Hadoop的两大核心是HDFS和MapReduce,HDFS是分布式文件系统,而MappReduce的工作是进行数据处理
- MapReduce两大核心函数:Map和Reduce
- MapReduce将复杂的、运行于大规模集群上的并行计算过程高度地抽象到了两个函数:Map和Reduce
编程容易,不需要掌握分布式并行编程细节,也可以很容易把自己的程序运行在分布式系统上,完成海量数据的计算
MapReduce采用“分而治之”策略,一个存储在分布式文件系统中的大规模数据集,会被切分成许多独立的分片(split),这些分片可以被多个Map任务并行处理
MapReduce设计的一个理念就是“计算向数据靠拢”,而不是“数据向计算靠拢”,因为,移动数据需要大量的网络传输开销
MapReduce框架采用了Master/Slave架构,包括一个Master和若干个Slave。Master上运行JobTracker,Slave上运行TaskTracker
Hadoop框架是用Java实现的,但是,MapReduce应用程序则不一定要用Java来写 - MapReduce组成
MapReduce体系结构主要由四个部分组成,分别是:Client、JobTracker、TaskTracker以及Task
1)Client
用户编写的MapReduce程序通过Client提交到JobTracker端
用户可通过Client提供的一些接口查看作业运行状态
2)JobTracker
JobTracker负责资源监控和作业调度
JobTracker 监控所有TaskTracker与Job的健康状况,一旦发现失败,就将相应的任务转移到其他节点
JobTracker 会跟踪任务的执行进度、资源使用量等信息,并将这些信息告诉任务调度器(TaskScheduler),而调度器会在资源出现空闲时,选择合适的任务去使用这些资源
3)TaskTracker
TaskTracker 会周期性地通过“心跳”将本节点上资源的使用情况和任务的运行进度汇报给JobTracker,同时接收JobTracker 发送过来的命令并执行相应的操作(如启动新任务、杀死任务等)
TaskTracker 使用“slot”等量划分本节点上的资源量(CPU、内存等)。一个Task 获取到一个slot 后才有机会运行,而Hadoop调度器的作用就是将各个TaskTracker上的空闲slot分配给Task使用。slot 分为Map slot 和Reduce slot 两种,分别供MapTask 和Reduce Task 使用
4)Task
Task 分为Map Task 和Reduce Task 两种,均由TaskTracker 启动 - MapReduce工作流程
不同的Map任务之间不会进行通信
不同的Reduce任务之间也不会发生任何信息交换
用户不能显式地从一台机器向另一台机器发送消息
所有的数据交换都是通过MapReduce框架自身去实现的 - 利用MapReduce展示例子WordCount
map过程:
reduce过程
- MapReduce应用
MapReduce可以很好地应用于各种计算问题
关系代数运算(选择、投影、并、交、差、连接)
分组与聚合运算
矩阵-向量乘法
矩阵乘法 - MapReduce编程
package org.apache.hadoop.examples;
import java.io.IOException;
import java.util.Iterator;
import java.util.StringTokenizer;
import org.apache.hadoop.conf.Configuration;
import org.apache.hadoop.fs.Path;
import org.apache.hadoop.io.IntWritable;
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 org.apache.hadoop.util.GenericOptionsParser;
public class WordCount {
public WordCount() {
}
public static void main(String[] args) throws Exception {
Configuration conf = new Configuration();
String[] otherArgs = (new GenericOptionsParser(conf, args)).getRemainingArgs();
if(otherArgs.length < 2) {
System.err.println("Usage: wordcount <in> [<in>...] <out>");
System.exit(2);
}
Job job = Job.getInstance(conf, "word count");
job.setJarByClass(WordCount.class);
job.setMapperClass(WordCount.TokenizerMapper.class);
job.setCombinerClass(WordCount.IntSumReducer.class);
job.setReducerClass(WordCount.IntSumReducer.class);
job.setOutputKeyClass(Text.class);
job.setOutputValueClass(IntWritable.class);
for(int i = 0; i < otherArgs.length - 1; ++i) {
FileInputFormat.addInputPath(job, new Path(otherArgs[i]));
}
FileOutputFormat.setOutputPath(job, new Path(otherArgs[otherArgs.length - 1]));
System.exit(job.waitForCompletion(true)?0:1);
}
public static class IntSumReducer extends Reducer<Text, IntWritable, Text, IntWritable> {
private IntWritable result = new IntWritable();
public IntSumReducer() {
}
public void reduce(Text key, Iterable<IntWritable> values, Reducer<Text, IntWritable, Text, IntWritable>.Context context) throws IOException, InterruptedException {
int sum = 0;
IntWritable val;
for(Iterator i$ = values.iterator(); i$.hasNext(); sum += val.get()) {
val = (IntWritable)i$.next();
}
this.result.set(sum);
context.write(key, this.result);
}
}
public static class TokenizerMapper extends Mapper<Object, Text, Text, IntWritable> {
private static final IntWritable one = new IntWritable(1);
private Text word = new Text();
public TokenizerMapper() {
}
public void map(Object key, Text value, Mapper<Object, Text, Text, IntWritable>.Context context) throws IOException, InterruptedException {
StringTokenizer itr = new StringTokenizer(value.toString());
while(itr.hasMoreTokens()) {
this.word.set(itr.nextToken());
context.write(this.word, one);
}
}
}
}