进行MapReduce编程之wordcount

统计一个文件中相同单词的个数

使用工具:IDEA+Maven

实验基础:必须在服务器上搭建好hadoop的hdfs环境和yarn环境,具体搭建方式:https://www.jianshu.com/p/59cb748bddec

运行环境:VM虚拟机上的一个linux系统运行hadoop,在window10下的idea中进行开发

开发步骤:

1,在pom.xml文件中导入hadoop的依赖包

<properties>
        <hadoop.version>2.6.0-cdh5.7.0</hadoop.version>
</properties>
<repositories>
        <repository>
            <id>cloudera</id>
            <url>https://repository.cloudera.com/artifactory/cloudera-repos/</url>
            <releases>
                <enabled>true</enabled>
            </releases>
            <snapshots>
                <enabled>true</enabled>
            </snapshots>
        </repository>
</repositories>
<dependencies>
        <dependency>
            <groupId>org.apache.hadoop</groupId>
            <artifactId>hadoop-client</artifactId>
            <version>${hadoop.version}</version>
        </dependency>
</dependencies>

2,新建一个WordCountApp这个类,用来统计一个文件中相同单词的个数,并将结果保存到一个文件中

package com.zhx.hadoop.mapreduce;

import org.apache.hadoop.conf.Configuration;
import org.apache.hadoop.fs.Path;
import org.apache.hadoop.io.LongWritable;
import org.apache.hadoop.io.Text;
import org.apache.hadoop.mapreduce.Job;
import org.apache.hadoop.mapreduce.Mapper;
import org.apache.hadoop.mapreduce.Reducer;
import org.apache.hadoop.mapreduce.lib.input.FileInputFormat;
import org.apache.hadoop.mapreduce.lib.output.FileOutputFormat;

import java.io.IOException;

/**
 * @program: hdfs
 * @description: this is a MAPREDUCE‘s test project
 * @author: zhx
 * @create: 2021-03-09 18:09
 **/
public class WordCountApp {

    /**
     * map读取输入文件
     * keyInput:LongWritable,文件的偏移量,开始为0,后面的key是每一行的字符量的累加
     * valueInput:Text,每一行的值
     * keyOutput:Text,输出是每个单词的字符串
     * valueOutput:LongWritable,是每个单词的个数
     */
    public static class MyMapper extends Mapper<LongWritable,Text,Text,LongWritable>{
        @Override
        protected void map(LongWritable key, Text value, Context context) throws IOException, InterruptedException {
            LongWritable one = new LongWritable(1);
            //获取一行数据
            String line = value.toString();
            //每一行按照空格进行分割开来
            String[] words = line.split(" ");
            for (String word :  words) {
                context.write(new Text(word), one);
            }
        }
    }

    /**
     * reduce:归并操作
     * map的输出就是reduce的输入,所以reduce的
     * keyInput:Text
     * valueInput:LongWritable
     * keyOutput:Text
     * valueOutput:LongWritable
     */
    public static class MyReduce extends Reducer<Text,LongWritable,Text,LongWritable>{
        @Override
        protected void reduce(Text key, Iterable<LongWritable> values, Context context) throws IOException, InterruptedException {
            long sum=0;
            for (LongWritable value : values) {
                sum+=value.get();
            }
            context.write(key,new LongWritable(sum));
        }
    }

    /**
    *  Driver,封装了MapReduce作业的所有信息
    */
    public static void main(String[] args) throws IOException, ClassNotFoundException, InterruptedException {
        //创建configuration
        Configuration configuration = new Configuration();
        //创建job
        Job job = Job.getInstance(configuration, "wordcount");
        //设置job处理类
        job.setJarByClass(WordCountApp.class);
        //设置作业处理输入路径
        FileInputFormat.setInputPaths(job,new Path(args[0]));
        //设置map相关系数
        job.setMapperClass(MyMapper.class);
        job.setMapOutputKeyClass(Text.class);
        job.setMapOutputValueClass(LongWritable.class);
        //设置reduce的相关参数
        job.setReducerClass(MyReduce.class);
        job.setOutputKeyClass(Text.class);
        job.setOutputValueClass(LongWritable.class);
        //设置作业处理输出路径
        FileOutputFormat.setOutputPath(job,new Path(args[1]));
        //提交作业
        System.exit(job.waitForCompletion(true)?0:1);
    }
}

