看来这篇,再也不用怕面试官问你 MapReduce 原理了!

2024-06-09 21:58

本文主要是介绍看来这篇,再也不用怕面试官问你 MapReduce 原理了!,希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值,需要的开发者们随着小编来一起学习吧!

导语

自从喵先生之前给小白讲了HDFS的故事,小白听的意犹未尽,整天缠着喵先生,想让他再继续讲讲hadoop框架内另外一个比较重要的MapReduce计算框架是啥。

目录

  1. MapReduce 是什么
  2. MapReduce 的原理

1 MapReduce 是什么

喵先生说:"MapReduce是hadoop的一个计算框架,说直白点就是hdfs负责存储,那么像其他统计、计算之类的事情就会交给MapReduce来做,分为map过程和reduce过程。 Map 过程是拆解,比如说有辆红色的小汽车,有一群工人,把它拆成零件了,这就是Map"

Reduce 过程是组合,我们有很多汽车零件,还有很多其他各种装置零件,把他们一阵拼装,变成变形金刚,这就是Reduce。

在这里插入图片描述

小白听了:"这么听起来,感觉挺形象的,那么具体的map过程和reduce过程是如何。" "且听我慢慢给你讲解",喵先生咽了咽口水。

2 MapReduce 的原理

喵先生说:"首先我们来看下面的数据————学生的信息记录表"

在这里插入图片描述

  1. 我们可以过滤出性别为1的数据;
  2. 可以将性别字段中1转换成男且0转换成女;
  3. 也可以将字段地址展开;

以上的过程就是map:以一条记录为单位做映射(过滤/转换/展开)

小白说:"我感觉map的原理跟mysql的语法好像啊,select * from student where sex=1,都是对数据进行1条1条的处理." 喵先生:"嗯,孺子可教,我们来继续看看reduce过程:我们想统计出学习各专业共有多少名同学时,需要将python、java、c进行分组,以这样的一组为单位进行统计计算。"

在这里插入图片描述

以上的过程就是reduce:以组为单位进行计算

小白说:"这不就是mysql 里面 group by的原理嘛,以组为单位进行统计" 喵先生补充到:"思想跟mysql的group by思想类似的"

最后喵先生继续总结到:" 输入数据按照以一条数据为单位进行映射(map方法),然后输出kv键值对,以组为单位作为reduce的输入进行计算,最终输出结果。" 好学的小白继续问到:"嗯,我了解了mapreduce的大致过程,它如何从hdfs上取数据的呢,中间又是如何交互的呢" 喵先生:“不错哦小白,看来你还挺上进的,那咱们来看看mapreduce交互图,mapreduce分为4步”

在这里插入图片描述

分为4步:

  1. map任务通过split在hdfs上取数据,一个split对应一个map方法并输出key,value,partition格式数据
  2. map任务将取出的数据放到内存中,并进行分区、分组排序。
  3. reduce任务此时知道了 key所在的partition,到相应的文件分区(dfs)上拉取数据,
  4. 并进行计算最终输出数据。

"为啥map不直接从hdfs上获取数据,中间非得用split获取呢?"小白挠挠头望着喵先生, 喵先生点点头对小白说:"这个问题非常赞,split默认大小等于hdfs上的一个block块大约是64M,但可以通过调整split的大小来应对不同的计算类型, 当我们运行CPU-bound(计算密集型),可以将split设置小一点,多个split对应1个block块,这样可以提高计算速度

在这里插入图片描述

当我们运行IO-bound(IO密集型),可以将split设置大一点,1个split对应N个block块,这样可以提高IO读写效率,

在这里插入图片描述

CPU-bound(计算密集型):
假设有一道数学题,题干只有一行字,
读题花费1秒,解题需要1个月才能解出来,
这样就是CPU-bound。(CPU利用率几乎100%)。
IO bound(IO密集型):
假设有一道数学题,题干有史记那么厚,
读完花费2个月,问题只是让你回答1+1
=?,
这样就是I/O-bound。(CPU IDLE状态)。

小白总结到:“split原来可以控制map的并行度,决定了到底启用多少个map任务,一个split对一个map方法,输出k,v,p键值对” “这里为什么要将输出的kv键值对放到内存里呢,虽然内存速度是硬盘的10万倍,但最终数据不也会写到磁盘上吗,这不等于脱了裤子放屁吗?”小白着急的问题, “嗯,词粗理不粗,这里放map输出的kv键值对放100M的内存中,还做了一件重要的事情————那就是对k,v,p数据进行排序,将分区p下的数据放到一起,并且同一个分区下的k进行了排序,方便后面的reduce是做 归并排序。”喵先生解释道。 “你慢点呢,我都听得懵了,举个例子呢” “那就看看下面的例子吧,统计java\python\mysql出现的次数”喵先生迅速的画了一张图

在这里插入图片描述

imput阶段:hdfs的block块上存有java、python、mysql的存储文件位置 split阶段:使用split对hdfs上的文件进行切块,其中文件分区0、2、3、15、16、17、205上存有java\python\mysql的信息, map阶段:将每个分区上的含有java\python\mysql信息的数据进行kvp键值对输出,例:java,1,0 代表0号分区下存有java信息1次 shuffle阶段:在内存中对同一组数据进行排序,例:java出现在0、3、15、205分区上, reduce阶段:最终reduce任务根据shffle阶段输出的排序,到指定的的文件分区上获取到对应的文件。 “真神奇,看来内存中的排序还真重要,有效减少了文件读取的次数,一次读取多次取数,对应的处理速度也加快了”小白恍然大悟到。

