1、Spark有几种部署方式？（重点）
Spark支持3种集群管理器（Cluster Manager），分别为：
- Standalone：独立模式，Spark原生的简单集群管理器，自带完整的服务，可单独部署到一个集群中，无需依赖任何其他资源管理系统，使用Standalone可以很方便地搭建一个集群；
- Apache Mesos：一个强大的分布式资源管理框架，它允许多种不同的框架部署在其上，包括yarn；
- Hadoop YARN：统一的资源管理机制，在上面可以运行多套计算框架，如map reduce、storm等，根据driver在集群中的位置不同，分为yarn client和yarn cluster。
实际上，除了上述这些通用的集群管理器外，Spark内部也提供了一些方便用户测试和学习的简单集群部署模式。由于在实际工厂环境下使用的绝大多数的集群管理器是Hadoop YARN，因此我们关注的重点是Hadoop YARN模式下的Spark集群部署。
Spark的运行模式取决于传递给SparkContext的MASTER环境变量的值，个别模式还需要辅助的程序接口来配合使用，目前支持的Master字符串及URL包括：
运行模式配置
Master URL | Meaning |
local | 在本地运行，只有一个工作进程，无并行计算能力。 |
local[K] | 在本地运行，有K个工作进程，通常设置K为机器的CPU核心数量。 |
local[*] | 在本地运行，工作进程数量等于机器的CPU核心数量。 |
spark://HOST:PORT | 以Standalone模式运行，这是Spark自身提供的集群运行模式，默认端口号: 7077。 |
mesos://HOST:PORT | 在Mesos集群上运行，Driver进程和Worker进程运行在Mesos集群上，部署模式必须使用固定值:--deploy-mode cluster |
yarn-client | 在Yarn集群上运行，Driver进程在本地，Executor进程在Yarn集群上，部署模式必须使用固定值:--deploy-mode client。Yarn集群地址必须在HADOOP_CONF_DIR or YARN_CONF_DIR变量里定义。 |
yarn-cluster | 在Yarn集群上运行，Driver进程在Yarn集群上，Work进程也在Yarn集群上，部署模式必须使用固定值:--deploy-mode cluster。Yarn集群地址必须在HADOOP_CONF_DIR or YARN_CONF_DIR变量里定义。 |
用户在提交任务给Spark处理时，以下两个参数共同决定了Spark的运行方式。
· –master MASTER_URL ：决定了Spark任务提交给哪种集群处理。
· –deploy-mode DEPLOY_MODE：决定了Driver的运行方式，可选值为Client或者Cluster。
2、Spark提交作业参数（重点）
参考答案：
1）在提交任务时的几个重要参数
executor-cores —— 每个executor使用的内核数，默认为1，官方建议2-5个，企业是4个
num-executors —— 启动executors的数量，默认为2
executor-memory —— executor内存大小，默认1G
driver-cores —— driver使用内核数，默认为1
driver-memory —— driver内存大小，默认512M
2）给出一个提交任务的样式
spark-submit \
--master local[5] \
--driver-cores 2 \
--driver-memory 8g \
--executor-cores 4 \
--num-executors 7 \
--executor-memory 8g \
--class PackageName.ClassName XXXX.jar \
--name "Spark Job Name" \
InputPath \
OutputPath
官网参数配置：http://spark.apache.org/docs/latest/configuration.html
3、简述Spark on yarn的作业提交流程（重点）
YARN Client模式
在YARN Client模式下，Driver在任务提交的本地机器上运行，Driver启动后会和ResourceManager通讯申请启动ApplicationMaster，随后ResourceManager分配container，在合适的NodeManager上启动ApplicationMaster，此时的ApplicationMaster的功能相当于一个ExecutorLaucher，只负责向ResourceManager申请Executor内存。
ResourceManager接到ApplicationMaster的资源申请后会分配container，然后ApplicationMaster在资源分配指定的NodeManager上启动Executor进程，Executor进程启动后会向Driver反向注册，Executor全部注册完成后Driver开始执行main函数，之后执行到Action算子时，触发一个job，并根据宽依赖开始划分stage，每个stage生成对应的taskSet，之后将task分发到各个Executor上执行。
YARN Cluster模式
YARN Cluster模式
在YARN Cluster模式下，任务提交后会和ResourceManager通讯申请启动ApplicationMaster，随后ResourceManager分配container，在合适的NodeManager上启动ApplicationMaster，此时的ApplicationMaster就是Driver。
Driver启动后向ResourceManager申请Executor内存，ResourceManager接到ApplicationMaster的资源申请后会分配container，然后在合适的NodeManager上启动Executor进程，Executor进程启动后会向Driver反向注册，Executor全部注册完成后Driver开始执行main函数，之后执行到Action算子时，触发一个job，并根据宽依赖开始划分stage，每个stage生成对应的taskSet，之后将task分发到各个Executor上执行。
4、请列举Spark的transformation算子（不少于5个）（重点）
1）map
2）flatMap
3）filter
4）groupByKey
5）reduceByKey
6）sortByKey
5、请列举Spark的action算子（不少于5个）（重点）
1）reduce：
2）collect:
3）first：
4）take：
5）aggregate：
6）countByKey：
7）foreach：
8）saveAsTextFile：
6、简述Spark的两种核心Shuffle（重点）
spark的Shuffle有Hash Shuffle和Sort Shuffle两种。
在Spark 1.2以前，默认的shuffle计算引擎是HashShuffleManager。
HashShuffleManager有着一个非常严重的弊端，就是会产生大量的中间磁盘文件，进而由大量的磁盘IO操作影响了性能。因此在Spark 1.2以后的版本中，默认的ShuffleManager改成了SortShuffleManager。
SortShuffleManager相较于HashShuffleManager来说，有了一定的改进。主要就在于，每个Task在进行shuffle操作时，虽然也会产生较多的临时磁盘文件，但是最后会将所有的临时文件合并(merge)成一个磁盘文件，因此每个Task就只有一个磁盘文件。在下一个stage的shuffle read task拉取自己的数据时，只要根据索引读取每个磁盘文件中的部分数据即可。
未经优化的HashShuffle：
上游的stage的task对相同的key执行hash算法，从而将相同的key都写入到一个磁盘文件中，而每一个磁盘文件都只属于下游stage的一个task。在将数据写入磁盘之前，会先将数据写入到内存缓冲，当内存缓冲填满之后，才会溢写到磁盘文件中。但是这种策略的不足在于，下游有几个task，上游的每一个task都就都需要创建几个临时文件，每个文件中只存储key取hash之后相同的数据，导致了当下游的task任务过多的时候，上游会堆积大量的小文件
优化后的HashShuffle：
在shuffle write过程中，上游stage的task就不是为下游stage的每个task创建一个磁盘文件了。此时会出现shuffleFileGroup的概念，每个shuffleFileGroup会对应一批磁盘文件，磁盘文件的数量与下游stage的task数量是相同的。一个Executor上有多少个CPU core，就可以并行执行多少个task。而第一批并行执行的每个task都会创建一个shuffleFileGroup，并将数据写入对应的磁盘文件内。当Executor的CPU core执行完一批task，接着执行下一批task时，下一批task就会复用之前已有的shuffleFileGroup，包括其中的磁盘文件。也就是说，此时task会将数据写入已有的磁盘文件中，而不会写入新的磁盘文件中。因此，consolidate机制允许不同的task复用同一批磁盘文件，这样就可以有效将多个task的磁盘文件进行一定程度上的合并，从而大幅度减少磁盘文件的数量，进而提升shuffle write的性能。
