聚合操作，并获取一个最终的结果，然后返回给Driver程序。
transformation的特点就是lazy特性。lazy特性指的是，如果一个spark应用中只定义了transformation操作，那么即使你执行该应用，这些操作也不会执行。也就是说，transformation是不会触发spark程序的执行的，它们只是记录了对RDD所做的操作，但是不会自发的执行。只有当transformation之后，接着执行了一个action操作，那么所有的transformation才会执行。Spark通过这种lazy特性，来进行底层的spark应用执行的优化，避免产生过多中间结果。
action操作执行，会触发一个spark job的运行，从而触发这个action之前所有的transformation的执行。这是action的特性。
用统计单词个数的程序详细解释上面那段话

transformation和action原理剖析.png

这里通过一个之前学习过的案例，统计文件字数，来讲解transformation和action。
// 这里通过textFile()方法，针对外部文件创建了一个RDD，lines，但是实际上，程序执行到这里为止，spark.txt文件的数据是不会加载到内存中的。lines，只是代表了一个指向spark.txt文件的引用。
val lines = sc.textFile("spark.txt")
// 这里对lines RDD进行了map算子，获取了一个转换后的lineLengths RDD。但是这里连数据都没有，当然也不会做任何操作。lineLengths RDD也只是一个概念上的东西而已。
val lineLengths = lines.map(line => line.length)
// 之列，执行了一个action操作，reduce。此时就会触发之前所有transformation操作的执行，Spark会将操作拆分成多个task到多个机器上并行执行，每个task会在本地执行map操作，并且进行本地的reduce聚合。最后会进行一个全局的reduce聚合，然后将结果返回给Driver程序。
val totalLength = lineLengths.reduce(_ + _)

处理包含key-value对的RDD

Spark有些特殊的算子，也就是特殊的transformation操作。比如groupByKey、sortByKey、reduceByKey等，其实只是针对特殊的RDD的。即包含key-value对的RDD。而这种RDD中的元素，实际上是scala中的一种类型，即Tuple2，也就是包含两个值的Tuple。
在scala中，需要手动导入Spark的相关隐式转换，import org.apache.spark.SparkContext._。然后，对应包含Tuple2的RDD，会自动隐式转换为PairRDDFunction，并提供reduceByKey等方法。
案例：统计文件每行出现的次数
Java版本

/**
 * 统计每行出现的次数
 */
public class LineCount {
    public static void main(String[] args) {
        // 创建SparkConf
        SparkConf sparkConf = new SparkConf().setAppName("LineCountJava").setMaster("local");
        // 创建JavaSparkContext
        JavaSparkContext javaSparkContext = new JavaSparkContext(sparkConf);
        // 创建初始RDD，linesRDD 每个元素是一行文本
        JavaRDD<String> linesRDD = javaSparkContext.textFile("E:\\testdata\\wordcount\\input\\1.txt");
        // 对linesRDD执行mapToPair算子，将每一行映射为（lines，1）这种key-value对的格式，然后才能统计每一行出现的次数
        JavaPairRDD<String, Integer> pairsRDD = linesRDD.mapToPair(new PairFunction<String, String, Integer>() {
            @Override
            public Tuple2<String, Integer> call(String s) throws Exception {
                return new Tuple2<String, Integer>(s, 1);
            }
        });
        // 对pairsRDD执行reduceByKey算子，统计出每一行出现的总次数
        JavaPairRDD<String, Integer> linesCount = pairsRDD.reduceByKey(new Function2<Integer, Integer, Integer>() {
            @Override
            public Integer call(Integer integer, Integer integer2) throws Exception {
                return integer + integer2;
            }
        });
        // 执行一个action操作，foreach，打印出每一行出现的总次数
        linesCount.foreach(new VoidFunction<Tuple2<String, Integer>>() {
            @Override
            public void call(Tuple2<String, Integer> stringIntegerTuple2) throws Exception {
                System.out.println(stringIntegerTuple2._1 + " appears " + stringIntegerTuple2._2 + " times");
            }
        });

        javaSparkContext.close();
    }
}

Scala版本

object LineCount {
  def main(args: Array[String]): Unit = {
    val conf = new SparkConf().setAppName("LocalFileScala").setMaster("local")
    val context = new SparkContext(conf)
    val lines = context.textFile("E:\\testdata\\wordcount\\input\\1.txt")
    val pairs = lines.map(line => (line, 1))
    val linesCounts = pairs.reduceByKey(_ + _)
    linesCounts.foreach(linesCount => println(linesCount._1 + " appears " + linesCount._2 + " times"))
  }
}

常用transformation介绍

常用action介绍