Hadoop的MapReduce是大数据处理中的有力工具。它存在很多有意思的点,像是数据处理逻辑的独特性,还有错综复杂的代码编写和配置方式,这些对于新手来说可能是痛点。
Map函数处理的数据来源是分布式文件系统HDFS。例如一个大型网站记录用户访问日志,存储在HDFS。这些日志数据被分割成多个块后会被Map任务独立处理。Map函数输出的键值对很关键。比如进行网页内容分析时,对网页中的文字进行词性标注,每个单词与其词性可形成键值对,这为后续处理提供基础。在处理很多文件的内容时,数据量往往庞大,Map函数能为大规模数据处理提供有效的数据转换形式。
从另一个角度讲,考虑到不同的数据类型和处理需求。像在处理图像数据时,可能是根据像素位置形成键值对之类的特殊形式。Map函数的输入输出形式是多样的,依据实际数据特征而改变,这需要开发者深入理解其工作机制以便准确操控。
在数据处理当中,Map函数的数据预处理操作多不胜数。如词频统计中,处理英文文档时要先将标点除去,留下纯单词文本再分割。在处理实时的股票价格数据时,可能需要过滤掉那些不合理的波动值。
public class MyMapper extends Mapper { private Text word = new Text(); @Override protected void map(Object key, Text value, Mapper
数据的分词过滤等预处理步骤在不同场景差别很大。以新闻文本数据为例,可能需要按照一些特定的名词或者概念进行更复杂的分词,而不是简单的按照单个字分割。并且处理数据后形成键值对时,值的形式也并非一定是简单的常量数字,可能是代表出现频率和重要性的一个指标数据。
Reduce函数接收Map阶段输出的键值对集合。在一些数据分析项目中,经过Map阶段数据已经初步整理,Reduce函数来进一步做深度分析。例如在统计全国不同地区的某种产品销售量时,Map函数输出了每个销售点的单独记录,Reduce函数汇总得出每个地区的总量。
Reduce函数输出的最终结果集在应用场景下极具意义。像电商公司统计各品类商品的总销售额,Reduce函数输出结果可以为产品策划、市场推广等提供最核心的数据依据,每个小的键值对都包含了有价值的数据信息。
主类是整个MapReduce程序的入口点。以创建一个处理生物基因序列数据的MapReduce程序为例,在主函数里创建Configuration对象简直是规定动作。随后使用Job类设定基础的环境设置很关键。
public class MyReducer extends Reducer { @Override protected void reduce(Text key, Iterable values, Reducer.Context context) throws IOException, InterruptedException { int sum = 0; for (IntWritable val : values) { sum += val.get(); } context.write(key, new IntWritable(sum)); }}
它涉及作业名称,如基因数据清理作业,还有具体的输入输出格式等,更要精确地指定Mapper和Reducer类对应我们编写的处理基因数据的类。每一个设置都决定了整个程序能否正确处理基因数据这个特殊数据种类而且高效地运行。
一个完整示例就是有实际操作的指引。像一个对物流运输数据追踪的MapReduce程序。主类里通过一系列设置完成初始配置。Mapper类负责读取运输订单中的货物出发地目的地信息,输出成以运输路线为键,订单数为值的键值对。Reducer类汇总线路上的订单量总数。这个完整示例可以为构建其他类似项目提供构建方式等参考。
再比如旅游行程数据分析项目。Map函数识别行程中的各个景点访问点,Reduce汇总各个景点的整体访问热度等。通过这类示例可以加深对于整体MapReduce程序流程的理解。
MapReduce在机器学习的简单算法里能发挥作用。比如在分析学生成绩与学习时间关系的线性回归任务中,MapReduce可以进行基础数据整理归类。根据海量的学生成绩记录,Map函数输出单个学生的成绩和学习时间键值对。Reduce函数汇总归纳出符合线性回归的数据格式。
但是对于复杂的深度学习模型训练这种MapReduce可能就力不从心。这时候就需要像TensorFlow这种框架专门来做复杂模型训练。但也不能否定MapReduce在数据预处理等辅助性机器学习工作中的价值。
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.lib.input.FileInputFormat;import org.apache.hadoop.mapreduce.lib.output.FileOutputFormat;public class MapReduceTest { public static void main(String[] args) throws Exception { Configuration conf = new Configuration(); Job job = Job.getInstance(conf, "word count"); job.setJarByClass(MapReduceTest.class); job.setMapperClass(MyMapper.class); job.setReducerClass(MyReducer.class); job.setOutputKeyClass(Text.class); job.setOutputValueClass(IntWritable.class); FileInputFormat.addInputPath(job, new Path(args[0])); FileOutputFormat.setOutputPath(job, new Path(args[1])); System.exit(job.waitForCompletion(true) ? 0 : 1); }}
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