注意：如果想使用优化之后的ShuffleManager，需要将：spark.shuffle.consolidateFiles调整为true。（当然，默认是开启的）
未经优化：
优化之后的： 上游的task数量：m ， 下游的task数量：n ， 上游的executor数量：k (m>=k) ， 总共的磁盘文件： k*n
普通的SortShuffle：
在普通模式下，数据会先写入一个内存数据结构中，此时根据不同的shuffle算子，可以选用不同的数据结构。如果是由聚合操作的shuffle算子，就是用map的数据结构（边聚合边写入内存），如果是join的算子，就使用array的数据结构（直接写入内存）。接着，每写一条数据进入内存数据结构之后，就会判断是否达到了某个临界值，如果达到了临界值的话，就会尝试的将内存数据结构中的数据溢写到磁盘，然后清空内存数据结构。
在溢写到磁盘文件之前，会先根据key对内存数据结构中已有的数据进行排序，排序之后，会分批将数据写入磁盘文件。默认的batch数量是10000条，也就是说，排序好的数据，会以每批次1万条数据的形式分批写入磁盘文件，写入磁盘文件是通过Java的BufferedOutputStream实现的。BufferedOutputStream是Java的缓冲输出流，首先会将数据缓冲在内存中，当内存缓冲满溢之后再一次写入磁盘文件中，这样可以减少磁盘IO次数，提升性能。
此时task将所有数据写入内存数据结构的过程中，会发生多次磁盘溢写，会产生多个临时文件，最后会将之前所有的临时文件都进行合并，最后会合并成为一个大文件。最终只剩下两个文件，一个是合并之后的数据文件，一个是索引文件（标识了下游各个task的数据在文件中的start offset与end offset）。最终再由下游的task根据索引文件读取相应的数据文件。
SortShuffle - bypass运行机制 ：
此时上游stage的task会为每个下游stage的task都创建一个临时磁盘文件，并将数据按key进行hash然后根据key的hash值，将key写入对应的磁盘文件之中。当然，写入磁盘文件时也是先写入内存缓冲，缓冲写满之后再溢写到磁盘文件的。最后，同样会将所有临时磁盘文件都合并成一个磁盘文件，并创建一个单独的索引文件。
自己的理解：bypass的就是不排序，还是用hash去为key分磁盘文件，分完之后再合并，形成一个索引文件和一个合并后的key hash文件。省掉了排序的性能。
bypass机制与普通SortShuffleManager运行机制的不同在于：
a、磁盘写机制不同；
b、不会进行排序。
也就是说，启用该机制的最大好处在于，shuffle write过程中，不需要进行数据的排序操作，也就节省掉了这部分的性能开销。
触发bypass机制的条件：
shuffle map task的数量小于 spark.shuffle.sort.bypassMergeThreshold 参数的值（默认200）并且不是聚合类的shuffle算子（比如groupByKey）
7、简述SparkSQL中RDD、DataFrame、DataSet三者的区别与联系?（重点）
RDD：弹性分布式数据集；不可变、可分区、元素可以并行计算的集合。
优点：
RDD编译时类型安全：编译时能检查出类型错误；
面向对象的编程风格：直接通过类名点的方式操作数据。
缺点：
序列化和反序列化的性能开销很大，大量的网络传输；
构建对象占用了大量的heap堆内存，导致频繁的GC（程序进行GC时，所有任务都是暂停）
DataFrame
DataFrame以RDD为基础的分布式数据集。
优点：
DataFrame带有元数据schema，每一列都带有名称和类型。
DataFrame引入了off-heap，构建对象直接使用操作系统的内存，不会导致频繁GC。
DataFrame可以从很多数据源构建；
DataFrame把内部元素看成Row对象，表示一行行的数据。
DataFrame=RDD+schema
缺点：
编译时类型不安全；
不具有面向对象编程的风格。
Dataset
DataSet包含了DataFrame的功能，Spark2.0中两者统一，DataFrame表示为DataSet[Row]，即DataSet的子集。
（1）DataSet可以在编译时检查类型；
（2）并且是面向对象的编程接口。
（DataSet 结合了 RDD 和 DataFrame 的优点，并带来的一个新的概念 Encoder。当序列化数据时，Encoder 产生字节码与 off-heap 进行交互，能够达到按需访问数据的效果，而不用反序列化整个对象。）。
三者之间的转换：
8、Repartition和Coalesce关系与区别（重点）
1）关系：
两者都是用来改变RDD的partition数量的，repartition底层调用的就是coalesce方法：coalesce(numPartitions, shuffle = true)
2）区别：
repartition一定会发生shuffle，coalesce根据传入的参数来判断是否发生shuffle
一般情况下增大rdd的partition数量使用repartition，减少partition数量时使用coalesce
9、Spark中cache默认缓存级别是什么？（重点）
DataFrame的cache默认采用 MEMORY_AND_DISK 这和RDD 的默认方式不一样RDD cache 默认采用MEMORY_ONLY
10、SparkSQL中left semi join操作与left join操作的区别？（重点）
leftJoin类似于SQL中的左外关联left outer join，返回结果以第一个RDD为主，关联不上的记录为空。
部分场景下可以使用left semi join替代left join：
因为 left semi join 是 in(keySet) 的关系，遇到右表重复记录，左表会跳过,性能更高，而 left join 则会一直遍历。但是left semi join 中最后 select 的结果中只许出现左表中的列名，因为右表只有 join key 参与关联计算了。
11、Spark常用算子reduceByKey与groupByKey的区别，哪一种更具优势？（重点）
reduceByKey：按照key进行聚合，在shuffle之前有combine（预聚合）操作，返回结果是RDD[k,v]。
groupByKey：按照key进行分组，直接进行shuffle。
开发指导：reduceByKey比groupByKey，建议使用。但是需要注意是否会影响业务逻辑。
12、Spark Shuffle默认并行度是多少？（重点）
参数spark.sql.shuffle.partitions 决定 默认并行度200
13、简述Spark中共享变量（广播变量和累加器）。（重点）
Spark为此提供了两种共享变量，一种是Broadcast Variable（广播变量），另一种是Accumulator（累加变量）。Broadcast Variable会将使用到的变量，仅仅为每个节点拷贝一份，更大的用处是优化性能，减少网络传输以及内存消耗。Accumulator则可以让多个task共同操作一份变量，主要可以进行累加操作。
Spark提供的Broadcast Variable，是只读的。并且在每个节点上只会有一份副本，而不会为每个task都拷贝一份副本。因此其最大作用，就是减少变量到各个节点的网络传输消耗，以及在各个节点上的内存消耗。此外，spark自己内部也使用了高效的广播算法来减少网络消耗。 可以通过调用SparkContext的broadcast()方法，来针对某个变量创建广播变量。然后在算子的函数内，使用到广播变量时，每个节点只会拷贝一份副本了。每个节点可以使用广播变量的value()方法获取值。记住，广播变量，是只读的。
14、SparkStreaming有哪几种方式消费Kafka中的数据，它们之间的区别是什么？ （重点）
一、基于Receiver的方式
这种方式使用Receiver来获取数据。Receiver是使用Kafka的高层次Consumer API来实现的。receiver从Kafka中获取的数据都是存储在Spark Executor的内存中的（如果突然数据暴增，大量batch堆积，很容易出现内存溢出的问题），然后Spark Streaming启动的job会去处理那些数据。
然而，在默认的配置下，这种方式可能会因为底层的失败而丢失数据。如果要启用高可靠机制，让数据零丢失，就必须启用Spark Streaming的预写日志机制（Write Ahead Log，WAL）。该机制会同步地将接收到的Kafka数据写入分布式文件系统（比如HDFS）上的预写日志中。所以，即使底层节点出现了失败，也可以使用预写日志中的数据进行恢复。
二、基于Direct的方式
这种新的不基于Receiver的直接方式，是在Spark 1.3中引入的，从而能够确保更加健壮的机制。替代掉使用Receiver来接收数据后，这种方式会周期性地查询Kafka，来获得每个topic+partition的最新的offset，从而定义每个batch的offset的范围。当处理数据的job启动时，就会使用Kafka的简单consumer api来获取Kafka指定offset范围的数据。
