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用户行为特征提取

一、场景

玩家每天游戏的各种操作(登录,充值等),这些行为都会记录到日志中,根据这些日志信息统计并分析用户行为。

(1)、时延

	由于 Hadoop MapReduce 底层设计因素,在进行计算的过程中,在 Map 阶段的处理结果会写入磁盘中,在 Reduce 阶段再去下载 Map 阶段处理完的结果,Reduce 计算完毕后的结果又会回写磁盘中。

	这样反复操作磁盘,I/O 开销很大,所耗费的时间自然也就偏高。这就意味着,Hadoop MapReduce 计算模型适合处理 批处理任务,而对实时统计任务则不适合,如 股票交易系统,银行交易系统。

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WordCount简析
package org.apache.hadoop.examples;

import java.io.IOException;
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 {
    /**
     * map 阶段
     * <p>
     * Object 此处为文本数据的起始位置的偏移量;可以直接使用 Long 类型,源码此处使用Object做了泛化
     * Text 输入< key, value >对的 value 值,此处为一段具体的文本数据
     * Text 输出< key, value >对的 key 值,此处为一个单词
     * IntWritable:输出< key, value >对的 value 值,此处固定为 1
     */
    public static class TokenizerMapper
            extends Mapper<Object, Text, Text, IntWritable> {
        // IntWritable 是 Hadoop 对 Integer 的进一步封装,使其可以进行序列化。
        private final static IntWritable one = new IntWritable(1);
        // map 端的任务是对输入数据按照单词进行切分,每个单词为 Text 类型。
        private Text word = new Text();

        /**
         * @param key     输入数据在原数据中的偏移量
         * @param value   具体的数据数据,此处为一段字符串
         * @param context 用于暂时存储 map() 处理后的结果
         * @throws IOException          IO异常
         * @throws InterruptedException 中断异常
         */
        @Override
        public void map(Object key, Text value, Context context
        ) throws IOException, InterruptedException {
            // 字符串分割,也可以用 apache.common.lang3的 StringUtils.split
            StringTokenizer itr = new StringTokenizer(value.toString());
            // map 输出的 key value
            while (itr.hasMoreTokens()) {
                word.set(itr.nextToken());
                context.write(word, one);
            }
        }
    }

    /**
     * reduce阶段,map的输出是reduce的输入
     * Text:输入< key, value >对的key值,此处为一个单词
     * IntWritable:输入< key, value >对的value值
     * Text:输出< key, value >对的key值,此处为一个单词
     * IntWritable:输出< key, value >对,此处为相同单词词频累加之后的值。实际上就是一个数字
     */
    public static class IntSumReducer
            extends Reducer<Text, IntWritable, Text, IntWritable> {
        private IntWritable result = new IntWritable();

        /**
         * @param key     输入< key, value >对的key值,也就是一个单词
         * @param values  一系列的key值相同的序列化结构
         * @param context 临时存储reduce端产生的结果
         * @throws IOException          IO异常
         * @throws InterruptedException 中断异常
         */
        @Override
        public void reduce(Text key, Iterable<IntWritable> values,
                           Context context
        ) throws IOException, InterruptedException {
            // 将相同的key进行合并,value累加
            int sum = 0;
            for (IntWritable val : values) {
                sum += val.get();
            }
            result.set(sum);
            // 单词和它的数目
            context.write(key, result);
        }
    }

    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);
        }
        // main函数调用Job类及逆行MapReduce 作业的初始化
        Job job = Job.getInstance(conf, "word count");
        job.setJarByClass(WordCount.class);
        // 设置 job 的 map 阶段的执行类
        job.setMapperClass(TokenizerMapper.class);
        // 设置 job 的 combine 阶段的执行类
        job.setCombinerClass(IntSumReducer.class);
        // 设置 job 的 reduce 阶段的执行类
        job.setReducerClass(IntSumReducer.class);
        // map的输出 key、value 映射
        job.setOutputKeyClass(Text.class);
        // 设置程序的输出的value值的类型
        job.setOutputValueClass(IntWritable.class);
        // 调用 addInputFormat 设置输入路径
        for (int i = 0; i < otherArgs.length - 1; ++i) {
            // Path 是绝对路径
            FileInputFormat.addInputPath(job, new Path(otherArgs[i]));
        }
        // 输入文件 和 输出文件的路径
        FileOutputFormat.setOutputPath(job,
                new Path(otherArgs[otherArgs.length - 1]));
        // 等待任务完成,任务完成之后退出程序
        System.exit(job.waitForCompletion(true) ? 0 : 1);
    }
}


