Hadoop 下Kmeans分析

 Hadoop下Kmeans的实现
 
 
 
package org.apache.mahout.clustering.syntheticcontrol.kmeans;
 
import org.apache.hadoop.conf.Configuration;
import org.apache.hadoop.fs.FileSystem;
import org.apache.hadoop.fs.Path;
import org.apache.hadoop.util.ToolRunner;
 
import org.apache.mahout.clustering.Cluster;
import org.apache.mahout.clustering.canopy.CanopyDriver;
import org.apache.mahout.clustering.conversion.InputDriver;
import org.apache.mahout.clustering.kmeans.KMeansDriver;
import org.apache.mahout.clustering.kmeans.RandomSeedGenerator;
import org.apache.mahout.common.AbstractJob;
import org.apache.mahout.common.HadoopUtil;
import org.apache.mahout.common.commandline.DefaultOptionCreator;
import org.apache.mahout.common.distance.DistanceMeasure;
import org.apache.mahout.common.distance.EuclideanDistanceMeasure;
import org.apache.mahout.common.distance.SquaredEuclideanDistanceMeasure;
import org.apache.mahout.utils.clustering.ClusterDumper;
 
import org.slf4j.Logger;
import org.slf4j.LoggerFactory;
 
import java.io.IOException;
 
import java.util.Map;
 
 
public final class Job extends AbstractJob {
    private static final Logger log = LoggerFactory.getLogger(Job.class);
    private static final String DIRECTORY_CONTAINING_CONVERTED_INPUT = "data";
 
    private Job() {
    }
 
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        if (args.length > 0) {
            log.info("Running with only user-supplied arguments");
            ToolRunner.run(new Configuration(), new Job(), args);
        else {
            log.info("Running with default arguments");
 
            Path output = new Path("output");
            Configuration conf = new Configuration();
            HadoopUtil.delete(conf, output);
            new Job().run(conf, new Path("testdata"), output,
                new EuclideanDistanceMeasure(), 60.510);
        }
    }
 
    @Override
    public int run(String[] args)
        throws IOException, ClassNotFoundException, InstantiationException,
            IllegalAccessException, InterruptedException {
        addInputOption();
        addOutputOption();
        addOption(DefaultOptionCreator.distanceMeasureOption().create());
        addOption(DefaultOptionCreator.numClustersOption().create());
        addOption(DefaultOptionCreator.t1Option().create());
        addOption(DefaultOptionCreator.t2Option().create());
        addOption(DefaultOptionCreator.convergenceOption().create());
        addOption(DefaultOptionCreator.maxIterationsOption().create());
        addOption(DefaultOptionCreator.overwriteOption().create());
 
        Map<String, String> argMap = parseArguments(args);
 
        if (argMap == null) {
            return -1;
        }
 
        Path input = getInputPath();
        Path output = getOutputPath();
        String measureClass = getOption(DefaultOptionCreator.DISTANCE_MEASURE_OPTION);
 
        if (measureClass == null) {
            measureClass = SquaredEuclideanDistanceMeasure.class.getName();
        }
 
        double convergenceDelta = Double.parseDouble(getOption(
                    DefaultOptionCreator.CONVERGENCE_DELTA_OPTION));
        int maxIterations = Integer.parseInt(getOption(
                    DefaultOptionCreator.MAX_ITERATIONS_OPTION));
 
        if (hasOption(DefaultOptionCreator.OVERWRITE_OPTION)) {
            HadoopUtil.delete(getConf(), output);
        }
 
        ClassLoader ccl = Thread.currentThread().getContextClassLoader();
        Class<?> cl = ccl.loadClass(measureClass);
        DistanceMeasure measure = (DistanceMeasure) cl.newInstance();
 
        if (hasOption(DefaultOptionCreator.NUM_CLUSTERS_OPTION)) {
            int k = Integer.parseInt(getOption(
                        DefaultOptionCreator.NUM_CLUSTERS_OPTION));
            run(getConf(), input, output, measure, k, convergenceDelta,
                maxIterations);
        else {
            double t1 = Double.parseDouble(getOption(
                        DefaultOptionCreator.T1_OPTION));
            double t2 = Double.parseDouble(getOption(
                        DefaultOptionCreator.T2_OPTION));
            run(getConf(), input, output, measure, t1, t2, convergenceDelta,
                maxIterations);
        }
 