优点如下：
简化并行读取：如果要读取多个partition，不需要创建多个输入DStream然后对它们进行union操作。Spark会创建跟Kafka partition一样多的RDD partition，并且会并行从Kafka中读取数据。所以在Kafka partition和RDD partition之间，有一个一对一的映射关系。
高性能：如果要保证零数据丢失，在基于receiver的方式中，需要开启WAL机制。这种方式其实效率低下，因为数据实际上被复制了两份，Kafka自己本身就有高可靠的机制，会对数据复制一份，而这里又会复制一份到WAL中。而基于direct的方式，不依赖Receiver，不需要开启WAL机制，只要Kafka中作了数据的复制，那么就可以通过Kafka的副本进行恢复。
一次且仅一次的事务机制。
三、对比：
基于receiver的方式，是使用Kafka的高阶API来在ZooKeeper中保存消费过的offset的。这是消费Kafka数据的传统方式。这种方式配合着WAL机制可以保证数据零丢失的高可靠性，但是却无法保证数据被处理一次且仅一次，可能会处理两次。因为Spark和ZooKeeper之间可能是不同步的。
基于direct的方式，使用kafka的简单api，Spark Streaming自己就负责追踪消费的offset，并保存在checkpoint中。Spark自己一定是同步的，因此可以保证数据是消费一次且仅消费一次。
在实际生产环境中大都用Direct方式
15、请简述一下SparkStreaming的窗口函数中窗口宽度和滑动距离的关系？（重点）
16、Spark通用运行流程概述？（重点）
不论Spark以何种模式进行部署，任务提交后，都会先启动Driver进程，随后Driver进程向集群管理器注册应用程序，之后集群管理器根据此任务的配置文件分配Executor并启动，当Driver所需的资源全部满足后，Driver开始执行main函数，Spark查询为懒执行，当执行到action算子时开始反向推算，根据宽依赖进行stage的划分，随后每一个stage对应一个taskset，taskset中有多个task，根据本地化原则，task会被分发到指定的Executor去执行，在任务执行的过程中，Executor也会不断与Driver进行通信，报告任务运行情况。
17、Standalone模式运行机制
Standalone集群有四个 重要组成部分，分别是：
1) Driver：是一个进程，我们编写的Spark应用程序就运行在Driver上，由Driver进程执行；
2) Master(RM)：是一个进程，主要负责资源的调度和分配，并进行集群的监控等职责；
3) Worker(NM)：是一个进程，一个Worker运行在集群中的一台服务器上，主要负责两个职责，一个是用自己的内存存储RDD的某个或某些partition；另一个是启动其他进程和线程（Executor），对RDD上的partition进行并行的处理和计算。
4) Executor：是一个进程，一个Worker上可以运行多个Executor，Executor通过启动多个线程（task）来执行对RDD的partition进行并行计算，也就是执行我们对RDD定义的例如map、flatMap、reduce等算子操作。
Standalone Client模式
在Standalone Client模式下，Driver在任务提交的本地机器上运行，Driver启动后向Master注册应用程序，Master根据submit脚本的资源需求找到内部资源至少可以启动一个Executor的所有Worker，然后在这些Worker之间分配Executor，Worker上的Executor启动后会向Driver反向注册，所有的Executor注册完成后，Driver开始执行main函数，之后执行到Action算子时，开始划分stage，每个stage生成对应的taskSet，之后将task分发到各个Executor上执行。
Standalone Cluster模式
在Standalone Cluster模式下，任务提交后，Master会找到一个Worker启动Driver进程， Driver启动后向Master注册应用程序，Master根据submit脚本的资源需求找到内部资源至少可以启动一个Executor的所有Worker，然后在这些Worker之间分配Executor，Worker上的Executor启动后会向Driver反向注册，所有的Executor注册完成后，Driver开始执行main函数，之后执行到Action算子时，开始划分stage，每个stage生成对应的taskSet，之后将task分发到各个Executor上执行。
注意，Standalone的两种模式下（client/Cluster），Master在接到Driver注册Spark应用程序的请求后，会获取其所管理的剩余资源能够启动一个Executor的所有Worker，然后在这些Worker之间分发Executor，此时的分发只考虑Worker上的资源是否足够使用，直到当前应用程序所需的所有Executor都分配完毕，Executor反向注册完毕后，Driver开始执行main程序。
18、简述一下Spark 内存管理？(了解)
在执行Spark 的应用程序时，Spark 集群会启动 Driver 和 Executor 两种 JVM 进程，前者为主控进程，负责创建 Spark 上下文，提交 Spark 作业（Job），并将作业转化为计算任务（Task），在各个 Executor 进程间协调任务的调度，后者负责在工作节点上执行具体的计算任务，并将结果返回给 Driver，同时为需要持久化的 RDD 提供存储功能。由于 Driver 的内存管理相对来说较为简单，本节主要对 Executor 的内存管理进行分析，下文中的 Spark 内存均特指 Executor 的内存。
堆内和堆外内存规划
作为一个
堆内内存受到JVM统一管理，堆外内存是直接向操作系统进行内存的申请和释放。
Executor堆内与堆外内存
- 堆内内存
堆内内存的大小，由 Spark 应用程序启动时的 –executor-memory 或 spark.executor.memory 参数配置。Executor 内运行的并发任务共享 JVM 堆内内存，这些任务在缓存 RDD 数据和广播（Broadcast）数据时占用的内存被规划为存储（Storage）内存，而这些任务在执行 Shuffle 时占用的内存被规划为执行（Execution）内存，剩余的部分不做特殊规划，那些
Spark 对堆内内存的管理是一种逻辑上的”规划式”的管理，因为对象实例占用内存的申请和释放都由 JVM 完成，Spark 只能在申请后和释放前记录这些内存，我们来看其具体流程：
申请内存流程如下：
- Spark 在代码中 new 一个对象实例；
- JVM 从堆内内存分配空间，创建对象并返回对象引用；
- Spark 保存该对象的引用，记录该对象占用的内存。
释放内存流程如下：
1. Spark记录该对象释放的内存，删除该对象的引用；
2. 等待JVM的垃圾回收机制释放该对象占用的堆内内存。
我们知道，JVM 的对象可以以序列化的方式存储，序列化的过程是将对象转换为二进制字节流，本质上可以理解为将非连续空间的链式存储转化为连续空间或块存储，在访问时则需要进行序列化的逆过程——反序列化，将字节流转化为对象，序列化的方式可以节省存储空间，但增加了存储和读取时候的计算开销。
对于 Spark 中序列化的对象，由于是字节流的形式，其占用的内存大小可直接计算，而对于非序列化的对象，其占用的内存是通过周期性地采样近似估算而得，即并不是每次新增的数据项都会计算一次占用的内存大小，这种方法降低了时间开销但是有可能误差较大，导致某一时刻的实际内存有可能远远超出预期。此外，在被 Spark 标记为释放的对象实例，很有可能在实际上并没有被 JVM 回收，导致实际可用的内存小于 Spark 记录的可用内存。所以
虽然不能精准控制堆内内存的申请和释放，但
- 堆外内存
为了进一步优化内存的使用以及提高
堆外内存意味着把内存对象分配在Java虚拟机的堆以外的内存，这些内存直接受操作系统管理（而不是虚拟机）。这样做的结果就是能保持一个较小的堆，以减少垃圾收集对应用的影响。
利用 JDK Unsafe API（从 Spark 2.0 开始，在管理堆外的存储内存时不再基于 Tachyon，而是与堆外的执行内存一样，基于 JDK Unsafe API 实现），Spark 可以直接操作系统堆外内存，减少了不必要的内存开销，以及频繁的 GC 扫描和回收，提升了处理性能。堆外内存可以被精确地申请和释放（堆外内存之所以能够被精确的申请和释放，是由于内存的申请和释放不再通过JVM机制，而是直接向操作系统申请，JVM对于内存的清理是无法准确指定时间点的，因此无法实现精确的释放），而且序列化的数据占用的空间可以被精确计算，所以相比堆内内存来说降低了管理的难度，也降低了误差。
在默认情况下堆外内存并不启用，可通过配置 spark.memory.offHeap.enabled 参数启用，并由 spark.memory.offHeap.size 参数设定堆外空间的大小。除了没有
19、Transformation和action的区别
1、transformation是得到一个新的RDD，方式很多，比如从数据源生成一个新的RDD，从RDD生成一个新的RDD