3,需要把这个文件打包上传到服务器中进行运行,具体操作

1,进入这个项目的根目录,打开shell窗口,执行mvn clean package -DskipTests,这个命令,然后可以看到在target目录下有一个"项目名-1.0.jar"这个文件,说明第一步成了
2,继续执行scp .\target\hdfs-1.0.jar root@zhx:/home/zhx/lib/这个命令,lib目录是你的服务器上要存放这个文件的位置,把第一步生成的.jar文件上传到服务器上
3,执行命令hadoop jar /home/zhx/lib/hdfs-1.0.jar com.zhx.hadoop.mapreduce.WordCountApp hdfs://zhx:8020/mapreduce_test1.txt hdfs://zhx:8020/output/wc/,如果你的hdfs上没有mapreduce_test1.txt这个文件,可以先把这个文件上传到hdfs中,上传命令hadoop fs -put mapreduce_test1.txt在服务器上的的路径 /,/是hdfs上根路径,直接上传到hdfs的根路径就可以了,为了以后方便直接把上面的命令保存到wordcountapp.sh这个文件中,然后赋予这个文件执行的权限chmod u+x wordcountapp.sh,到时候可以直接./wordcountapp.sh,就可以执行了
4,mapreduce_test1.txt的文件内容

hello mapreduce
hdfs mapreduce yarn
hello is a hdfs
yarn mapreduce

5,查看是否成功,执行hadoop fs -ls /output/wc这个命令,看是否存在part-r-00000这个文件,然后查看这个文件hadoop fs -cat /output/wc/part-r-00000,内容如下:

a       1
hdfs    2
hello   2
is      1
mapreduce       3
yarn    2

4,上述3步已经基本上开发完成了,但是还是存在一些问题的

如果此刻继续执行wordcountapp.sh这个文件会出现错误,这个错误是说hdfs上已经存在了输出文件夹了,在MapReduce中输出文件夹不能事先存在

错误日志

因此有两种解决办法:1,是手动在shell中将输出文件目录删除,执行hadoop fs -rm -R /output 2,是在代码中完成删除功能

       //创建configuration
       Configuration configuration = new Configuration();
       //准备清理已存在的输出目录
       Path outpath = new Path(args[1]);
       FileSystem fileSystem = FileSystem.get(configuration);
       if (fileSystem.exists(outpath)) {
          fileSystem.delete(outpath, true);
           System.out.println("已经删除了存在的目录");
       }

把这段代码加入到wordcountapp中的main函数中,然后重新打包上传,执行wordcountapp.sh这个文件,看是否出错

5,继续优化,引入combiner,这个可以本地reduce,从而可以减少MapTask输出的数据量以及网络的传输量,他可以先把每个Mapper上的词先和合并一波,然后把合并后的传给reduce

combiner.png

使用场景:求和,次数,加法这些可以,但是平均数就不行
把这个job.setCombinerClass(MyReduce.class);加入到main中

       //设置map相关系数
       job.setMapperClass(MyMapper.class);
       job.setMapOutputKeyClass(Text.class);
       job.setMapOutputValueClass(LongWritable.class);
       //通过job设置combine处理类,其实逻辑上与reduce一致
       job.setCombinerClass(MyReduce.class);

然后执行打包上传,执行.sh文件,查看执行过程中的日志


combiner执行结果

只要这两个不为0说明combiner起作用了

6,partitioner分区器
shuffle是通过分区partitioner 分配给Reduce的,一个Reducer对应一个记录文件,Partitioner是shuffle的一部分,partitioner执行时机:在mapper执行完成,Reducer还没有执行的时候,mapper的输出就是partitioner的输入 即<k2,v2>partitioner 分区主要是用来提高效率的 ,例如从全国基站的数据中查找北京基站的数据,如果计算时不分区全国的数据都放在一起,查询的时候就相当于全表扫描 效率非常低,如果在第一次进行Mapreducer计算的时候按照省市进行分区,每个城市的基站数据都存储在对应的每个文件,那么下次再进行查询的时候直接从北京分区里直接查找 效率很高。分区的依据是具体业务需求,可以按照省市分区,时间进行分区等。如果不手动进行分区,Hadoop有一个默认的分区规则Partitioner是partitioner的基类,如果需要定制partitioner也需要继承该类。HashPartitioner是mapreduce的默认partitioner。计算方法是which reducer=(key.hashCode() & Integer.MAX_VALUE) % numReduceTasks,得到当前的目的reducer。

新建一个PartitonerApp这个类

package com.zhx.hadoop.mapreduce;

import org.apache.hadoop.conf.Configuration;
import org.apache.hadoop.fs.FileSystem;
import org.apache.hadoop.fs.Path;
import org.apache.hadoop.io.LongWritable;
import org.apache.hadoop.io.Text;
import org.apache.hadoop.mapreduce.Job;
import org.apache.hadoop.mapreduce.Mapper;
import org.apache.hadoop.mapreduce.Partitioner;
import org.apache.hadoop.mapreduce.Reducer;
import org.apache.hadoop.mapreduce.lib.input.FileInputFormat;
import org.apache.hadoop.mapreduce.lib.output.FileOutputFormat;

import java.io.IOException;

/**
 * @program: hdfs
 * @description: this is a MAPREDUCE‘s test project
 * @author: zhx
 * @create: 2021-03-09 18:09
 **/
public class PartitonerApp {

