数据:用户,时间,地点 样例:

10001,20190401 14:20:06,20000000010000010000000000048793
10002,20190612 00:36:24,00000001000000050000000000181362
10002,20190612 01:49:05,00000001000000050000000000181362

需求统计:用户在每个地点的停留时长 如果相邻记录的地点不一致,时长累加在前一个地点上。

正常流程是根据用户id分组,根据时间戳升序排列,遍历记录相邻记录时间戳相减,得到停留时长,再做累加。

这个需求正好符合spark里面 repartitionAndSortWithinPartitions 算子的使用功能。

 

import util.DateFormat
import org.apache.spark.{Partitioner, SparkConf, SparkContext}
import org.apache.spark.sql.{Row, SparkSession}
import org.apache.spark.sql.types.{DataTypes, StructField, StructType}

object Test {

  def main(args: Array[String]): Unit = {

    //读取Spark Application 的配置信息
    val sparkConf = new SparkConf()
      //设置SparkApplication名称
      .setAppName("ModuleSpark Application")
      .setMaster("local[2]")
    val sc = SparkContext.getOrCreate(sparkConf)
    val spark = SparkSession.builder.config(sparkConf).getOrCreate()
    val hadoopConf = sc.hadoopConfiguration

    val schema = StructType(Array(
      StructField("user_id", DataTypes.StringType),
      StructField("start_time", DataTypes.StringType),
      StructField("content_id", DataTypes.StringType)
    ))
    //读入数据的时候可以直接加schema参数 同样可以利用csv直接切分
    val testRDD = spark.read.option("delimiter", ",").schema(schema).csv("localtest/input/userTimeLineDir/test.txt")

    //替换默认的排序 repartition中默认使用到ordering
    implicit val my_self_Ordering = new Ordering[Tuple2[String,String]] {
      override def compare(a: Tuple2[String,String], b: Tuple2[String,String]): Int = {
        if(a._1 == b._1){
          a._2.compareTo(b._2)
        }else{
          a._1.compareTo(a._2)
        }
      }
    }
    //数据分区依据,分区时使用默认排序
    class KeyBasePartitioner(partitions: Int) extends Partitioner {
      //分区数
      override def numPartitions: Int = partitions
      override def getPartition(key: Any): Int = {
        val k = key.asInstanceOf[Tuple2[String,String]]
        Math.abs(k._1.hashCode() % numPartitions)
      }
    }
    //特殊迭代器生成,直接生成结果数据的迭代器 尽量避免OOM
    //不可更改迭结果的记录条数
    class CustomIterator(iter: Iterator[((String,String),Row)]) extends Iterator[Row] {
      var lastUser:String = null;
      var lasttime:String = null;

      def hasNext : Boolean={iter.hasNext}

      def next :Row={
        val cur:((String,String),Row)=iter.next
        val user = cur._2.getString(0)
        val contentid = cur._2.getString(2)
        val starttime = cur._2.getString(1)

        if(lastUser == null || lastUser != user ){
          lastUser = user
          lasttime = starttime
          Row("3","4","5")
        }else{
          val dura = DateFormat.dateToTimestamp(starttime,"yyyyMMdd HH:mm:ss") - DateFormat.dateToTimestamp(lasttime,"yyyyMMdd HH:mm:ss")
          lastUser = user
          lasttime = starttime
          Row(user,contentid,dura)
        }
      }
    }

    val result = testRDD.rdd.map( x =>
      ((x.getString(0),x.getString(1)) ,x)
    ).repartitionAndSortWithinPartitions(
      new KeyBasePartitioner(10)
    ).mapPartitions(v => new CustomIterator(v))

    result.collect();

    result.saveAsTextFile("localtest/output")
  }
}

1 利用spark的参数设置,直接生成固定格式的DataSet

spark.read.csv可以直接根据分隔符将读取的文件分列,通过设置option("delimiter",",")改变分隔符,通过.schema()直接设置读取的内容格式。

 

2 利用Ordering和Partitioner对数据进行重排序

排序工作在分区的时候一起进行,所有需要排序的内容都要并入key值。(疑惑点在这里,如果把时间戳并入key值,之后的reduce操作就需要重新map一次,重新分配key值userid,但在这个过程中,无法保证数据的排列顺序,而且正常reduce需要再一次触发shuffle操作,达不到优化的效果,所以这边选择采用MapPartitions来避免reduce。)

Ordering的排序是默认进行的,当重写了Ordering方法之后,默认使用重写后的方法进行排序。代码中按userid降序时间戳升序。

repartitionAndSortWithinPartitions对原始数据进行重新分区,分区时用到了自定义的Parititioner,注意分区时只用了userid字段,字段顺序按照定义的Ordering排列。

 

3 利用MapPartitions遍历记录,替换reduce效果

Map和MapPartitions区别:map算子中的执行命令针对每一条记录调用一次(不确定有没有内部优化),mappartitions算子针对每个分区记录调用一次。一般来说,使用MapPartitions的时候先获取一个包含分区内所有记录的迭代器,依次遍历,计算结果存储到List等集合容器,返回容器的迭代器。整个过程中如果分区中结果数据的数据量量太大,容易爆内存。但是MapPartitions的优点在于,可以很方便的使用外部变量,减少初始化的次数,也可以联系上下记录。

例如在计算停留时长,外部变量保留上条记录的用户编号和时间戳,如果用户编号相同,时间戳相减;用户编号不同,更新用户编号和时间戳(正常可以通过迭代器直接返回需要的结果,问题是分区内包含大量不同用户的数据,如果数据量过大,可能爆内存)。

有个替换方法是,继承迭代器的子类,传入原始数据(MapPartitions的迭代器),直接生成包含正确结果的迭代器返回,避免使用存储结果的集合容器。(不过这样做的缺点是,返回的数据没有办法控制记录条数,和输入的记录条数一模一样,如果是删除某些记录,可以用filter,但如果是增加部分记录,没想到处理办法。)