2、action是得到一个值，或者一个结果（直接将RDDcache到内存中）
所有的transformation都是采用的懒策略，就是如果只是将transformation提交是不会执行计算的，计算只有在action被提交的时候才被触发。
20、Map和 FlatMap区别 对结果集的影响有什么不同
map的作用很容易理解就是对rdd之中的元素进行逐一进行函数操作映射为另外一个rdd。
flatMap的操作是将函数应用于rdd之中的每一个元素，将返回的迭代器的所有内容构成新的rdd。通常用来切分单词。
Spark 中 map函数会对每一条输入进行指定的操作，然后为每一条输入返回一个对象。 而flatMap函数则是两个操作的集合——正是“先映射后扁平化”
21、Spark Application在没有获得足够的资源，job就开始执行了，可能会导致什么什么问题发生?
会导致执行该job时候集群资源不足，导致执行job结束也没有分配足够的资源，分配了部分Executor，该job就开始执行task，应该是task的调度线程和Executor资源申请是异步的；如果想等待申请完所有的资源再执行job的：需要将spark.scheduler.maxRegisteredResourcesWaitingTime设置的很大；spark.scheduler.minRegisteredResourcesRatio 设置为1，但是应该结合实际考虑，否则很容易出现长时间分配不到资源，job一直不能运行的情况
22、driver的功能是什么？
2.1、一个Spark作业运行时包括一个Driver进程，也是作业的主进程，具有main函数，并且有SparkContext的实例，是程序的人口点；
2.2、功能：负责向集群申请资源，向master注册信息，负责了作业的调度，，负责作业的解析、生成Stage并调度Task到Executor上。包括DAGScheduler，TaskScheduler
23、Spark中Work的主要工作是什么？
主要功能：管理当前节点内存，CPU的使用状况，接收master分配过来的资源指令，通过ExecutorRunner启动程序分配任务，
worker就类似于包工头，管理分配新进程，做计算的服务，相当于process服务。
需要注意的是：
1）worker会不会汇报当前信息给master，worker心跳给master主要只有workid，它不会发送资源信息以心跳的方式给mater，master分配的时候就知道work，只有出现故障的时候才会发送资源。
2）worker不会运行代码，具体运行的是Executor是可以运行具体appliaction写的业务逻辑代码，操作代码的节点，它不会运行程序的代码的。
24、Spark为什么比mapreduce快？
4.1、spark是基于内存进行数据处理的，MapReduce是基于磁盘进行数据处理的
MapReduce的设设计：中间结果保存在文件中，提高了可靠性，减少了内存占用。但是牺牲了性能。
Spark的设计：数据在内存中进行交换，要快一些，但是内存这个东西，可靠性不如磁盘。所以性能方面比MapReduce要好。
DAG计算模型在迭代计算上还是比MapReduce的效率更高
4.2、spark中具有DAG有向无环图，DAG有向无环图在此过程中减少了shuffle以及落地磁盘的次数
Spark 计算比 MapReduce 快的根本原因在于 DAG 计算模型。一般而言，DAG 相比MapReduce 在大多数情况下可以减少 shuffle 次数。Spark 的 DAGScheduler 相当于一个改进版的 MapReduce，如果计算不涉及与其他节点进行数据交换，Spark 可以在内存中一次性完成这些操作，也就是中间结果无须落盘，减少了磁盘 IO 的操作。但是，如果计算过程中涉及数据交换，Spark 也是会把 shuffle 的数据写磁盘的！有一个误区，Spark 是基于内存的计算，所以快，这不是主要原因，要对数据做计算，必然得加载到内存，Hadoop 也是如此，只不过 Spark 支持将需要反复用到的数据给 Cache 到内存中，减少数据加载耗时，所以 Spark 跑机器学习算法比较在行（需要对数据进行反复迭代）。Spark 基于磁盘的计算也是比 Hadoop 快。刚刚提到了 Spark 的 DAGScheduler 是个改进版的 MapReduce，所以 Spark天生适合做批处理的任务。Hadoop 的 MapReduce 虽然不如 spark 性能好，但是 HDFS 仍然是业界的大数据存储标准。
4.3、spark是粗粒度资源申请，也就是当提交spark application的时候，application会将所有的资源申请完毕，如果申请不到资源就等待，如果申请到资源才执行application，task在执行的时候就不需要自己去申请资源，task执行快，当最后一个task执行完之后task才会被释放。
优点是执行速度快，缺点是不能使集群得到充分的利用
MapReduce是细粒度资源申请，当提交application的时候，task执行时，自己申请资源，自己释放资源，task执行完毕之后，资源立即会被释放，task执行的慢，application执行的相对比较慢。
优点是集群资源得到充分利用，缺点是application执行的相对比较慢。
Spark是基于内存的，而MapReduce是基于磁盘的迭代
有向无环图是指：一个图从顶点出发，无法再回到原点，那么这种图叫做有向无环图。
DAG计算模型在spark任务调度
Spark是粗粒度资源调度，MapReduce是细粒度资源调度
25、Mapreduce和Spark的都是并行计算，那么他们有什么相同和区别？
5.1、hadoop的一个作业称为job，job里面分为map task和reduce task，每个task都是在自己的进程中运行的，当task结束时，进程也会结束。
5.2、spark用户提交的任务成为application，一个application对应一个sparkcontext，app中存在多个job，每触发一次action操作就会产生一个job。这些job可以并行或串行执行，每个job中有多个stage，stage是shuffle过程中DAGSchaduler通过RDD之间的依赖关系划分job而来的，每个stage里面有多个task，组成taskset有TaskSchaduler分发到各个executor中执行，executor的生命周期是和app一样的，即使没有job运行也是存在的，所以task可以快速启动读取内存进行计算。
5.3、hadoop的job只有map和reduce操作，表达能力比较欠缺而且在mr过程中会重复的读写hdfs，造成大量的io操作，多个job需要自己管理关系。
spark的迭代计算都是在内存中进行的，API中提供了大量的RDD操作如join，groupby等，而且通过DAG图可以实现良好的容错。
26、Spark应用程序的执行过程是什么？
6.1、构建Spark Application的运行环境（启动SparkContext），SparkContext向资源管理器（可以是Standalone、Mesos或YARN）注册并申请运行Executor资源；
6.2、资源管理器分配Executor资源并启动StandaloneExecutorBackend，Executor运行情况将随着心跳发送到资源管理器上；
6.3、SparkContext构建成DAG图，将DAG图分解成Stage，并把Taskset发送给Task Scheduler。Executor向SparkContext申请Task，Task Scheduler将Task发放给Executor运行同时SparkContext将应用程序代码发放给Executor。
6.4、Task在Executor上运行，运行完毕释放所有资源。
27、spark on yarn Cluster 模式下，ApplicationMaster和driver是在同一个进程么？
是,driver 位于ApplicationMaster进程中。该进程负责申请资源，还负责监控程序、资源的动态情况。
28、Spark on Yarn 模式有哪些优点？
8.1、与其他计算框架共享集群资源（eg.Spark框架与MapReduce框架同时运行，如果不用Yarn进行资源分配，MapReduce分到的内存资源会很少，效率低下）；资源按需分配，进而提高集群资源利用等。
8.2、相较于Spark自带的Standalone模式，Yarn的资源分配更加细致
8.3、Application部署简化，例如Spark，Storm等多种框架的应用由客户端提交后，由Yarn负责资源的管理和调度，利用Container作为资源隔离的单位，以它为单位去使用内存,cpu等。
8.4、Yarn通过队列的方式，管理同时运行在Yarn集群中的多个服务，可根据不同类型的应用程序负载情况，调整对应的资源使用量，实现资源弹性管理。
29、spark中的RDD是什么，有哪些特性？
RDD（Resilient Distributed Dataset）叫做分布式数据集，是spark中最基本的数据抽象，它代表一个不可变，可分区，里面的元素可以并行计算的集合
五大特性：
9.1、A list of partitions：一个分区列表，RDD中的数据都存储在一个分区列表中
9.2、A function for computing each split：作用在每一个分区中的函数
