揭開神祕面紗,會 stream 流就會大數據

作者:是奉壹呀

原文:https://juejin.cn/post/7226612646543818807

如果你會任意一門語言的 stream 流,沒道理不會大數據開發。

俗話說男追女隔座山,女追男隔層紗。 如果說零基礎學大數據,感覺前面是一座山,那麼只要你會 java 或者任意一門語言的 stream 流,那大數據就只隔了一層紗。

準備工作

張三,20,研發部,普通員工
李四,31,研發部,普通員工
李麗,36,財務部,普通員工
張偉,38,研發部,經理
杜航,25,人事部,普通員工
周歌,28,研發部,普通員工
@Getter
@Setter
@AllArgsConstructor
@NoArgsConstructor
@ToString
static
class Employee implements Serializable {
    private String name;
    private Integer age;
    private String department;
    private String level;
}

因爲 scala 確實是比較小衆的語言,本文還是使用 java 演示 spark 代碼。

map 類

java stream map

map 表示一對一操作。將上游數據的一行數據進行任意操作,最終得到操作後的一條數據。 這種思想,在 java 和 spark,flink 都是一致的。

我們先用 java stream 演示讀取文件,再使用 map 操作將每行數據映射爲Employee對象。

List<String> list = FileUtils.readLines(new File("f:/test.txt")"utf-8");
List<Employee> employeeList = list.stream().map(word -> {
    List<String> words = Arrays.stream(word.split(",")).collect(Collectors.toList());
    Employee employee = new Employee(words.get(0), Integer.parseInt(words.get(1)), words.get(2), words.get(3));
    return employee;
}).collect(Collectors.toList());

employeeList.forEach(System.out::println);

轉換後的數據:

JavaStreamDemo.Employee(name=張三, age=20, department=研發部, level=普通員工)
JavaStreamDemo.Employee(name=李四, age=31, department=研發部, level=普通員工)
JavaStreamDemo.Employee(name=李麗, age=36, department=財務部, level=普通員工)
JavaStreamDemo.Employee(name=張偉, age=38, department=研發部, level=經理)
JavaStreamDemo.Employee(name=杜航, age=25, department=人事部, level=普通員工)
JavaStreamDemo.Employee(name=周歌, age=28, department=研發部, level=普通員工)

spark map

首先得到一個 SparkSession 對象,讀取文件,得到一個 DataSet 彈性數據集對象。

SparkSession session = SparkSession.builder().master("local[*]").getOrCreate();
Dataset<Row> reader = session.read().text("F:/test.txt");
reader.show();

這裏的 show() 就是打印輸出當前數據集,它是一個 action 類的算子。 得到結果:

+-----------------------+
|                  value|
+-----------------------+
|張三,20,研發部,普通員工|
|李四,31,研發部,普通員工|
|李麗,36,財務部,普通員工|
|    張偉,38,研發部,經理|
|杜航,25,人事部,普通員工|
|周歌,28,研發部,普通員工|
+-----------------------+

這裏實現了 MapFunction 接口裏的 call 方法,每次拿到一行數據,我們這裏進行切分,再轉換爲對象。

  1. 需要特別指出的一點是,與後端 WEB 應用有一個統一異常處理不同的是,大數據應用,特別是流式計算,要保證 7*24 在線,需要對每個算子進行異常捕獲。 因爲你不知道上游數據清洗到底怎麼樣,很可能拿到一條髒數據,處理的時候拋出異常,如果沒有捕獲處理,那麼整個應用就會掛掉。

  2. spark 的算子分爲 Transformation 和 Action 兩種類型。Transformation 會開成一個 DAG 圖,具有 lazy 延遲性,它只會從一個 dataset(rdd/df) 轉換成另一個 dataset(rdd/df),只有當遇到 action 類的算子纔會真正執行。 我們今天會演示的算子都是 Transformation 類的算子。

典型的 Action 算子包括 show,collect,save 之類的。比如在本地進行 show 查看結果,或者完成運行後 save 到數據庫,或者 HDFS。

  1. spark 執行時分爲 driver 和 executor。但不是本文的重點,不會展開講。 只需要注意 driver 端會將代碼分發到各個分佈式系統的節點 executor 上,它本身不會參與計算。一般來說,算子外部,如以下示例代碼的 a 處會在 driver 端執行,b 處算子內部會不同服務器上的 executor 端執行。 所以在算子外部定義的變量,在算子內部使用的時候要特別注意!! 不要想當然地以爲都是一個 main 方法裏寫的代碼,就一定會在同一個 JVM 裏。

這裏涉及到序列化的問題,同時它們分處不同的 JVM,使用 "==" 比較的時候也可能會出問題!!

