重拾 hadoop mapreduce 学习 一

开始聊mapreduce，mapreduce是hadoop的计算框架，我学hadoop是从hive开始入手，再到hdfs，当我学习hdfs时候，就感觉到hdfs和mapreduce关系的紧密。这个可能是我做技术研究的思路有关，我开始学习某一套技术总是想着这套技术到底能干什么，只有当我真正理解了这套技术解决了什么问题时候，我后续的学习就能逐步的加快，而学习hdfs时候我就发现，要理解hadoop框架的意义，hdfs和mapreduce是密不可分，所以当我写分布式文件系统时候，总是感觉自己的理解肤浅，今天我开始写mapreduce了，今天写文章时候比上周要进步多，不过到底能不能写好本文了，只有试试再说了。

Mapreduce初析

Mapreduce是一个计算框架，既然是做计算的框架，那么表现形式就是有个输入（input），mapreduce操作这个输入（input），通过本身定义好的计算模型，得到一个输出（output），这个输出就是我们所需要的结果。

我们要学习的就是这个计算模型的运行规则。在运行一个mapreduce计算任务时候，任务过程被分为两个阶段：map阶段和reduce阶段，每个阶段都是用键值对（key/value）作为输入（input）和输出（output）。而程序员要做的就是定义好这两个阶段的函数：map函数和reduce函数。

Mapreduce的基础实例

讲解mapreduce运行原理前，首先我们看看mapreduce里的hello world实例WordCount,这个实例在任何一个版本的hadoop安装程序里都会有，大家很容易找到，这里我还是贴出代码，便于我后面的讲解，代码如下：

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packageorg.apache.hadoop.examples;

 

importjava.io.IOException;

importjava.util.StringTokenizer;

 

importorg.apache.hadoop.conf.Configuration;

importorg.apache.hadoop.fs.Path;

importorg.apache.hadoop.io.IntWritable;

importorg.apache.hadoop.io.Text;

importorg.apache.hadoop.mapreduce.Job;

importorg.apache.hadoop.mapreduce.Mapper;

importorg.apache.hadoop.mapreduce.Reducer;

importorg.apache.hadoop.mapreduce.lib.input.FileInputFormat;

importorg.apache.hadoop.mapreduce.lib.output.FileOutputFormat;

importorg.apache.hadoop.util.GenericOptionsParser;

 

publicclass WordCount {

 

  publicstatic class TokenizerMapper

       extendsMapper<Object, Text, Text, IntWritable>{

 

    privatefinal static IntWritable one = newIntWritable(1);

    privateText word = newText();

 

    publicvoid map(Object key, Text value, Context context

                    )throwsIOException, InterruptedException {

      StringTokenizer itr = newStringTokenizer(value.toString());

      while(itr.hasMoreTokens()) {

        word.set(itr.nextToken());

        context.write(word, one);

      }

    }

  }

 

  publicstatic class IntSumReducer

       extendsReducer<Text,IntWritable,Text,IntWritable> {

    privateIntWritable result = newIntWritable();

 

    publicvoid reduce(Text key, Iterable<IntWritable> values,

                       Context context

                       )throwsIOException, InterruptedException {

      intsum = 0;

      for(IntWritable val : values) {

        sum += val.get();

      }

      result.set(sum);

      context.write(key, result);

    }

  }

 

  publicstatic void main(String[] args) throwsException {

    Configuration conf = newConfiguration();

    String[] otherArgs = newGenericOptionsParser(conf, args).getRemainingArgs();

    if(otherArgs.length != 2) {

      System.err.println("Usage: wordcount <in> <out>");

      System.exit(2);

    }

    Job job = newJob(conf, "word count");

    job.setJarByClass(WordCount.class);

    job.setMapperClass(TokenizerMapper.class);

    job.setCombinerClass(IntSumReducer.class);

    job.setReducerClass(IntSumReducer.class);

    job.setOutputKeyClass(Text.class);

    job.setOutputValueClass(IntWritable.class);

    FileInputFormat.addInputPath(job,newPath(otherArgs[0]));

    FileOutputFormat.setOutputPath(job,newPath(otherArgs[1]));

    System.exit(job.waitForCompletion(true) ? 0: 1);

  }

}

如何运行它，这里不做累述了，大伙可以百度下，网上这方面的资料很多。这里的实例代码是使用新的api，大家可能在很多书籍里看到讲解mapreduce的WordCount实例都是老版本的api，这里我不给出老版本的api，因为老版本的api不太建议使用了，大家做开发最好使用新版本的api，新版本api和旧版本api有区别在哪里：