9.3、A list of dependencies on other RDDs：一个RDD依赖于其他多个RDD，这个点很重要，RDD的容错机制就是依据这个特性而来的
9.4、Optionally,a Partitioner for key-value RDDs(eg:to say that the RDD is hash-partitioned)：可选的，针对于kv类型的RDD才有这个特性，作用是决定了数据的来源以及数据处理后的去向
9.5、可选项，数据本地性，数据位置最优
30、spark如何防止内存溢出？
driver端的内存溢出 ：
可以增大driver的内存参数：spark.driver.memory (default 1g)
这个参数用来设置Driver的内存。在Spark程序中，SparkContext，DAGScheduler都是运行在Driver端的。对应rdd的Stage切分也是在Driver端运行，如果用户自己写的程序有过多的步骤，切分出过多的Stage，这部分信息消耗的是Driver的内存，这个时候就需要调大Driver的内存。
map过程产生大量对象导致内存溢出：
这种溢出的原因是在单个map中产生了大量的对象导致的，例如：rdd.map(x=>for(i <- 1 to 10000) yield i.toString)，这个操作在rdd中，每个对象都产生了10000个对象，这肯定很容易产生内存溢出的问题。针对这种问题，在不增加内存的情况下，可以通过减少每个Task的大小，以便达到每个Task即使产生大量的对象Executor的内存也能够装得下。具体做法可以在会产生大量对象的map操作之前调用repartition方法，分区成更小的块传入map。例如：rdd.repartition(10000).map(x=>for(i <- 1 to 10000) yield i.toString)。
面对这种问题注意，不能使用rdd.coalesce方法，这个方法只能减少分区，不能增加分区， 不会有shuffle的过程。
数据不平衡导致内存溢出：
数据不平衡除了有可能导致内存溢出外，也有可能导致性能的问题，解决方法和上面说的类似，就是调用repartition重新分区。
shuffle后内存溢出：
shuffle内存溢出的情况可以说都是shuffle后，单个文件过大导致的。在Spark中，join，reduceByKey这一类型的过程，都会有shuffle的过程，在shuffle的使用，需要传入一个partitioner，大部分Spark中的shuffle操作，默认的partitioner都是HashPatitioner，默认值是父RDD中最大的分区数,这个参数通过spark.default.parallelism控制(在spark-sql中用spark.sql.shuffle.partitions) ， spark.default.parallelism参数只对HashPartitioner有效，所以如果是别的Partitioner或者自己实现的Partitioner就不能使用spark.default.parallelism这个参数来控制shuffle的并发量了。如果是别的partitioner导致的shuffle内存溢出，就需要从partitioner的代码增加partitions的数量。
standalone模式下资源分配不均匀导致内存溢出：
在standalone的模式下如果配置了–total-executor-cores 和 –executor-memory 这两个参数，但是没有配置–executor-cores这个参数的话，就有可能导致，每个Executor的memory是一样的，但是cores的数量不同，那么在cores数量多的Executor中，由于能够同时执行多个Task，就容易导致内存溢出的情况。这种情况的解决方法就是同时配置–executor-cores或者spark.executor.cores参数，确保Executor资源分配均匀。
使用rdd.persist(StorageLevel.MEMORY_AND_DISK_SER)代替rdd.cache()：
rdd.cache()和rdd.persist(Storage.MEMORY_ONLY)是等价的，在内存不足的时候rdd.cache()的数据会丢失，再次使用的时候会重算，而rdd.persist(StorageLevel.MEMORY_AND_DISK_SER)在内存不足的时候会存储在磁盘，避免重算，只是消耗点IO时间
31、spark中cache和persist的区别？
cache：缓存数据，默认是缓存在内存中，其本质还是调用persist
persist:缓存数据，有丰富的数据缓存策略。数据可以保存在内存也可以保存在磁盘中，使用的时候指定对应的缓存级别就可以了
32、Spark手写WordCount程序
val conf=new SparkConf().setAppName(“wc”).setMaster(“Local[*]”)
val sc=new SparkContext(conf)
val result=sc.textFile(“输入文件的路径”) Val rdd2=result.flatmap(x=>x.split(“ ”)) .map((_,1)).reduceBykey((_+_)).saveAsTextFile(“输出文件路径”)
sc.stop()
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33、Spark中创建RDD的方式总结3种
1、从集合中创建RDD；2、从外部存储创建RDD；3、从其他RDD创建。
4.1、从集合中创建RDD，Spark主要提供了两种函数：parallelize和makeRDD
val rdd = sc.parallelize(Array(1,2,3,4,5,6,7,8))
val rdd = sc.makeRDD(Array(1,2,3,4,5,6,7,8))
4.2、由外部存储系统的数据集创建RDD
val rdd= sc.textFile("hdfs://node01:8020/data/test")
4.3、从其他RDD创建
val rdd1 = sc.parallelize(Array(1,2,3,4))
val rdd2 =rdd.map(x=>x.map(_*2))
34、常用算子
transformation算子Value类型
34.1 map(func)案例
1. 作用：返回一个新的RDD，该RDD由每一个输入元素经过func函数转换后组成
2. 需求：创建一个1-10数组的RDD，将所有元素*2形成新的RDD
（1）创建
scala> var source = sc.parallelize(1 to 10)
source: org.apache.spark.rdd.RDD[Int] = ParallelCollectionRDD[8] at parallelize at <console>:24
（2）打印
scala> source.collect()
res7: Array[Int] = Array(1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10)
（3）将所有元素*2
scala> val mapadd = source.map(_ * 2)
mapadd: org.apache.spark.rdd.RDD[Int] = MapPartitionsRDD[9] at map at <console>:26
（4）打印最终结果
scala> mapadd.collect()
res8: Array[Int] = Array(2, 4, 6, 8, 10, 12, 14, 16, 18, 20)
34.2 mapPartitions(func) 案例
1. 作用：类似于map，但独立地在RDD的每一个分片上运行，因此在类型为T的RDD上运行时，func的函数类型必须是Iterator[T] => Iterator[U]。假设有N个元素，有M个分区，那么map的函数的将被调用N次,而mapPartitions被调用M次,一个函数一次处理所有分区。
2. 需求：创建一个RDD，使每个元素*2组成新的RDD
（1）创建一个RDD
scala> val rdd = sc.parallelize(Array(1,2,3,4))
rdd: org.apache.spark.rdd.RDD[Int] = ParallelCollectionRDD[4] at parallelize at <console>:24
（2）使每个元素*2组成新的RDD
scala> rdd.mapPartitions(x=>x.map(_*2))
res3: org.apache.spark.rdd.RDD[Int] = MapPartitionsRDD[6] at mapPartitions at <console>:27
（3）打印新的RDD
scala> res3.collect
res4: Array[Int] = Array(2, 4, 6, 8)
34.3 mapPartitionsWithIndex(func) 案例
1. 作用：类似于mapPartitions，但func带有一个整数参数表示分片的索引值，因此在类型为T的RDD上运行时，func的函数类型必须是(Int, Interator[T]) => Iterator[U]；