這是一個後端 WEB 開發轉向大數據開發時,這個思想一定要轉變過來。

簡言之,後端WEB服務的分佈式是我們自己實現的,大數據的分佈式是框架天生幫我們實現的

MapFunction

// a 算子外部,driver端
Dataset<Employee> employeeDataset = reader.map(new MapFunction<Row, Employee>() {
            @Override
            public Employee call(Row row) throws Exception {
                // b 算子內部,executor端
                Employee employee = null;
                try {
                    // gson.fromJson(); 這裏使用gson涉及到序列化問題
                    List<String> list = Arrays.stream(row.mkString().split(",")).collect(Collectors.toList());
                    employee = new Employee(list.get(0), Integer.parseInt(list.get(1)), list.get(2), list.get(3));
                } catch (Exception exception) {
                    // 日誌記錄
                    // 流式計算中要做到7*24小時不間斷,任意一條上流髒數據都可能導致失敗,從而導致任務退出,所以這裏要做好異常的抓取
                    exception.printStackTrace();
                }
                return employee;
            }
        }, Encoders.bean(Employee.class));

        employeeDataset.show();

輸出

+---+----------+--------+----+
|age|department|   level|name|
+---+----------+--------+----+
| 20|    研發部|普通員工|張三|
| 31|    研發部|普通員工|李四|
| 36|    財務部|普通員工|李麗|
| 38|    研發部|    經理|張偉|
| 25|    人事部|普通員工|杜航|
| 28|    研發部|普通員工|周歌|

MapPartitionsFunction

spark 中 map 和 mapPartitions 有啥區別?

map 是 1 條 1 條處理數據。 mapPartitions 是一個分區一個分區處理數據。

後者一定比前者效率高嗎?

不一定,看具體情況。

這裏使用前面 map 一樣的邏輯處理。可以看到在 call 方法裏得到的是一個 Iterator 迭代器,是一批數據。

得到一批數據,然後再一對一映射爲對象,再以 Iterator 的形式返回這批數據。

Dataset<Employee> employeeDataset2 = reader.mapPartitions(new MapPartitionsFunction<Row, Employee>() {
    @Override
    public Iterator<Employee> call(Iterator<Row> iterator) throws Exception {
        List<Employee> employeeList = new ArrayList<>();
        while (iterator.hasNext()){
            Row row = iterator.next();
            try {
                List<String> list = Arrays.stream(row.mkString().split(",")).collect(Collectors.toList());
                Employee employee = new Employee(list.get(0), Integer.parseInt(list.get(1)), list.get(2), list.get(3));
                employeeList.add(employee);
            } catch (Exception exception) {
                // 日誌記錄
                // 流式計算中要做到7*24小時不間斷,任意一條上流髒數據都可能導致失敗,從而導致任務退出,所以這裏要做好異常的抓取
                exception.printStackTrace();
            }
        }
        return employeeList.iterator();
    }
}, Encoders.bean(Employee.class));

employeeDataset2.show();

輸出結果跟 map 一樣,這裏就不貼出來了。

flatMap 類

map 和 flatMap 有什麼區別?

map 是一對一,flatMap 是一對多。 當然在 java stream 中,flatMap 叫法叫做扁平化。

這種思想,在 java 和 spark,flink 都是一致的。

java stream flatMap

以下代碼將 1 條原始數據映射到 2 個對象上並返回。

List<Employee> employeeList2 = list.stream().flatMap(word -> {
List<String> words = Arrays.stream(word.split(",")).collect(Collectors.toList());
List<Employee> lists = new ArrayList<>();
Employee employee = new Employee(words.get(0), Integer.parseInt(words.get(1)), words.get(2), words.get(3));
lists.add(employee);
Employee employee2 = new Employee(words.get(0)+"_2", Integer.parseInt(words.get(1)), words.get(2), words.get(3));
lists.add(employee2);
return lists.stream();
}).collect(Collectors.toList());
employeeList2.forEach(System.out::println);