"还有个问题,我看上面的例子中key的数量是3个(java\python\mysql)对应的reduce的任务数也是3个,是不是key的数量就等于reduce的数量?"小白问道,

“观察的挺仔细的呀,reduce的数量是由程序员代码里面控制的,但key的数量也不完全等于reduce的数量,你想想万一key有10万个呢?那么reduce数量需要10万个吗?肯定没那么多资源,所以一般是根据具体服务器资源中reduce执行器的数量决定的。”喵先生补充到。

"另外还需要注意的是,如果key的数据量分布不均匀的话,可能会出现数据倾斜的问题,假如2个key————1个男,1个女,男数据量有10T,女的数据就只有1G,这样的话进行,系统遵循reduce处理同一个key时会将同一个key被分到同一个reduce执行器下,那么这样的话一个reduce执行器就会处理10T的数据,另一个reduce执行器处理1G数据,这就照成了数据倾斜。"喵先生继续补充到。

”怎么解决呢数据倾斜呢“,小白问道 ”那就下盘给你说啦~“

更多的干货在,微信公众号【数据猿温大大】

在这里插入图片描述

这篇关于看来这篇,再也不用怕面试官问你 MapReduce 原理了!的文章就介绍到这儿,希望我们推荐的文章对编程师们有所帮助!



http://www.chinasem.cn/article/1046406

相关文章

ShardingProxy读写分离之原理、配置与实践过程

《ShardingProxy读写分离之原理、配置与实践过程》ShardingProxy是ApacheShardingSphere的数据库中间件,通过三层架构实现读写分离,解决高并发场景下数据库性能瓶... 目录一、ShardingProxy技术定位与读写分离核心价值1.1 技术定位1.2 读写分离核心价值二

深度解析Python中递归下降解析器的原理与实现

《深度解析Python中递归下降解析器的原理与实现》在编译器设计、配置文件处理和数据转换领域,递归下降解析器是最常用且最直观的解析技术,本文将详细介绍递归下降解析器的原理与实现,感兴趣的小伙伴可以跟随... 目录引言:解析器的核心价值一、递归下降解析器基础1.1 核心概念解析1.2 基本架构二、简单算术表达

深入浅出Spring中的@Autowired自动注入的工作原理及实践应用

《深入浅出Spring中的@Autowired自动注入的工作原理及实践应用》在Spring框架的学习旅程中,@Autowired无疑是一个高频出现却又让初学者头疼的注解,它看似简单,却蕴含着Sprin... 目录深入浅出Spring中的@Autowired:自动注入的奥秘什么是依赖注入?@Autowired

从原理到实战解析Java Stream 的并行流性能优化

《从原理到实战解析JavaStream的并行流性能优化》本文给大家介绍JavaStream的并行流性能优化:从原理到实战的全攻略,本文通过实例代码给大家介绍的非常详细,对大家的学习或工作具有一定的... 目录一、并行流的核心原理与适用场景二、性能优化的核心策略1. 合理设置并行度:打破默认阈值2. 避免装箱

Python中的filter() 函数的工作原理及应用技巧

《Python中的filter()函数的工作原理及应用技巧》Python的filter()函数用于筛选序列元素,返回迭代器,适合函数式编程,相比列表推导式,内存更优,尤其适用于大数据集,结合lamb... 目录前言一、基本概念基本语法二、使用方式1. 使用 lambda 函数2. 使用普通函数3. 使用 N

MyBatis-Plus 与 Spring Boot 集成原理实战示例

《MyBatis-Plus与SpringBoot集成原理实战示例》MyBatis-Plus通过自动配置与核心组件集成SpringBoot实现零配置,提供分页、逻辑删除等插件化功能,增强MyBa... 目录 一、MyBATis-Plus 简介 二、集成方式(Spring Boot)1. 引入依赖 三、核心机制

redis和redission分布式锁原理及区别说明

《redis和redission分布式锁原理及区别说明》文章对比了synchronized、乐观锁、Redis分布式锁及Redission锁的原理与区别,指出在集群环境下synchronized失效,... 目录Redis和redission分布式锁原理及区别1、有的同伴想到了synchronized关键字

Linux中的HTTPS协议原理分析

《Linux中的HTTPS协议原理分析》文章解释了HTTPS的必要性:HTTP明文传输易被篡改和劫持,HTTPS通过非对称加密协商对称密钥、CA证书认证和混合加密机制,有效防范中间人攻击,保障通信安全... 目录一、什么是加密和解密?二、为什么需要加密?三、常见的加密方式3.1 对称加密3.2非对称加密四、

setsid 命令工作原理和使用案例介绍

《setsid命令工作原理和使用案例介绍》setsid命令在Linux中创建独立会话,使进程脱离终端运行,适用于守护进程和后台任务,通过重定向输出和确保权限,可有效管理长时间运行的进程,本文给大家介... 目录setsid 命令介绍和使用案例基本介绍基本语法主要特点命令参数使用案例1. 在后台运行命令2.

Spring Security 单点登录与自动登录机制的实现原理

《SpringSecurity单点登录与自动登录机制的实现原理》本文探讨SpringSecurity实现单点登录(SSO)与自动登录机制,涵盖JWT跨系统认证、RememberMe持久化Token... 目录一、核心概念解析1.1 单点登录(SSO)1.2 自动登录(Remember Me)二、代码分析三、