2. 需求：创建一个RDD，使每个元素跟所在分区形成一个元组组成一个新的RDD
（1）创建一个RDD
scala> val rdd = sc.parallelize(Array(1,2,3,4))
rdd: org.apache.spark.rdd.RDD[Int] = ParallelCollectionRDD[4] at parallelize at <console>:24
（2）使每个元素跟所在分区形成一个元组组成一个新的RDD
scala> val indexRdd = rdd.mapPartitionsWithIndex((index,items)=>(items.map((index,_))))
indexRdd: org.apache.spark.rdd.RDD[(Int, Int)] = MapPartitionsRDD[5] at mapPartitionsWithIndex at <console>:26
（3）打印新的RDD
scala> indexRdd.collect
res2: Array[(Int, Int)] = Array((0,1), (0,2), (1,3), (1,4))
34.4 map()和mapPartition()的区别
1. map()：每次处理一条数据。
2. mapPartition()：每次处理一个分区的数据，这个分区的数据处理完后，原RDD中分区的数据才能释放，可能导致OOM。
3. 开发指导：当内存空间较大的时候建议使用mapPartition()，以提高处理效率。
34.5 flatMap(func) 案例
1. 作用：类似于map，但是每一个输入元素可以被映射为0或多个输出元素（所以func应该返回一个序列，而不是单一元素）
2. 需求：创建一个元素为1-5的RDD，运用flatMap创建一个新的RDD，新的RDD为原RDD的每个元素的扩展（1->1,2->1,2……5->1,2,3,4,5）
（1）创建
scala> val sourceFlat = sc.parallelize(1 to 5)
sourceFlat: org.apache.spark.rdd.RDD[Int] = ParallelCollectionRDD[12] at parallelize at <console>:24
（2）打印
scala> sourceFlat.collect()
res11: Array[Int] = Array(1, 2, 3, 4, 5)
（3）根据原RDD创建新RDD（1->1,2->1,2……5->1,2,3,4,5）
scala> val flatMap = sourceFlat.flatMap(1 to _)
flatMap: org.apache.spark.rdd.RDD[Int] = MapPartitionsRDD[13] at flatMap at <console>:26
（4）打印新RDD
scala> flatMap.collect()
res12: Array[Int] = Array(1, 1, 2, 1, 2, 3, 1, 2, 3, 4, 1, 2, 3, 4, 5)
34.6案例
1. 作用；使用func先对数据进行处理，按照处理后的数据比较结果排序，默认为正序。
2. 需求：创建一个RDD，按照不同的规则进行排序
（1）创建一个RDD
scala> val rdd = sc.parallelize(List(2,1,3,4))
rdd: org.apache.spark.rdd.RDD[Int] = ParallelCollectionRDD[21] at parallelize at <console>:24
（2）按照自身大小排序
scala> rdd.sortBy(x => x).collect()
res11: Array[Int] = Array(1, 2, 3, 4)
（3）按照与3余数的大小排序
scala> rdd.sortBy(x => x%3).collect()
res12: Array[Int] = Array(3, 4, 1, 2)
34.7 groupBy(func)案例
1. 作用：分组，按照传入函数的返回值进行分组。将相同的key对应的值放入一个迭代器。
2. 需求：创建一个RDD，按照元素模以2的值进行分组。
（1）创建
scala> val rdd = sc.parallelize(1 to 4)
rdd: org.apache.spark.rdd.RDD[Int] = ParallelCollectionRDD[65] at parallelize at <console>:24
（2）按照元素模以2的值进行分组
scala> val group = rdd.groupBy(_%2)
group: org.apache.spark.rdd.RDD[(Int, Iterable[Int])] = ShuffledRDD[2] at groupBy at <console>:26
（3）打印结果
scala> group.collect
res0: Array[(Int, Iterable[Int])] = Array((0,CompactBuffer(2, 4)), (1,CompactBuffer(1, 3)))
34.8 filter(func) 案例
1. 作用：过滤。返回一个新的RDD，该RDD由经过func函数计算后返回值为true的输入元素组成。
2. 需求：创建一个RDD（由字符串组成），过滤出一个新RDD（包含”xiao”子串）
（1）创建
scala> var sourceFilter = sc.parallelize(Array("xiaoming","xiaojiang","xiaohe","dazhi"))
sourceFilter: org.apache.spark.rdd.RDD[String] = ParallelCollectionRDD[10] at parallelize at <console>:24
（2）打印
scala> sourceFilter.collect()
res9: Array[String] = Array(xiaoming, xiaojiang, xiaohe, dazhi)
（3）过滤出含” xiao”子串的形成一个新的RDD
scala> val filter = sourceFilter.filter(_.contains("xiao"))
filter: org.apache.spark.rdd.RDD[String] = MapPartitionsRDD[11] at filter at <console>:26
（4）打印新RDD
scala> filter.collect()
res10: Array[String] = Array(xiaoming, xiaojiang, xiaohe)
34.9 sample(withReplacement, fraction, seed) 案例
1. 作用：以指定的随机种子随机抽样出数量为fraction的数据，withReplacement表示是抽出的数据是否放回，true为有放回的抽样，false为无放回的抽样，seed用于指定随机数生成器种子。
2. 需求：创建一个RDD（1-10），从中选择放回和不放回抽样
（1）创建RDD
scala> val rdd = sc.parallelize(1 to 10)
rdd: org.apache.spark.rdd.RDD[Int] = ParallelCollectionRDD[20] at parallelize at <console>:24
（2）打印
scala> rdd.collect()
res15: Array[Int] = Array(1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10)
（3）放回抽样
scala> var sample1 = rdd.sample(true,0.4,2)
sample1: org.apache.spark.rdd.RDD[Int] = PartitionwiseSampledRDD[21] at sample at <console>:26
（4）打印放回抽样结果
scala> sample1.collect()
res16: Array[Int] = Array(1, 2, 2, 7, 7, 8, 9)
（5）不放回抽样
scala> var sample2 = rdd.sample(false,0.2,3)
sample2: org.apache.spark.rdd.RDD[Int] = PartitionwiseSampledRDD[22] at sample at <console>:26
（6）打印不放回抽样结果
scala> sample2.collect()
res17: Array[Int] = Array(1, 9)
34.10 distinct([numTasks])) 案例
1. 作用：对源RDD进行去重后返回一个新的RDD。
2. 需求：创建一个RDD，使用distinct()对其去重。
（1）创建一个RDD
scala> val distinctRdd = sc.parallelize(List(1,2,1,5,2,9,6,1))