輸出

JavaStreamDemo.Employee(name=張三, age=20, department=研發部, level=普通員工)
JavaStreamDemo.Employee(name=張三_2, age=20, department=研發部, level=普通員工)
JavaStreamDemo.Employee(name=李四, age=31, department=研發部, level=普通員工)
JavaStreamDemo.Employee(name=李四_2, age=31, department=研發部, level=普通員工)
JavaStreamDemo.Employee(name=李麗, age=36, department=財務部, level=普通員工)
JavaStreamDemo.Employee(name=李麗_2, age=36, department=財務部, level=普通員工)
JavaStreamDemo.Employee(name=張偉, age=38, department=研發部, level=經理)
JavaStreamDemo.Employee(name=張偉_2, age=38, department=研發部, level=經理)
JavaStreamDemo.Employee(name=杜航, age=25, department=人事部, level=普通員工)
JavaStreamDemo.Employee(name=杜航_2, age=25, department=人事部, level=普通員工)
JavaStreamDemo.Employee(name=周歌, age=28, department=研發部, level=普通員工)
JavaStreamDemo.Employee(name=周歌_2, age=28, department=研發部, level=普通員工)

spark flatMap

這裏實現 FlatMapFunction 的 call 方法,一次拿到 1 條數據,然後返回值是 Iterator,所以可以返回多條。

Dataset<Employee> employeeDatasetFlatmap = reader.flatMap(new FlatMapFunction<Row, Employee>() {
    @Override
    public Iterator<Employee> call(Row row) throws Exception {
        List<Employee> employeeList = new ArrayList<>();
        try {
            List<String> list = Arrays.stream(row.mkString().split(",")).collect(Collectors.toList());
            Employee employee = new Employee(list.get(0), Integer.parseInt(list.get(1)), list.get(2), list.get(3));
            employeeList.add(employee);

            Employee employee2 = new Employee(list.get(0)+"_2", Integer.parseInt(list.get(1)), list.get(2), list.get(3));
            employeeList.add(employee2);
        } catch (Exception exception) {
            exception.printStackTrace();
        }
        return employeeList.iterator();
    }
}, Encoders.bean(Employee.class));
employeeDatasetFlatmap.show();

輸出

+---+----------+--------+------+
|age|department|   level|  name|
+---+----------+--------+------+
| 20|    研發部|普通員工|  張三|
| 20|    研發部|普通員工|張三_2|
| 31|    研發部|普通員工|  李四|
| 31|    研發部|普通員工|李四_2|
| 36|    財務部|普通員工|  李麗|
| 36|    財務部|普通員工|李麗_2|
| 38|    研發部|    經理|  張偉|
| 38|    研發部|    經理|張偉_2|
| 25|    人事部|普通員工|  杜航|
| 25|    人事部|普通員工|杜航_2|
| 28|    研發部|普通員工|  周歌|
| 28|    研發部|普通員工|周歌_2|
+---+----------+--------+------+

groupby 類

與 SQL 類似,java stream 流和 spark 一樣,groupby 對數據集進行分組並在此基礎上可以進行聚合函數操作。也可以分組直接得到一組子數據集。

java stream groupBy

按部門分組統計部門人數:

Map<String, Long> map = employeeList.stream().collect(Collectors.groupingBy(Employee::getDepartment, Collectors.counting()));
        System.out.println(map);

輸出

{財務部=1, 人事部=1, 研發部=4}

spark groupBy

將映射爲對象的數據集按部門分組,在此基礎上統計部門員工數和平均年齡。

RelationalGroupedDataset datasetGroupBy = employeeDataset.groupBy("department");
// 統計每個部門有多少員工
datasetGroupBy.count().show(); 
/**
 * 每個部門的平均年齡
 */
datasetGroupBy.avg("age").withColumnRenamed("avg(age)","avgAge").show();

