学习Hadoop搞明白Shuffle的原理是非常重要的，然而相信很多人看了《Hadoop权威指南4》好几篇，也没有真正搞明白它真正的原理。看完这篇文章，相信会对你理解Shuffle有很大的帮助。
官方给的定义：系统执行排序、将map输出作为输入传给reducer的过程称为Shuffle。（看完是不是一脸懵逼）通俗来讲，就是从map产生输出开始到reduce消化输入的整个过程称为Shuffle。如下图用黑线框出的部分：
圆形缓冲区介绍：
每一个map任务都会有一个圆形缓冲区。默认大小100MB（io.sort.mb属性）阈值0.8也就是80MB(io.sort.spill.percent属性指定） ,
一旦达到阈值一个后台线程开始把内容写到(spill)磁盘的指定目录mapred.local.dir下的新建的一个溢出写文件。写入磁盘前先partition、sort、[combiner]。一个map task任务可能产生N个磁盘文件。map task运算完之后，产生了N个文件，然后将这些文件merge合成一个文件。
如果N=2，合成的新文件写入磁盘前只经过patition（分区）和sort（排序）过程，不会执行combiner合并（无论是否指定combiner类），如下图所示：
如果N>=3，合成的新文件写入磁盘前经过patition（分区）、sort（排序）过和combiner合并（前提是指定了combiner类），如下图所示：
思考：为什么只有当N>=3时，合成文件才会执行combiner呢？
这是因为如果N<3时，执行combiner虽然减少了文件的大小，但是同时产生了一定的系统开销。由于减少的文件大小不大，权衡利弊后，确定N<2时不在执行combiner操作。当该map task全部执行完之后，对应的reduce task将会拷贝对应分区的数据（该过程称为fetch），如下图所示：
其它的map task任务完成后，对应的reduce task也同样执行fetch操作，如下图所示：
每个map任务的完成时间可能不同，因此只要有一个任务完成，reduce任务就开始复制其输出。该阶段被称为reduce的复制阶段。reduce任务有少量复制线程，因此能够并行取得map输出。默认值是5个线程，但这个默认值可以通过设置mapred.reduce.parallel.copies属性改变。
复制完所有map输出后，reduce任务进入合并阶段，该阶段将合并map输出，并维持其顺序排序（相当于执行了sort），如果指定了combiner，在写入磁盘前还会执行combiner操作。那么具体是如何合并的呢？
合并因子默认是10，可以通过io.sort.factor属性设置。合并过程是循环进行了，可能叫经过多趟合并。目标是合并最小数量的文件以便满足最后一趟的合并系数。假设有40个文件，我们不会在四趟中每趟合并10个文件从而得到4个文件。相反，第一趟只合并4个文件，随后的三趟分别合并10个文件。再最后一趟中4个已合并的文件和余下的6个（未合并的）文件合计10个文件。具体流程如下图所示：
注意：这并没有改变合并次数，它只是一个优化措施，目的是尽量减少写到磁盘的数据量，因为最后一趟总是直接合并到reduce。
看到这里您是否理解了Shuffle的具体原理呢，如果没有，也没有关系，接下来我们通过一个wordcount案例再将整个流程梳理一遍。首先map任务的代码如下：
package
在分区（分区规则：按首字母分四个区，分别为a-i,j-q,r-z,其它）的过程中，会将相同的单词合并到一起，将出现次数用逗号隔开，如上图所示。注意此时还没有排序。分区代码如下：
package
接着执行排序操作，默认排序规则是按照key的字典升序排序，当然你也可以指定排序规则，排序后如下图所示：
接下来执行combiner操作，将每个单词后续的1求和，WCCombiner类代码如下：
package
combiner的结果如上图所示
map任务执行完，产生N个spill文件，接着对N个文件进行合并，分以下两种情况：1.N<3，无论是否指定combiner类，合并文件时都不会执行combiner
2.N>=3,如果指定了combiner类将执行combiner操作，如下图：
接下来进入fetch（或copy）阶段
然后在reduce端进行合并
然后执行最后一趟合并，并将结果直接传给reduce
reduce类代码如下：
package
reduce task执行后，输出结果：