distinctRdd: org.apache.spark.rdd.RDD[Int] = ParallelCollectionRDD[34] at parallelize at <console>:24
（2）对RDD进行去重
scala> val unionRDD = distinctRdd.distinct()
unionRDD: org.apache.spark.rdd.RDD[Int] = MapPartitionsRDD[37] at distinct at <console>:26
（3）打印去重后生成的新RDD
scala> unionRDD.collect()
res20: Array[Int] = Array(1, 9, 5, 6, 2)
（4）对RDD
scala> val unionRDD = distinctRdd.distinct(2)
unionRDD: org.apache.spark.rdd.RDD[Int] = MapPartitionsRDD[40] at distinct at <console>:26
（5）打印去重后生成的新RDD
scala> unionRDD.collect()
res21: Array[Int] = Array(6, 2, 1, 9, 5)
34.11 coalesce(numPartitions) 案例
1. 作用：缩减分区数，用于大数据集过滤后，提高小数据集的执行效率。
2. 需求：创建一个4个分区的RDD，对其缩减分区
（1）创建一个RDD
scala> val rdd = sc.parallelize(1 to 16,4)
rdd: org.apache.spark.rdd.RDD[Int] = ParallelCollectionRDD[54] at parallelize at <console>:24
（2）查看RDD的分区数
scala> rdd.partitions.size
res20: Int = 4
（3）对RDD重新分区
scala> val coalesceRDD = rdd.coalesce(3)
coalesceRDD: org.apache.spark.rdd.RDD[Int] = CoalescedRDD[55] at coalesce at <console>:26
（4）查看新RDD的分区数
scala> coalesceRDD.partitions.size
res21: Int = 3
34.12 repartition(numPartitions) 案例
1. 作用：根据分区数，重新通过网络随机洗牌所有数据。
2. 需求：创建一个4个分区的RDD，对其重新分区
（1）创建一个RDD
scala> val rdd = sc.parallelize(1 to 16,4)
rdd: org.apache.spark.rdd.RDD[Int] = ParallelCollectionRDD[56] at parallelize at <console>:24
（2）查看RDD的分区数
scala> rdd.partitions.size
res22: Int = 4
（3）对RDD重新分区
scala> val rerdd = rdd.repartition(2)
rerdd: org.apache.spark.rdd.RDD[Int] = MapPartitionsRDD[60] at repartition at <console>:26
（4）查看新RDD的分区数
scala> rerdd.partitions.size
res23: Int = 2
coalesce和repartition的区别
1. coalesce重新分区，可以选择是否进行shuffle过程。由参数shuffle: Boolean = false/true决定。
2. repartition实际上是调用的coalesce，进行shuffle。源码如下：
def repartition(numPartitions: Int)(implicit ord: Ordering[T] = null): RDD[T] = withScope {
coalesce(numPartitions, shuffle = true)
}
transformation转换算子Key-Value类型
34.13 partitionBy案例
1. 作用：对pairRDD进行分区操作，如果原有的partionRDD和现有的partionRDD是一致的话就不进行分区， 否则会生成ShuffleRDD，即会产生shuffle过程。
2. 需求：创建一个4个分区的RDD，对其重新分区
（1）创建一个RDD
scala> val rdd = sc.parallelize(Array((1,"aaa"),(2,"bbb"),(3,"ccc"),(4,"ddd")),4)
rdd: org.apache.spark.rdd.RDD[(Int, String)] = ParallelCollectionRDD[44] at parallelize at <console>:24
（2）查看RDD的分区数
scala> rdd.partitions.size
res24: Int = 4
（3）对RDD重新分区
scala> var rdd2 = rdd.partitionBy(new org.apache.spark.HashPartitioner(2))
rdd2: org.apache.spark.rdd.RDD[(Int, String)] = ShuffledRDD[45] at partitionBy at <console>:26
（4）查看新RDD的分区数
scala> rdd2.partitions.size
res25: Int = 2
34.14案例
1. 在一个(K,V)的RDD上调用，返回一个(K,V)的RDD，使用指定的reduce函数，将相同key的值聚合到一起，reduce任务的个数可以通过第二个可选的参数来设置。
2. 需求：创建一个pairRDD，计算相同key对应值的相加结果
（1）创建一个pairRDD
scala> val rdd = sc.parallelize(List(("female",1),("male",5),("female",5),("male",2)))
rdd: org.apache.spark.rdd.RDD[(String, Int)] = ParallelCollectionRDD[46] at parallelize at <console>:24
（2）计算相同key对应值的相加结果
scala> val reduce = rdd.reduceByKey((x,y) => x+y)
reduce: org.apache.spark.rdd.RDD[(String, Int)] = ShuffledRDD[47] at reduceByKey at <console>:26
（3）打印结果
scala> reduce.collect()
res29: Array[(String, Int)] = Array((female,6), (male,7))
34.15案例
1. 作用：groupByKey也是对每个key进行操作，但只生成一个seq。
2. 需求：创建一个pairRDD，将相同key对应值聚合到一个seq中，并计算相同key对应值的相加结果。
（1）创建一个pairRDD
scala> val words = Array("one", "two", "two", "three", "three", "three")
words: Array[String] = Array(one, two, two, three, three, three)
scala> val wordPairsRDD = sc.parallelize(words).map(word => (word, 1))
wordPairsRDD: org.apache.spark.rdd.RDD[(String, Int)] = MapPartitionsRDD[4] at map at <console>:26
（2）将相同key对应值聚合到一个Seq中
scala> val group = wordPairsRDD.groupByKey()
group: org.apache.spark.rdd.RDD[(String, Iterable[Int])] = ShuffledRDD[5] at groupByKey at <console>:28
（3）打印结果
scala> group.collect()
res1: Array[(String, Iterable[Int])] = Array((two,CompactBuffer(1, 1)), (one,CompactBuffer(1)), (three,CompactBuffer(1, 1, 1)))
（4）计算相同key对应值的相加结果
scala> group.map(t => (t._1, t._2.sum))
res2: org.apache.spark.rdd.RDD[(String, Int)] = MapPartitionsRDD[6] at map at <console>:31
（5）打印结果
scala> res2.collect()
res3: Array[(String, Int)] = Array((two,2), (one,1), (three,3))