輸出分別爲

+----------+-----+
|department|count|
+----------+-----+
|    財務部|    1|
|    人事部|    1|
|    研發部|    4|
+----------+-----+
+----------+------+
|department|avgAge|
+----------+------+
|    財務部|  36.0|
|    人事部|  25.0|
|    研發部| 29.25|
+----------+------+

spark groupByKey

spark 的groupBygroupByKey的區別,前者在此基礎上使用聚合函數得到一個聚合值,後者只是進行分組,不進行任何計算。

類似於 java stream 的:

Map<String, List<Employee>> map2 = employeeList.stream().collect(Collectors.groupingBy(Employee::getDepartment));
System.out.println(map2);

輸出

{財務部=[JavaStreamDemo.Employee(name=李麗, age=36, department=財務部, level=普通員工)]人事部=[JavaStreamDemo.Employee(name=杜航, age=25, department=人事部, level=普通員工)]研發部=[JavaStreamDemo.Employee(name=張三, age=20, department=研發部, level=普通員工), JavaStreamDemo.Employee(name=李四, age=31, department=研發部, level=普通員工), JavaStreamDemo.Employee(name=張偉, age=38, department=研發部, level=經理), JavaStreamDemo.Employee(name=周歌, age=28, department=研發部, level=普通員工)]}

使用 spark groupByKey。

先得到一個 key-value 的一對多的一個集合數據集。 這裏的 call() 方法返回的是 key, 即分組的 key。

KeyValueGroupedDataset keyValueGroupedDataset = employeeDataset.groupByKey(new MapFunction<Employee, String>() {
    @Override
    public String call(Employee employee) throws Exception {
        // 返回分組的key,這裏表示根據部門進行分組
        return employee.getDepartment();
    }
}, Encoders.STRING());

再在keyValueGroupedDataset 的基礎上進行 mapGroups,在 call() 方法裏就可以拿到每個 key 的所有原始數據。

keyValueGroupedDataset.mapGroups(new MapGroupsFunction() {
            @Override
            public Object call(Object key, Iterator iterator) throws Exception {
                System.out.println("key = " + key);
                while (iterator.hasNext()){
                    System.out.println(iterator.next());
                }
                return iterator; 
            }
        }, Encoders.bean(Iterator.class))
                .show(); // 這裏的show()沒有意義,只是觸發計算而已

輸出

key = 人事部
SparkDemo.Employee(name=杜航, age=25, department=人事部, level=普通員工)
key = 研發部
SparkDemo.Employee(name=張三, age=20, department=研發部, level=普通員工)
SparkDemo.Employee(name=李四, age=31, department=研發部, level=普通員工)
SparkDemo.Employee(name=張偉, age=38, department=研發部, level=經理)
SparkDemo.Employee(name=周歌, age=28, department=研發部, level=普通員工)
key = 財務部
SparkDemo.Employee(name=李麗, age=36, department=財務部, level=普通員工)

reduce 類

reduce的字面意思是:減少;減小;降低;縮小。 又叫歸約。

它將數據集進行循環,讓當前對象前一對象兩兩進行計算,每次計算得到的結果作爲下一次計算的前一對象,並最終得到一個對象。

假設有 5 個數據【1,2,3,4,5】,使用 reduce 進行求和計算,分別是

比如上面的測試數據集,我要計算各部門年齡總數。使用聚合函數得到的是一個 int 類型的數字。

java stream reduce

int age = employeeList.stream().mapToInt(e -> e.age).sum();
System.out.println(age);//178

使用 reduce 也可進行上面的計算

int age1 = employeeList.stream().mapToInt(e -> e.getAge()).reduce(0,(a,b) -> a+b);
System.out.println(age1);// 178

但是我將年齡求和,同時得到一個完整的對象呢?

