Spark框架深度理解一:开发缘由及优缺点

2023-10-24 12:59

本文主要是介绍Spark框架深度理解一:开发缘由及优缺点,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!


前言

由于Spark框架大多都搭建在Hadoop系统之上,要明白Spark核心运行原理还是得对Hadoop体系有个熟悉的认知。从Hadoop1.0到Hadoop2.0架构的优化和发展探索详解这篇博客大家可以先去温习一下Hadoop整个体系,然后再来了解Spark框架会更有效率。

本来想直接写一篇缘由优缺点以及生态圈和运行架构与原理的,发现篇幅实在是太长了,索性分两篇

一、开发Spark目的

如果要用到Spark那基本上离不开Hadoop,我们了解到为了弥补Hadoop体系的许多不便之处,软件工程师们开发了很多便利工具去弥补Hadoop的不足或者去利用这种分布式处理的体系。例如:Hbase,Hive,等工具。

而开发Spark的主要目的,是其MapReduce计算模型延迟过高,无法胜任实时,快速计算的需求,也太过单调无法在以上做更多的开发。Spark的诞生弥补了MapReduce的缺陷。Spark继承了MapReduce分布式计算的优点并改进了MapReduce明显的缺陷。

Spark的发展历史:

2009年,Spark诞生于伯克利大学的AMPLab实验室。最出Spark只是一个实验性的项目,代码量非常少,属于轻量级的框架。

2010年,伯克利大学正式开源了Spark项目。

2013年,Spark成为了Apache基金会下的项目,进入高速发展期。第三方开发者贡献了大量的代码,活跃度非常高。

2014年,Spark以飞快的速度称为了Apache的顶级项目。

2015年~,Spark在国内IT行业变得愈发火爆,大量的公司开始重点部署或者使用Spark来替代MapReduce、Hive、Storm等传统的大数据计算框架。

 二、Spark的优缺点

1.优点

1.快速

Spark基于内存进行计算。

Spark基于内存进行计算。

Spark基于内存进行计算。

内存计算和磁盘运算的差距就不用我多说了吧,学过操作系统的懂得都懂。但是我还是讲一下这两者的区别:

我们知道计算机是利用CPU进行数据的运算的,但CPU只能对内存中的数据进行运算,而对于磁盘中的数据是不能运算的。如果要运算磁盘中的数据,必须先把磁盘中的数据读入内存,CPU才能进行运算。

我们可以用logistic算法Logistic模型原理详解分别用Hadoop MapReduce和Spark跑一边,logistic需要不停的迭代梯度算出最优参数,因此迭代了相当多次。对比:

 一般情况下,对于迭代次数较多的应用程序,Spark程序在内存中的运行速度是Hadoop MapReduce运行速度的100多倍,在磁盘上的运行速度是Hadoop MapReduce运行速度的10多倍。

Spark的中间数据存放于内存中,有更高的迭代运算效率,而Hadoop每次迭代的中间数据存放HDFS中,设计硬盘的读写,明显降低了运算效率。

2.易用

Spark支持多语言。Spark允许Java、Scala、Python及R(Spark 1.4版最新支持),这允许更多的开发者在自己熟悉的语言环境下进行工作,普及了Spark的应用范围,它自带80多个高等级操作符,允许在shell中进行交互式查询,它多种使用模式的特点让应用更灵活。
 

3.通用

Spark提供了Spark RDD、Spark SQL、Spark Streaming、Spark MLlib、Spark GraphX等技术组件,可以一站式地完成大数据领域的离线批处理、交互式查询、流式计算、机器学习、图计算等常见的任务。

3.随处运行

用户可以使用Spark的独立集群模式运行Spark,也可以在EC2(亚马逊弹性计算云)、Hadoop YARN或者Apache Mesos上运行Spark。并且可以从HDFSCassandraHBaseHiveTachyon和任何分布式文件系统读取数据。

4.支持复杂查询

除了简单的map及reduce操作之外,Spark还支持filter、foreach、reduceByKey、aggregate以及SQL查询、流式查询等复杂查询。Spark更为强大之处是用户可以在同一个工作流中无缝的搭配这些功能,例如Spark可以通过Spark Streaming获取流数据,然后对数据进行实时SQL查询或使用MLlib库进行系统推荐,而且这些复杂业务的集成并不复杂,因为它们都基于RDD这一抽象数据集在不同业务过程中进行转换,转换代价小,体现了统一引擎解决不同类型工作场景的特点。
 

5.随处运行

Spark不仅可以独立的运行(使用standalone模式),还可以运行在当下的YARN管理集群中。它还可以读取已有的任何Hadoop数据,这是个非常大的优势,它可以运行在任何Hadoop数据源上,比如HBase、HDFS、Hive等。如果合适的话,这个特性让用户可以轻易迁移已有Hadoop应用。
 