        return 0;
    }
 
    /**
     * Run the kmeans clustering job on an input dataset using the given the
     * number of clusters k and iteration parameters. All output data will be
     * written to the output directory, which will be initially deleted if it
     * exists. The clustered points will reside in the path
     * <output>/clustered-points. By default, the job expects a file containing
     * equal length space delimited data that resides in a directory named
     * "testdata", and writes output to a directory named "output".
     *
     * @param conf
     *          the Configuration to use
     * @param input
     *          the String denoting the input directory path
     * @param output
     *          the String denoting the output directory path
     * @param measure
     *          the DistanceMeasure to use
     * @param k
     *          the number of clusters in Kmeans
     * @param convergenceDelta
     *          the double convergence criteria for iterations
     * @param maxIterations
     *          the int maximum number of iterations
     */
    public void run(Configuration conf, Path input, Path output,
        DistanceMeasure measure, int k, double convergenceDelta,
        int maxIterations)
        throws IOException, InterruptedException, ClassNotFoundException {
        Path directoryContainingConvertedInput = new Path(output,
                DIRECTORY_CONTAINING_CONVERTED_INPUT);
        log.info("Preparing Input");
        InputDriver.runJob(input, directoryContainingConvertedInput,
            "org.apache.mahout.math.RandomAccessSparseVector");
        log.info("Running random seed to get initial clusters");
 
        Path clusters = new Path(output, Cluster.INITIAL_CLUSTERS_DIR);
        clusters = RandomSeedGenerator.buildRandom(conf,
                directoryContainingConvertedInput, clusters, k, measure);
        log.info("Running KMeans");
        KMeansDriver.run(conf, directoryContainingConvertedInput, clusters,
            output, measure, convergenceDelta, maxIterations, truefalse);
 
        // run ClusterDumper
        ClusterDumper clusterDumper = new ClusterDumper(finalClusterPath(conf,
                    output, maxIterations), new Path(output, "clusteredPoints"));
        clusterDumper.printClusters(null);
    }
 
    /**
     * Run the kmeans clustering job on an input dataset using the given distance
     * measure, t1, t2 and iteration parameters. All output data will be written
     * to the output directory, which will be initially deleted if it exists. The
     * clustered points will reside in the path <output>/clustered-points. By
     * default, the job expects the a file containing synthetic_control.data as
     * obtained from
     http://archive.ics.uci.edu/ml/datasets/Synthetic+Control+Chart+Time+Series
     * resides in a directory named "testdata", and writes output to a directory
     * named "output".
     *
     * @param conf
     *          the Configuration to use
     * @param input
     *          the String denoting the input directory path
     * @param output
     *          the String denoting the output directory path
     * @param measure
     *          the DistanceMeasure to use
     * @param t1
     *          the canopy T1 threshold
     * @param t2
     *          the canopy T2 threshold
     * @param convergenceDelta
     *          the double convergence criteria for iterations
     * @param maxIterations
     *          the int maximum number of iterations
     * @throws IOException
     * @throws InterruptedException
     * @throws ClassNotFoundException
     * @throws IllegalAccessException
     * @throws InstantiationException
     */
    public void run(Configuration conf, Path input, Path output,
        DistanceMeasure measure, double t1, double t2, double convergenceDelta,
        int maxIterations)
        throws IOException, InterruptedException, ClassNotFoundException,
            InstantiationException, IllegalAccessException {
        Path directoryContainingConvertedInput = new Path(output,
                DIRECTORY_CONTAINING_CONVERTED_INPUT);
        log.info("Preparing Input");
        InputDriver.runJob(input, directoryContainingConvertedInput,
            "org.apache.mahout.math.RandomAccessSparseVector");
        log.info("Running Canopy to get initial clusters");
        CanopyDriver.run(conf, directoryContainingConvertedInput, output,
            measure, t1, t2, falsefalse);
        log.info("Running KMeans");
        KMeansDriver.run(conf, directoryContainingConvertedInput,
            new Path(output, Cluster.INITIAL_CLUSTERS_DIR), output, measure,
            convergenceDelta, maxIterations, truefalse);
 
        // run ClusterDumper
        ClusterDumper clusterDumper = new ClusterDumper(finalClusterPath(conf,
                    output, maxIterations), new Path(output, "clusteredPoints"));
        clusterDumper.printClusters(null);
    }
 
    /**
     * Return the path to the final iteration's clusters
     */
    private static Path finalClusterPath(Configuration conf, Path output,
        int maxIterations) throws IOException {
        FileSystem fs = FileSystem.get(conf);
 
        for (int i = maxIterations; i >= 0; i--) {
            Path clusters = new Path(output, "clusters-" + i);
 
            if (fs.exists(clusters)) {
                return clusters;
            }
        }
 
        return null;
    }
}
原文地址:https://www.cnblogs.com/energy1010/p/2994037.html