JavaStreamDemo.Employee(name=周歌, age=178, department=研發部, level=普通員工)

可以使用 reduce 將數據集兩兩循環,將年齡相加,同時返回最後一個遍歷的對象。

下面代碼的 pre 代表前一個對象,current 代表當前對象。

 /**
 * pre 代表前一個對象
 * current 代表當前對象
 */
Employee reduceEmployee = employeeList.stream().reduce(new Employee()(pre,current) -> {
     // 當第一次循環時前一個對象爲null
    if (pre.getAge() == null) {
        current.setAge(current.getAge());
    } else {
        current.setAge(pre.getAge() + current.getAge());
    }
    return current;
});
System.out.println(reduceEmployee);

spark reduce

spark reduce 的基本思想跟 java stream 是一樣的。

直接看代碼:

Employee datasetReduce = employeeDataset.reduce(new ReduceFunction<Employee>() {
    @Override
    public Employee call(Employee t1, Employee t2) throws Exception {
        // 不同的版本看是否需要判斷t1 == null
        t2.setAge(t1.getAge() + t2.getAge());
        return t2;
    }
});

System.out.println(datasetReduce);

輸出

SparkDemo.Employee(name=周歌, age=178, department=研發部, level=普通員工)

其它常見操作類

Employee employee = employeeDataset.filter("age > 30").limit(3).sort("age").first();
System.out.println(employee);
// SparkDemo.Employee(name=李四, age=31, department=研發部, level=普通員工)

同時可以將 dataset 註冊成 table,使用更爲強大的 SQL 來進行各種強大的運算。 現在 SQL 是 flink 的一等公民,spark 也不遑多讓。 這裏舉一個非常簡單的例子。

employeeDataset.registerTempTable("table");
session.sql("select * from table where age > 30 order by age desc limit 3").show();

輸出

+---+----------+--------+----+
|age|department|   level|name|
+---+----------+--------+----+
| 38|    研發部|    經理|張偉|
| 36|    財務部|普通員工|李麗|
| 31|    研發部|普通員工|李四|
+---+----------+--------+----+
employeeDataset.registerTempTable("table");
session.sql("select 
    concat_ws(',',collect_set(name)) as names, // group_concat
    avg(age) as age,
    department from table 
    where age > 30  
    group by department 
    order by age desc 
    limit 3").show();

輸出

+---------+----+----------+
|    names| age|department|
+---------+----+----------+
|     李麗|36.0|    財務部|
|張偉,李四|34.5|    研發部|
+---------+----+----------+

小結

本文依據 java stream 的相似性,介紹了 spark 裏面一些常見的算子操作。

本文只是做一個非常簡單的入門介紹。

如果感興趣的話, 後端的同學可以嘗試着操作一下,非常簡單,本地不需要搭建環境,只要引入 spark 的 maven 依賴即可。

我把本文的所有代碼全部貼在最後面。

java stream 源碼:

點擊查看代碼

import lombok.*;
import org.apache.commons.io.FileUtils;

import java.io.File;
import java.io.IOException;
import java.io.Serializable;
import java.util.ArrayList;
import java.util.Arrays;
import java.util.List;
import java.util.Map;
import java.util.stream.Collectors;

public class JavaStreamDemo {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        /**
         * 張三,20,研發部,普通員工
         * 李四,31,研發部,普通員工
         * 李麗,36,財務部,普通員工
         * 張偉,38,研發部,經理
         * 杜航,25,人事部,普通員工
         * 周歌,28,研發部,普通員工
         */
        List<String> list = FileUtils.readLines(new File("f:/test.txt")"utf-8");
        List<Employee> employeeList = list.stream().map(word -> {
            List<String> words = Arrays.stream(word.split(",")).collect(Collectors.toList());
            Employee employee = new Employee(words.get(0), Integer.parseInt(words.get(1)), words.get(2), words.get(3));
            return employee;
        }).collect(Collectors.toList());

        // employeeList.forEach(System.out::println);

        List<Employee> employeeList2 = list.stream().flatMap(word -> {
            List<String> words = Arrays.stream(word.split(",")).collect(Collectors.toList());
            List<Employee> lists = new ArrayList<>();
            Employee employee = new Employee(words.get(0), Integer.parseInt(words.get(1)), words.get(2), words.get(3));
            lists.add(employee);
            Employee employee2 = new Employee(words.get(0)+"_2", Integer.parseInt(words.get(1)), words.get(2), words.get(3));
            lists.add(employee2);
            return lists.stream();
        }).collect(Collectors.toList());
        // employeeList2.forEach(System.out::println);