6.代码简洁

MapReduce十几行的代码用Scala写的程序在Spark上仅需要一行就能解决。

MapReduce:

Scala:

sc.textFile("/user/root/a.txt").flatMap(_.split(" ")).map((_,1)).reduceByKey(_+_).saveAsTextFile("/user/root/output")

 二、缺点

1.内存问题

 JVM的内存overhead太大,1G的数据通常需要消耗5G的内存。

2.性能问题

由于大量数据抄被缓存在RAM中,Java回收垃圾缓慢的情况严重,导致Spark性能不稳定。


参阅:

计算机内存和磁盘的关系

spark的前世今生

Spark及其生态圈简介

这篇关于Spark框架深度理解一:开发缘由及优缺点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/275330

相关文章

Spring Boot + MyBatis Plus 高效开发实战从入门到进阶优化(推荐)

《SpringBoot+MyBatisPlus高效开发实战从入门到进阶优化(推荐)》本文将详细介绍SpringBoot+MyBatisPlus的完整开发流程,并深入剖析分页查询、批量操作、动... 目录Spring Boot + MyBATis Plus 高效开发实战:从入门到进阶优化1. MyBatis

SpringCloud动态配置注解@RefreshScope与@Component的深度解析

《SpringCloud动态配置注解@RefreshScope与@Component的深度解析》在现代微服务架构中,动态配置管理是一个关键需求,本文将为大家介绍SpringCloud中相关的注解@Re... 目录引言1. @RefreshScope 的作用与原理1.1 什么是 @RefreshScope1.

Python基于wxPython和FFmpeg开发一个视频标签工具

《Python基于wxPython和FFmpeg开发一个视频标签工具》在当今数字媒体时代,视频内容的管理和标记变得越来越重要,无论是研究人员需要对实验视频进行时间点标记,还是个人用户希望对家庭视频进行... 目录引言1. 应用概述2. 技术栈分析2.1 核心库和模块2.2 wxpython作为GUI选择的优

Python 中的异步与同步深度解析(实践记录)

《Python中的异步与同步深度解析(实践记录)》在Python编程世界里,异步和同步的概念是理解程序执行流程和性能优化的关键,这篇文章将带你深入了解它们的差异,以及阻塞和非阻塞的特性,同时通过实际... 目录python中的异步与同步:深度解析与实践异步与同步的定义异步同步阻塞与非阻塞的概念阻塞非阻塞同步

Python Dash框架在数据可视化仪表板中的应用与实践记录

《PythonDash框架在数据可视化仪表板中的应用与实践记录》Python的PlotlyDash库提供了一种简便且强大的方式来构建和展示互动式数据仪表板,本篇文章将深入探讨如何使用Dash设计一... 目录python Dash框架在数据可视化仪表板中的应用与实践1. 什么是Plotly Dash?1.1

基于Flask框架添加多个AI模型的API并进行交互

《基于Flask框架添加多个AI模型的API并进行交互》:本文主要介绍如何基于Flask框架开发AI模型API管理系统,允许用户添加、删除不同AI模型的API密钥,感兴趣的可以了解下... 目录1. 概述2. 后端代码说明2.1 依赖库导入2.2 应用初始化2.3 API 存储字典2.4 路由函数2.5 应

Python GUI框架中的PyQt详解

《PythonGUI框架中的PyQt详解》PyQt是Python语言中最强大且广泛应用的GUI框架之一,基于Qt库的Python绑定实现,本文将深入解析PyQt的核心模块,并通过代码示例展示其应用场... 目录一、PyQt核心模块概览二、核心模块详解与示例1. QtCore - 核心基础模块2. QtWid

利用Python开发Markdown表格结构转换为Excel工具

《利用Python开发Markdown表格结构转换为Excel工具》在数据管理和文档编写过程中,我们经常使用Markdown来记录表格数据,但它没有Excel使用方便,所以本文将使用Python编写一... 目录1.完整代码2. 项目概述3. 代码解析3.1 依赖库3.2 GUI 设计3.3 解析 Mark

利用Go语言开发文件操作工具轻松处理所有文件

《利用Go语言开发文件操作工具轻松处理所有文件》在后端开发中,文件操作是一个非常常见但又容易出错的场景,本文小编要向大家介绍一个强大的Go语言文件操作工具库,它能帮你轻松处理各种文件操作场景... 目录为什么需要这个工具?核心功能详解1. 文件/目录存javascript在性检查2. 批量创建目录3. 文件

python中字符串拼接的几种方法及优缺点对比详解

《python中字符串拼接的几种方法及优缺点对比详解》在Python中,字符串拼接是常见的操作,Python提供了多种方法来拼接字符串,每种方法有其优缺点和适用场景,以下是几种常见的字符串拼接方法,需... 目录1. 使用 + 运算符示例:优缺点:2. 使用&nbsjsp;join() 方法示例:优缺点:3