1. 新的api放在：org.apache.hadoop.mapreduce,旧版api放在：org.apache.hadoop.mapred
2. 新版api使用虚类，而旧版的使用的是接口，虚类更加利于扩展，这个是一个经验，大家可以好好学习下hadoop的这个经验。

其他还有很多区别，都是说明新版本api的优势，因为我提倡使用新版api，这里就不讲这些，因为没必要再用旧版本，因此这种比较也没啥意义了。

下面我对代码做简单的讲解，大家看到要写一个mapreduce程序，我们的实现一个map函数和reduce函数。我们看看map的方法：

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publicvoid map(Object key, Text value, Context context) throwsIOException, InterruptedException {…}

这里有三个参数，前面两个Object key, Text value就是输入的key和value，第三个参数Context context这是可以记录输入的key和value，例如：context.write(word, one);此外context还会记录map运算的状态。

对于reduce函数的方法：

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publicvoid reduce(Text key, Iterable<IntWritable> values, Context context) throwsIOException, InterruptedException {…}

reduce函数的输入也是一个key/value的形式，不过它的value是一个迭代器的形式Iterable<IntWritable> values，也就是说reduce的输入是一个key对应一组的值的value，reduce也有context和map的context作用一致。

至于计算的逻辑就是程序员自己去实现了。

下面就是main函数的调用了，这个我要详细讲述下，首先是：

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Configuration conf = newConfiguration();

运行mapreduce程序前都要初始化Configuration，该类主要是读取mapreduce系统配置信息，这些信息包括hdfs还有mapreduce，也就是安装hadoop时候的配置文件例如：core-site.xml、hdfs-site.xml和mapred-site.xml等等文件里的信息，有些童鞋不理解为啥要这么做，这个是没有深入思考mapreduce计算框架造成，我们程序员开发mapreduce时候只是在填空，在map函数和reduce函数里编写实际进行的业务逻辑，其它的工作都是交给mapreduce框架自己操作的，但是至少我们要告诉它怎么操作啊，比如hdfs在哪里啊，mapreduce的jobstracker在哪里啊，而这些信息就在conf包下的配置文件里。

接下来的代码是：

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String[] otherArgs = newGenericOptionsParser(conf, args).getRemainingArgs();

  if(otherArgs.length != 2) {

    System.err.println("Usage: wordcount <in> <out>");

    System.exit(2);

  }

If的语句好理解，就是运行WordCount程序时候一定是两个参数，如果不是就会报错退出。至于第一句里的GenericOptionsParser类，它是用来解释常用hadoop命令，并根据需要为Configuration对象设置相应的值，其实平时开发里我们不太常用它，而是让类实现Tool接口，然后再main函数里使用ToolRunner运行程序，而ToolRunner内部会调用GenericOptionsParser。

接下来的代码是：

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Job job = newJob(conf, "word count");

job.setJarByClass(WordCount.class);

job.setMapperClass(TokenizerMapper.class);

job.setCombinerClass(IntSumReducer.class);

job.setReducerClass(IntSumReducer.class);

第一行就是在构建一个job，在mapreduce框架里一个mapreduce任务也叫mapreduce作业也叫做一个mapreduce的job，而具体的map和reduce运算就是task了，这里我们构建一个job，构建时候有两个参数，一个是conf这个就不累述了，一个是这个job的名称。

第二行就是装载程序员编写好的计算程序，例如我们的程序类名就是WordCount了。这里我要做下纠正，虽然我们编写mapreduce程序只需要实现map函数和reduce函数，但是实际开发我们要实现三个类，第三个类是为了配置mapreduce如何运行map和reduce函数，准确的说就是构建一个mapreduce能执行的job了，例如WordCount类。

第三行和第五行就是装载map函数和reduce函数实现类了，这里多了个第四行，这个是装载Combiner类，这个我后面讲mapreduce运行机制时候会讲述，其实本例去掉第四行也没有关系，但是使用了第四行理论上运行效率会更好。

接下来的代码：

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job.setOutputKeyClass(Text.class);

job.setOutputValueClass(IntWritable.class);

这个是定义输出的key/value的类型，也就是最终存储在hdfs上结果文件的key/value的类型。

最后的代码是：

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FileInputFormat.addInputPath(job,newPath(otherArgs[0]));

FileOutputFormat.setOutputPath(job,newPath(otherArgs[1]));

System.exit(job.waitForCompletion(true) ? 0: 1);

第一行就是构建输入的数据文件，第二行是构建输出的数据文件，最后一行如果job运行成功了，我们的程序就会正常退出。FileInputFormat和FileOutputFormat是很有学问的，我会在下面的mapreduce运行机制里讲解到它们。

好了，mapreduce里的hello word程序讲解完毕，我这个讲解是从新办api进行，这套讲解在网络上还是比较少的，应该很具有代表性的。