        Map<String, Long> map = employeeList.stream().collect(Collectors.groupingBy(Employee::getDepartment, Collectors.counting()));
        System.out.println(map);
        Map<String, List<Employee>> map2 = employeeList.stream().collect(Collectors.groupingBy(Employee::getDepartment));
        System.out.println(map2);

        int age = employeeList.stream().mapToInt(e -> e.age).sum();
        System.out.println(age);// 178

        int age1 = employeeList.stream().mapToInt(e -> e.getAge()).reduce(0,(a,b) -> a+b);
        System.out.println(age1);// 178

        /**
         * pre 代表前一個對象
         * current 代表當前對象
         */
        Employee reduceEmployee = employeeList.stream().reduce(new Employee()(pre,current) -> {
            if (pre.getAge() == null) {
                current.setAge(current.getAge());
            } else {
                current.setAge(pre.getAge() + current.getAge());
            }
            return current;
        });
        System.out.println(reduceEmployee);

    }

    @Getter
    @Setter
    @AllArgsConstructor
    @NoArgsConstructor
    @ToString
    static
    class Employee implements Serializable {
        private String name;
        private Integer age;
        private String department;
        private String level;
    }
}

spark 的源碼:

點擊查看代碼

import com.google.gson.Gson;
import lombok.*;
import org.apache.spark.api.java.function.*;
import org.apache.spark.sql.*;

import java.io.Serializable;
import java.util.ArrayList;
import java.util.Arrays;
import java.util.Iterator;
import java.util.List;
import java.util.stream.Collectors;

public class SparkDemo {
    public static void main(String[] args) {
        SparkSession session = SparkSession.builder().master("local[*]").getOrCreate();
        Dataset<Row> reader = session.read().text("F:/test.txt");
        // reader.show();
        /**
         * +-----------------------+
         * |                  value|
         * +-----------------------+
         * |張三,20,研發部,普通員工|
         * |李四,31,研發部,普通員工|
         * |李麗,36,財務部,普通員工|
         * |張偉,38,研發部,經理|
         * |杜航,25,人事部,普通員工|
         * |周歌,28,研發部,普通員工|
         * +-----------------------+
         */

        // 本地演示而已,實際分佈式環境,這裏的gson涉及到序列化問題
        // 算子以外的代碼都在driver端運行
        // 任何算子以內的代碼都在executor端運行,即會在不同的服務器節點上執行
        Gson gson = new Gson();
        // a 算子外部,driver端
        Dataset<Employee> employeeDataset = reader.map(new MapFunction<Row, Employee>() {
            @Override
            public Employee call(Row row) throws Exception {
                // b 算子內部,executor端
                Employee employee = null;
                try {
                    // gson.fromJson(); 這裏使用gson涉及到序列化問題
                    List<String> list = Arrays.stream(row.mkString().split(",")).collect(Collectors.toList());
                    employee = new Employee(list.get(0), Integer.parseInt(list.get(1)), list.get(2), list.get(3));
                } catch (Exception exception) {
                    // 日誌記錄
                    // 流式計算中要做到7*24小時不間斷,任意一條上流髒數據都可能導致失敗,從而導致任務退出,所以這裏要做好異常的抓取
                    exception.printStackTrace();
                }
                return employee;
            }
        }, Encoders.bean(Employee.class));

        // employeeDataset.show();
        /**
         * +---+----------+--------+----+
         * |age|department|   level|name|
         * +---+----------+--------+----+
         * | 20|    研發部|普通員工|張三|
         * | 31|    研發部|普通員工|李四|
         * | 36|    財務部|普通員工|李麗|
         * | 38|    研發部|    經理|張偉|
         * | 25|    人事部|普通員工|杜航|
         * | 28|    研發部|普通員工|周歌|
         */

