Spark SQL 编程初级实践

一、实验目的

（1）通过实验掌握 Spark SQL 的基本编程方法；

（2）熟悉 RDD 到 DataFrame 的转化方法；

（3）熟悉利用 Spark SQL 管理来自不同数据源的数据。

二、实验平台

操作系统： Ubuntu16.04

Spark 版本：2.1.0

数据库：MySQL

三、实验内容和要求

1．Spark SQL 基本操作

将下列 JSON 格式数据复制到 Linux 系统中，并保存命名为 employee.json。

{ "id":1 , "name":" Ella" , "age":36 }

{ "id":2, "name":"Bob","age":29 }

{ "id":3 , "name":"Jack","age":29 }

{ "id":4 , "name":"Jim","age":28 }

{ "id":5 , "name":"Damon" }

为 employee.json 创建 DataFrame，并写出 Scala 语句完成下列操作：

(1) 查询所有数据；

(2) 查询所有数据，并去除重复的数据；

(3) 查询所有数据，打印时去除 id 字段；

(4) 筛选出 age>30 的记录；

(5) 将数据按 age 分组；

(6) 将数据按 name 升序排列；

(7) 取出前 3 行数据；

(8) 查询所有记录的 name 列，并为其取别名为 username；

(9) 查询年龄 age 的平均值；

(10) 查询年龄 age 的最小值。

2．编程实现将 RDD 转换为 DataFrame

源文件内容如下（包含 id,name,age）：

1,Ella,36

2,Bob,29

3,Jack,29

请将数据复制保存到 Linux 系统中，命名为 employee.txt，实现从 RDD 转换得到DataFrame，并按“id:1,name:Ella,age:36”的格式打印出 DataFrame 的所有数据。请写出程序代码。

实验代码：

scala> import org.apache.spark.sql.types._
import org.apache.spark.sql.types._

scala> import org.apache.spark.sql.Row
import org.apache.spark.sql.Row

scala> val peopleRDD = spark.sparkContext.textFile("file:///home/xhj/employee.txt")
peopleRDD: org.apache.spark.rdd.RDD[String] = file:///home/xhj/employee.txt MapPartitionsRDD[1] at textFile at <console>:27

scala> val schemaString = "id name age"
schemaString: String = id name age

scala> val fields = schemaString.split(" ").map(fieldName => StructField(fieldName, StringType, nullable = true))
fields: Array[org.apache.spark.sql.types.StructField] = Array(StructField(id,StringType,true), StructField(name,StringType,true), StructField(age,StringType,true))

scala> val schema = StructType(fields)
schema: org.apache.spark.sql.types.StructType = StructType(StructField(id,StringType,true), StructField(name,StringType,true), StructField(age,StringType,true))

scala> val rowRDD = peopleRDD.map(_.split(",")).map(attributes => Row(attributes(0), attributes(1).trim, attributes(2).trim))
rowRDD: org.apache.spark.rdd.RDD[org.apache.spark.sql.Row] = MapPartitionsRDD[3] at map at <console>:29

scala> val peopleDF = spark.createDataFrame(rowRDD, schema)
peopleDF: org.apache.spark.sql.DataFrame = [id: string, name: string ... 1 more field]

scala> peopleDF.createOrReplaceTempView("people")

scala> val results = spark.sql("SELECT id,name,age FROM people")
results: org.apache.spark.sql.DataFrame = [id: string, name: string ... 1 more field]

scala> results.map(attributes => "id: " + attributes(0)+","+"name:"+attributes(1)+","+"age:"+attributes(2)).show()
+--------------------+                                                          
|               value|
+--------------------+
|id: 1,name:Ella,a...|
|id: 2,name:Bob,ag...|
|id: 3,name:Jack,a...|
+--------------------+

实验结果：

3. 编程实现利用 DataFrame 读写 MySQL 的数据

（1）在 MySQL 数据库中新建数据库 sparktest，再创建表 employee，包含如表 6-2 所示的两行数据。

（2）配置 Spark 通过 JDBC 连接数据库 MySQL，编程实现利用 DataFrame 插入如表 6-3 所示的两行数据到 MySQL 中，最后打印出 age 的最大值和 age 的总和。

实验代码：

import java.util.Properties

import com.sun.org.apache.xalan.internal.xsltc.compiler.util.IntType
import org.apache.spark.sql.types._
import org.apache.spark.sql.{Row, SparkSession}


object exercise03 {
  val spark: SparkSession = SparkSession.builder().getOrCreate()
  def main(args: Array[String]): Unit = {

    val jdbcDF = spark.read.format("jdbc").option("url", "jdbc:mysql://localhost:3306/sparktest?serverTimezone=UTC")
      .option("driver", "com.mysql.cj.jdbc.Driver").option("dbtable", "employee")
      .option("user", "root").option("password", "root").load()
    jdbcDF.show()

    val studentRDD=spark.sparkContext.parallelize(Array("3 Mary F 26","4 Tom M 23"))
      .map(x=>x.split(" "))
    val ROWRDD=studentRDD.map(x=>Row(x(0).toInt,x(1).trim,x(2).trim,x(3).toInt))
    ROWRDD.foreach(print)
    //设置模式信息
    val schema=StructType(List(StructField("id",IntegerType,true),StructField("name",StringType,true),StructField("gender",StringType,true),StructField("age", IntegerType, true)))

    val studentDF=spark.createDataFrame(ROWRDD,schema)

    val parameter=new Properties()
    parameter.put("user","root")
    parameter.put("password","root")
    parameter.put("driver","com.mysql.cj.jdbc.Driver")
    studentDF.write.mode("append").jdbc("jdbc:mysql://localhost:3306/sparktest?serverTimezone=UTC","employee",parameter)
    jdbcDF.show()
  }
}

实验结果：