Hadoop中的Partitioner浅析

转自:http://blog.csdn.net/b1198103958/article/details/47169105

Hadoop里面的MapReduce编程模型,非常灵活,大部分环节我们都可以重写它的API,来灵活定制我们自己的一些特殊需求。 

今天散仙要说的这个分区函数Partitioner,也是一样如此,下面我们先来看下Partitioner的作用: 
对map端输出的数据key作一个散列,使数据能够均匀分布在各个reduce上进行后续操作,避免产生热点区。 

大部分情况下,我们都会使用默认的分区函数,但有时我们又有一些,特殊的需求,而需要定制Partition来完成我们的业务,案例如下: 
对如下数据,按字符串的长度分区,长度为1的放在一个,2的一个,3的各一个。 

河南省;1 
河南;2 
中国;3 
中国人;4 
大;1 
小;3 
中;11 

这时候,我们使用默认的分区函数,就不行了,所以需要我们定制自己的Partition,首先分析下,我们需要3个分区输出,所以在设置reduce的个数时,一定要设置为3,其次在partition里,进行分区时,要根据长度具体分区,而不是根据字符串的hash码来分区。

总结

(Partition)分区出现的必要性,如何使用Hadoop产生一个全局排序的文件?最简单的方法就是使用一个分区,但是该方法在处理大型文件时效率极低,因为一台机器必须处理所有输出文件,从而完全丧失了MapReduce所提供的并行架构的优势。事实上我们可以这样做,首先创建一系列排好序的文件;其次,串联这些文件(类似于归并排序);最后得到一个全局有序的文件。主要的思路是使用一个partitioner来描述全局排序的输出。比方说我们有1000个1-10000的数据,跑10个ruduce任务, 如果我们运行进行partition的时候,能够将在1-1000中数据的分配到第一个reduce中,1001-2000的数据分配到第二个reduce中,以此类推。即第n个reduce所分配到的数据全部大于第n-1个reduce中的数据。这样,每个reduce出来之后都是有序的了,我们只要cat所有的输出文件,变成一个大的文件,就都是有序的了 


基本思路就是这样,但是现在有一个问题,就是数据的区间如何划分,在数据量大,还有我们并不清楚数据分布的情况下。一个比较简单的方法就是采样,假如有一亿的数据,我们可以对数据进行采样,如取10000个数据采样,然后对采样数据分区间。在Hadoop中,patition我们可以用TotalOrderPartitioner替换默认的分区。然后将采样的结果传给他,就可以实现我们想要的分区。在采样时,我们可以使用hadoop的几种采样工具,RandomSampler,InputSampler,IntervalSampler。 


       这样,我们就可以对利用分布式文件系统进行大数据量的排序了,我们也可以重写Partitioner类中的compare函数,来定义比较的规则,从而可以实现字符串或其他非数字类型的排序,也可以实现二次排序乃至多次排序。

combine、partition和shuffle的区别:

combine和partition都是函数,中间的步骤应该只有shuffle!


combine分为map端和reduce端,作用是把同一个key的键值对合并在一起,可以自定义的。
combine函数把一个map函数产生的<key,value>对(多个key,value)合并成一个新的<key2,value2>.将新的<key2,value2>作为输入到reduce函数中
这个value2亦可称之为values,因为有多个。这个合并的目的是为了减少网络传输。

partition是分割map每个节点的结果,按照key分别映射给不同的reduce,也是可以自定义的。这里其实可以理解归类。
我们对于错综复杂的数据归类。比如在动物园里有牛羊鸡鸭鹅,他们都是混在一起的,但是到了晚上他们就各自牛回牛棚,羊回羊圈,鸡回鸡窝。partition的作用就是把这些数据归类。只不过在写程序的时候,mapreduce使用哈希HashPartitioner帮我们归类了。这个我们也可以自定义。

shuffle就是map和reduce之间的过程,包含了两端的combine和partition。

Map的结果,会通过partition分发到Reducer上,Reducer做完Reduce操作后,通过OutputFormat,进行输出
shuffle阶段的主要函数是fetchOutputs(),这个函数的功能就是将map阶段的输出,copy到reduce 节点本地。

补充:

Map的结果,会通过partition分发到Reducer上,Reducer做完Reduce操作后,通过OutputFormat,进行输出,下面我们就来分析参与这个过程的类。
Mapper的结果,可能送到Combiner做合并,Combiner在系统中并没有自己的基类,而是用Reducer作为Combiner的基类,他们对外的功能是一样的,只是使用的位置和使用时的上下文不太一样而已。Mapper最终处理的键值对<key, value>,是需要送到Reducer去合并的,合并的时候,有相同key的键/值对会送到同一个Reducer那。哪个key到哪个Reducer的分配过程,是由Partitioner规定的。它只有一个方法,
getPartition(Text key, Text value, int numPartitions)  
输入是Map的结果对<key, value>和Reducer的数目,输出则是分配的Reducer(整数编号)。就是指定Mappr输出的键值对到哪一个reducer上去。系统缺省的Partitioner是HashPartitioner,它以key的Hash值对Reducer的数目取模,得到对应的Reducer。这样保证如果有相同的key值,肯定被分配到同一个reducre上。如果有N个reducer,编号就为0,1,2,3……(N-1)。
Reducer是所有用户定制Reducer类的基类,和Mapper类似,它也有setup,reduce,cleanup和run方法,其中setup和cleanup含义和Mapper相同,reduce是真正合并Mapper结果的地方,它的输入是key和这个key对应的所有value的一个迭代器,同时还包括Reducer的上下文。系统中定义了两个非常简单的Reducer,IntSumReducer和LongSumReducer,分别用于对整形/长整型的value求和。

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