        Dataset<Employee> employeeDataset2 = reader.mapPartitions(new MapPartitionsFunction<Row, Employee>() {
            @Override
            public Iterator<Employee> call(Iterator<Row> iterator) throws Exception {
                List<Employee> employeeList = new ArrayList<>();
                while (iterator.hasNext()){
                    Row row = iterator.next();
                    try {
                        List<String> list = Arrays.stream(row.mkString().split(",")).collect(Collectors.toList());
                        Employee employee = new Employee(list.get(0), Integer.parseInt(list.get(1)), list.get(2), list.get(3));
                        employeeList.add(employee);
                    } catch (Exception exception) {
                        // 日誌記錄
                        // 流式計算中要做到7*24小時不間斷,任意一條上流髒數據都可能導致失敗,從而導致任務退出,所以這裏要做好異常的抓取
                        exception.printStackTrace();
                    }
                }
                return employeeList.iterator();
            }
        }, Encoders.bean(Employee.class));

        // employeeDataset2.show();
        /**
         * +---+----------+--------+----+
         * |age|department|   level|name|
         * +---+----------+--------+----+
         * | 20|    研發部|普通員工|張三|
         * | 31|    研發部|普通員工|李四|
         * | 36|    財務部|普通員工|李麗|
         * | 38|    研發部|    經理|張偉|
         * | 25|    人事部|普通員工|杜航|
         * | 28|    研發部|普通員工|周歌|
         * +---+----------+--------+----+
         */

        Dataset<Employee> employeeDatasetFlatmap = reader.flatMap(new FlatMapFunction<Row, Employee>() {
            @Override
            public Iterator<Employee> call(Row row) throws Exception {
                List<Employee> employeeList = new ArrayList<>();
                try {
                    List<String> list = Arrays.stream(row.mkString().split(",")).collect(Collectors.toList());
                    Employee employee = new Employee(list.get(0), Integer.parseInt(list.get(1)), list.get(2), list.get(3));
                    employeeList.add(employee);

                    Employee employee2 = new Employee(list.get(0)+"_2", Integer.parseInt(list.get(1)), list.get(2), list.get(3));
                    employeeList.add(employee2);
                } catch (Exception exception) {
                    exception.printStackTrace();
                }
                return employeeList.iterator();
            }
        }, Encoders.bean(Employee.class));
//        employeeDatasetFlatmap.show();
        /**
         * +---+----------+--------+------+
         * |age|department|   level|  name|
         * +---+----------+--------+------+
         * | 20|    研發部|普通員工|  張三|
         * | 20|    研發部|普通員工|張三_2|
         * | 31|    研發部|普通員工|  李四|
         * | 31|    研發部|普通員工|李四_2|
         * | 36|    財務部|普通員工|  李麗|
         * | 36|    財務部|普通員工|李麗_2|
         * | 38|    研發部|    經理|  張偉|
         * | 38|    研發部|    經理|張偉_2|
         * | 25|    人事部|普通員工|  杜航|
         * | 25|    人事部|普通員工|杜航_2|
         * | 28|    研發部|普通員工|  周歌|
         * | 28|    研發部|普通員工|周歌_2|
         * +---+----------+--------+------+
         */

        RelationalGroupedDataset datasetGroupBy = employeeDataset.groupBy("department");
        // 統計每個部門有多少員工
        // datasetGroupBy.count().show();
        /**
         * +----------+-----+
         * |department|count|
         * +----------+-----+
         * |    財務部|    1|
         * |    人事部|    1|
         * |    研發部|    4|
         * +----------+-----+
         */
        /**
         * 每個部門的平均年齡
         */
        // datasetGroupBy.avg("age").withColumnRenamed("avg(age)","avgAge").show();
        /**
         * +----------+--------+
         * |department|avg(age)|
         * +----------+--------+
         * |    財務部|    36.0|
         * |    人事部|    25.0|
         * |    研發部|   29.25|
         * +----------+--------+
         */