34.16和groupByKey的区别
1. reduceByKey：按照key进行聚合，在shuffle之前有combine（预聚合）操作，返回结果是RDD[k,v]。
2. groupByKey：按照key进行分组，直接进行shuffle。
3. 开发指导：reduceByKey比groupByKey，建议使用。但是需要注意是否会影响业务逻辑。
34.19案例
1. 作用：在一个(K,V)的RDD上调用，K必须实现Ordered接口，返回一个按照key进行排序的(K,V)的RDD
2. 需求：创建一个pairRDD，按照key的正序和倒序进行排序
（1）创建一个pairRDD
scala> val rdd = sc.parallelize(Array((3,"aa"),(6,"cc"),(2,"bb"),(1,"dd")))
rdd: org.apache.spark.rdd.RDD[(Int, String)] = ParallelCollectionRDD[14] at parallelize at <console>:24
（2）按照key的正序
scala> rdd.sortByKey(true).collect()
res9: Array[(Int, String)] = Array((1,dd), (2,bb), (3,aa), (6,cc))
（3）按照key的倒序
scala> rdd.sortByKey(false).collect()
res10: Array[(Int, String)] = Array((6,cc), (3,aa), (2,bb), (1,dd))
34.17案例
1. 作用：在类型为(K,V)和(K,W)的RDD上调用，返回一个相同key对应的所有元素对在一起的(K,(V,W))的RDD
2. 需求：创建两个pairRDD，并将key相同的数据聚合到一个元组。
（1）创建第一个pairRDD
scala> val rdd = sc.parallelize(Array((1,"a"),(2,"b"),(3,"c")))
rdd: org.apache.spark.rdd.RDD[(Int, String)] = ParallelCollectionRDD[32] at parallelize at <console>:24
（2）创建第二个pairRDD
scala> val rdd1 = sc.parallelize(Array((1,4),(2,5),(4,6)))
rdd1: org.apache.spark.rdd.RDD[(Int, Int)] = ParallelCollectionRDD[33] at parallelize at <console>:24
（3）join操作并打印结果
scala> rdd.join(rdd1).collect()
res13: Array[(Int, (String, Int))] = Array((1,(a,4)), (2,(b,5)), (3,(c,6)))
Action算子
34.18案例
1. 作用：通过func函数聚集RDD中的所有元素，先聚合分区内数据，再聚合分区间数据。
2. 需求：创建一个RDD，将所有元素聚合得到结果
（1）创建一个RDD[Int]
scala> val rdd1 = sc.makeRDD(1 to 10,2)
rdd1: org.apache.spark.rdd.RDD[Int] = ParallelCollectionRDD[85] at makeRDD at <console>:24
（2）聚合RDD[Int]所有元素
scala> rdd1.reduce(_+_)
res50: Int = 55
（3）创建一个RDD[String]
scala> val rdd2 = sc.makeRDD(Array(("a",1),("a",3),("c",3),("d",5)))
rdd2: org.apache.spark.rdd.RDD[(String, Int)] = ParallelCollectionRDD[86] at makeRDD at <console>:24
（4）聚合RDD[String]所有数据
scala> rdd2.reduce((x,y)=>(x._1 + y._1,x._2 + y._2))
res51: (String, Int) = (adca,12)
34.19案例
1. 作用：针对(K,V)类型的RDD，返回一个(K,Int)的map，表示每一个key对应的元素个数。
2. 需求：创建一个PairRDD，统计每种key的个数
（1）创建一个PairRDD
scala> val rdd = sc.parallelize(List((1,3),(1,2),(1,4),(2,3),(3,6),(3,8)),3)
rdd: org.apache.spark.rdd.RDD[(Int, Int)] = ParallelCollectionRDD[95] at parallelize at <console>:24
（2）统计每种key的个数
scala> rdd.countByKey
res63: scala.collection.Map[Int,Long] = Map(3 -> 2, 1 -> 3, 2 -> 1)
34.20案例
1. 作用：在数据集的每一个元素上，运行函数func进行更新。
2. 需求：创建一个RDD，对每个元素进行打印
（1）创建一个RDD
scala> var rdd = sc.makeRDD(1 to 5,2)
rdd: org.apache.spark.rdd.RDD[Int] = ParallelCollectionRDD[107] at makeRDD at <console>:24
（2）对该RDD每个元素进行打印
scala> rdd.foreach(println(_))
3
4
5
1
2
34.22 collect()案例
1. 作用：在驱动程序中，以数组的形式返回数据集的所有元素。
2. 需求：创建一个RDD，并将RDD内容收集到Driver端打印
（1）创建一个RDD
scala> val rdd = sc.parallelize(1 to 10)
rdd: org.apache.spark.rdd.RDD[Int] = ParallelCollectionRDD[0] at parallelize at <console>:24
（2）将结果收集到Driver端
scala> rdd.collect
res0: Array[Int] = Array(1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10)
34.23 count()案例
1. 作用：返回RDD中元素的个数
2. 需求：创建一个RDD，统计该RDD的条数
（1）创建一个RDD
scala> val rdd = sc.parallelize(1 to 10)
rdd: org.apache.spark.rdd.RDD[Int] = ParallelCollectionRDD[0] at parallelize at <console>:24
（2）统计该RDD的条数
scala> rdd.count
res1: Long = 10
34.24 first()案例
1. 作用：返回RDD中的第一个元素
2. 需求：创建一个RDD，返回该RDD中的第一个元素
（1）创建一个RDD
scala> val rdd = sc.parallelize(1 to 10)
rdd: org.apache.spark.rdd.RDD[Int] = ParallelCollectionRDD[0] at parallelize at <console>:24
（2）统计该RDD的条数
scala> rdd.first
res2: Int = 1
34.25 take(n)案例
1. 作用：返回一个由RDD的前n个元素组成的数组
2. 需求：创建一个RDD，统计该RDD的条数
（1）创建一个RDD
scala> val rdd = sc.parallelize(Array(2,5,4,6,8,3))
rdd: org.apache.spark.rdd.RDD[Int] = ParallelCollectionRDD[2] at parallelize at <console>:24
（2）统计该RDD的条数
scala> rdd.take(3)
res10: Array[Int] = Array(2, 5, 4)
35、什么是宽窄依赖
窄依赖指的是每一个父RDD的Partition最多被子RDD的一个Partition使用。
宽依赖指的是多个子RDD的Partition会依赖同一个父RDD的Partition，会引起shuffle。
36、任务划分的几个重要角色
RDD任务切分中间分为：Application、Job、Stage和Task
1）Application：初始化一个SparkContext即生成一个Application；
2）Job：一个Action算子就会生成一个Job；
3）Stage：根据RDD之间的依赖关系的不同将Job划分成不同的Stage，遇到一个宽依赖则划分一个Stage；
4）Task：Stage是一个TaskSet，将Stage划分的结果发送到不同的Executor执行即为一个Task。