    /**
     * map读取输入文件
     * keyInput:LongWritable,文件的偏移量,开始为0,后面的key是每一行的字符量的累加
     * valueInput:Text,每一行的值
     * keyOutput:Text,输出是每个单词的字符串
     * valueOutput:LongWritable,是每个单词对应的value值
     * 这是测试 数据,一个文件中,第一列式手机品牌,第二列是销售数,统计每种手机总的销售数,这里输出key是品牌字符串,value是销售数
     *   huawei 100
         xiaomi 100
         huawei 200
         xiaomi 300
         nojiya 100
         iphone 200
         huawei 200
         iphone 200
     */
    public static class MyMapper extends Mapper<LongWritable,Text,Text,LongWritable>{
        @Override
        protected void map(LongWritable key, Text value, Context context) throws IOException, InterruptedException {
            LongWritable one = new LongWritable(1);
            //获取一行数据
            String line = value.toString();
            //每一行按照空格进行分割开来
            String[] words = line.split(" ");
            context.write(new Text(words[0]), new LongWritable(Long.parseLong(words[1])));
        }
    }

    /**
     * reduce:归并操作
     * map的输出就是reduce的输入,所以reduce的
     * keyInput:Text
     * valueInput:LongWritable
     * keyOutput:Text
     * valueOutput:LongWritable
     */
    public static class MyReduce extends Reducer<Text,LongWritable,Text,LongWritable>{
        @Override
        protected void reduce(Text key, Iterable<LongWritable> values, Context context) throws IOException, InterruptedException {
            long sum=0;
            for (LongWritable value : values) {
                sum+=value.get();
            }
            context.write(key,new LongWritable(sum));
        }
    }

    public static class MyPartitioner extends Partitioner<Text,LongWritable>{

        @Override
        public int getPartition(Text key, LongWritable value, int i) {
            if(key.toString().equals("huawei")){
                return 0;
            }
            if(key.toString().equals("xiaomi")){
                return 1;
            }
            if(key.toString().equals("iphone")){
                return 2;
            }
            return 3;
        }
    }

    /**
    *  Driver,封装了MapReduce作业的所有信息
    */
    public static void main(String[] args) throws IOException, ClassNotFoundException, InterruptedException {
        //创建configuration
        Configuration configuration = new Configuration();
        //准备清理已存在的输出目录
        Path outpath = new Path(args[1]);
        FileSystem fileSystem = FileSystem.get(configuration);
        if (fileSystem.exists(outpath)) {
            fileSystem.delete(outpath, true);
            System.out.println("已经删除了存在的目录");
        }
        //创建job
        Job job = Job.getInstance(configuration, "wordcount");
        //设置job处理类
        job.setJarByClass(PartitonerApp.class);
        //设置作业处理输入路径
        FileInputFormat.setInputPaths(job,new Path(args[0]));
        //设置map相关系数
        job.setMapperClass(MyMapper.class);
        job.setMapOutputKeyClass(Text.class);
        job.setMapOutputValueClass(LongWritable.class);
        //通过job设置combine处理类,其实逻辑上与reduce一致
        job.setCombinerClass(MyReduce.class);
        //设置reduce的相关参数
        job.setReducerClass(MyReduce.class);
        job.setOutputKeyClass(Text.class);
        job.setOutputValueClass(LongWritable.class);
        //设置job的partitioner的处理类
        job.setPartitionerClass(MyPartitioner.class);
        //设置4个reducer,每个分区一个
        job.setNumReduceTasks(4);
        //设置作业处理输出路径
        FileOutputFormat.setOutputPath(job,new Path(args[1]));
        //提交作业
        System.exit(job.waitForCompletion(true)?0:1);
    }
}

然后打包上传,执行partitonerapp.sh文件,这个文件内容hadoop jar /home/zhx/lib/hdfs-1.0.jar com.zhx.hadoop.mapreduce.PartitonerApp hdfs://zhx:8020/mapreduce_partitioner.txt hdfs://zhx:8020/output/wc/,此时输出文件夹下会有4个文件,分别是

image.png

image.png
配置jobhistory

记录已运行完的MapReduce信息到指定的hdfs目录下,默认是不开启的,可以http://zhx:8088/打开yarn的网址,然后运行一个pi的job,可以查看Tracking UI这列下的history,是否可以打开,打不开说明需要配置

mapreduce-site.xml

<property>
        <name>mapreduce.jobhistory.address</name>
        <value>zhx:10020</value>
        <description>mapreduce jobhistory server ip(host:port)</description>
</property>
<property>
        <name>mapreduce.jobhistory.webapp.address</name>
        <value>zhx:19888</value>
        <description>mapreduce jobhistory server web ui host:port</description>
</property>
<property>
        <name>mapreduce.jobhistory.done-dir</name>
        <value>/history</value>
</property>
<property>
        <name>mapreduce.jobhistory.intermediate-done-dir</name>
        <value>/history/done_intermediate</value>
</property>

yarn-site.xml

<property>
        <name>yarn.log-aggregation-enable</name>
        <value>true</value>
</property>

然后停掉yarn,在重启yarn,在启动sbin目录下的./mr-jobhistory-daemon.sh start historyserver
然后jps,看是否有 JobHistoryServer这个进程
最后可以在yarn的浏览器中查看执行的日志了

image.png

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