        KeyValueGroupedDataset keyValueGroupedDataset = employeeDataset.groupByKey(new MapFunction<Employee, String>() {
            @Override
            public String call(Employee employee) throws Exception {
                // 返回分組的key,這裏表示根據部門進行分組
                return employee.getDepartment();
            }
        }, Encoders.STRING());

        keyValueGroupedDataset.mapGroups(new MapGroupsFunction() {
            @Override
            public Object call(Object key, Iterator iterator) throws Exception {
                System.out.println("key = " + key);
                while (iterator.hasNext()){
                    System.out.println(iterator.next());
                }
                return iterator;
                /**
                 * key = 人事部
                 * SparkDemo.Employee(name=杜航, age=25, department=人事部, level=普通員工)
                 * key = 研發部
                 * SparkDemo.Employee(name=張三, age=20, department=研發部, level=普通員工)
                 * SparkDemo.Employee(name=李四, age=31, department=研發部, level=普通員工)
                 * SparkDemo.Employee(name=張偉, age=38, department=研發部, level=經理)
                 * SparkDemo.Employee(name=周歌, age=28, department=研發部, level=普通員工)
                 * key = 財務部
                 * SparkDemo.Employee(name=李麗, age=36, department=財務部, level=普通員工)
                 */
            }
        }, Encoders.bean(Iterator.class))
                .show(); // 這裏的show()沒有意義,只是觸發計算而已


        Employee datasetReduce = employeeDataset.reduce(new ReduceFunction<Employee>() {
            @Override
            public Employee call(Employee t1, Employee t2) throws Exception {
                // 不同的版本看是否需要判斷t1 == null
                t2.setAge(t1.getAge() + t2.getAge());
                return t2;
            }
        });

        System.out.println(datasetReduce);


        Employee employee = employeeDataset.filter("age > 30").limit(3).sort("age").first();
        System.out.println(employee);
        // SparkDemo.Employee(name=李四, age=31, department=研發部, level=普通員工)

        employeeDataset.registerTempTable("table");
        session.sql("select * from table where age > 30 order by age desc limit 3").show();

        /**
         * +---+----------+--------+----+
         * |age|department|   level|name|
         * +---+----------+--------+----+
         * | 38|    研發部|    經理|張偉|
         * | 36|    財務部|普通員工|李麗|
         * | 31|    研發部|普通員工|李四|
         * +---+----------+--------+----+
         */


    }

    @Getter
    @Setter
    @AllArgsConstructor
    @NoArgsConstructor
    @ToString
    public static class Employee implements Serializable {
        private String name;
        private Integer age;
        private String department;
        private String level;
    }
}

spark maven 依賴, 自行不需要的 spark-streaming,kafka 依賴去掉。

點擊查看代碼

<properties>
        <maven.compiler.source>8</maven.compiler.source>
        <maven.compiler.target>8</maven.compiler.target>
        <maven.compiler.source>1.8</maven.compiler.source>
        <maven.compiler.target>1.8</maven.compiler.target>
        <scala.version>2.12.15</scala.version>
        <spark.version>3.2.0</spark.version>
        <encoding>UTF-8</encoding>
    </properties>
    <dependencies>
        <!-- scala依賴-->
        <dependency>
            <groupId>org.scala-lang</groupId>
            <artifactId>scala-library</artifactId>
            <version>${scala.version}</version>
        </dependency>
        <!-- spark依賴-->
        <dependency>
            <groupId>org.apache.spark</groupId>
            <artifactId>spark-sql_2.12</artifactId>
            <version>${spark.version}</version>
        </dependency>

        <dependency>
            <groupId>org.projectlombok</groupId>
            <artifactId>lombok</artifactId>
            <version>1.18.2</version>
            <scope>provided</scope>
        </dependency>

        <!--<dependency>
            <groupId>org.apache.spark</groupId>
            <artifactId>spark-streaming-kafka-0-10_2.12</artifactId>
            <version>${spark.version}</version>
        </dependency>-->

        <dependency>
            <groupId>org.apache.spark</groupId>
            <artifactId>spark-sql-kafka-0-10_2.12</artifactId>
            <version>${spark.version}</version>
        </dependency>

        <dependency>
            <groupId>com.google.code.gson</groupId>
            <artifactId>gson</artifactId>
            <version>2.7</version>
        </dependency>

        <dependency>
            <groupId>mysql</groupId>
            <artifactId>mysql-connector-java</artifactId>
            <version>5.1.34</version>
        </dependency>

    </dependencies>
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來源https://mp.weixin.qq.com/s/yuGUQF4v3W9Cg6k9gZYYBg