zheng大约 2 分钟大数据HADOOP
Yarn概述

一、组件介绍

Yarn的基本思想是将 JobTracker 的资源管理和作业的调度/监控两大主要职能拆分为两个独立的进程:

	a. 一个全局的 Resource Manager 

	b. 每个应用对应的 Application Master(AM)

Resource Manager 和每个节点上的 Node Manager(NM)组成了全新的通用操作系统,以分布式的方式管理应用程序。

Resource Manager拥有为系统中所有应用分配资源的决定权。与之相关的是应用程序的Application Master,负责与Resource Manager协商资源,并与Node Manager协同工作来执行和监控任务。

zheng大约 2 分钟大数据HADOOP
MapReduce概述

一、基本模型

MapReduce采取了分而治之的基本思想,将一个大的作业分解成若干小的任务,提交给集群的多台计算机处理,这样就大大提高了完成作业的效率。

在Hadoop平台上,MapReduce框架负责处理并行编程中分布式存储、工作调度、负载均衡、容错及网络通信等复杂工作,把处理过程高度抽象为两个函数:Map 和 Reduce。

Map负责把作业分解成多个任务,Reduce负责把分解后多任务处理的结果汇总起来。

其中:

执行MapReduce作业的机器角色由两个:JobTracker 和 TaskTracker

(1)JobTracker用于调度作业(一个集群只有一个JobTracker)

(2)TaskTracker用于跟踪任务的执行情况。

zheng大约 3 分钟大数据HADOOP
HDFS文件操作

一、读文件

HDFS有一个文件系统实例,客户端通过调用这个实例的open()方法就可以打开系统中希望读取的文件。

HDFS通过RPC调用NameNode获取文件块的位置信息,对于文件的每一个块,NameNode会返回该块副本DataNode的节点地址。

另外,客户端还会根据网络拓扑来确定它与每一个DataNode的位置信息,从离它最近的那个DataNode获取数据块的副本,最理想的情况是数据块就储存在客户端所在的节点上。

具体过程:

![image-20191216155358635](/assets/images/hdfs-read-file.png)

(1)客户端发起请求

(2)客户端与NameNode得到文件的块及位置信息列表

(3)客户端直接和DataNode交互读取数据

(4)读取完成关闭连接

这样设计的巧妙之处有:

(1)在运行MapReduce任务时,每个客户端就是一个DataNode节点。

(2)NameNode 仅需要相应块的位置信息请求,否则随着客户端的增加,NameNode会很快成为瓶颈。

Hadoop的网络拓扑。在海量数据处理过程中,主要限制因素时节点之间的带宽。衡量两个节点之间的带宽往往很难实现,在这里Hadoop采取了一个简单的方法,它把网络拓扑看成一棵树,两个节点的距离等于他们到最近共同祖先距离的综合,而树的层次可以这么划分:

a、同一个节点中的进程

b、同一机架上的不同节点

c、同一数据中心不同机架

d、不同数据中心的节点

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HDFS概述

本文权威指南读书笔记

一、HDFS的设计前提和目标

(1)存储大文件:HDFS支持GB级别大小的文件;

(2)流式数据访问:保证高吞吐量

(3)容错性:完善的冗余备份机制;

(4)简单的一致性模型:一次写入多次读取;

(5)移动计算优于移动数据:HDFS使应用计算移动到离他最近数据位置的接口;

(6)兼容各种硬件和软件平台。

HDFS不适合的场景:

(1)大量小文件:文件的元数据存储在NameNode内容中,大量小文件意味着元数据增加,会占用大量内存;

(2)低延迟数据访问:HDFS是专门针对吞吐量而不是用户低延迟;

(3)多用户写入:导致一致性维护困难。

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