Spark 键值对RDD的操作

键值对RDD（Pair RDD）是指每个RDD元素都是（key，value）键值对类型，是一种常见的RDD类型，可以应用于很多的应用场景。

一、 键值对RDD的创建

键值对RDD的创建主要有两种方式：
（1）从文件中加载生成RDD；
（2）通过并行集合（数组）创建RDD。

1，从文件中加载生成RDD

首先使用textFile()方法从文件中加载数据，然后，使用map()函数转换得到相应的键值对RDD。

scala> val  lines = sc.textFile("file:///usr/local/spark/mycode/pairrdd/word.txt")
lines: org.apache.spark.rdd.RDD[String] = file:///usr/local/spark/mycode/pairrdd/ word.txtMapPartitionsRDD[1] at textFile at <console>:27 
scala> val  pairRDD = lines.flatMap(line => line.split(" ")).map(word => (word,1)) pairRDD: org.apache.spark.rdd.RDD[(String, Int)] = MapPartitionsRDD[3] at map at <console>:29 
scala> pairRDD.foreach(println) 
(i,1) 
(love,1) 
(hadoop,1) 
…… 

map(word => (word,1))函数的作用是，取出RDD中的每个元素，也就是每个单词，赋值给word，然后把word转换成(word,1)的键值对形式。

2，通过并行集合（数组）创建RDD

scala> val  list = List("Hadoop","Spark","Hive","Spark")
list: List[String] = List(Hadoop, Spark, Hive, Spark)  scala> val  rdd = sc.parallelize(list) rdd: org.apache.spark.rdd.RDD[String] = ParallelCollectionRDD[11] at parallelize at <console>:29  
scala> val pairRDD = rdd.map(word => (word,1)) pairRDD: org.apache.spark.rdd.RDD[(String, Int)] = MapPartitionsRDD[12] at map at <console>:31 
scala> pairRDD.foreach(println) 
(Hadoop,1) 
(Spark,1) 
(Hive,1) 
(Spark,1)

二、常用的键值对转换操作

常用的键值对转换操作包括reduceByKey(func)、groupByKey()、keys、values、sortByKey()、mapValues(func)、join和combineByKey等。

1，reduceByKey(func)

reduceByKey(func)的功能是，使用func函数合并具有相同键的值。
有一个键值对RDD包含4个元素，分别是(“Hadoop”,1)、(“Spark”,1)、(“Hive”,1)和(“Spark”,1)。可以使用reduceByKey()操作，得到每个单词的出现次数，代码及其执行结果如下：

scala> pairRDD.reduceByKey((a,b)=>a+b).foreach(println)
(Spark,2)
(Hive,1)
(Hadoop,1)

2，·groupByKey()

groupByKey()的功能是，对具有相同键的值进行分组。
有四个键值对(“spark”,1)、(“spark”,2)、(“hadoop”,3)和(“hadoop”,5)，采用groupByKey()后得到的结果是：(“spark”,(1,2))和(“hadoop”,(3,5))，代码及其执行结果如下：

scala> pairRDD.groupByKey()
res15: org.apache.spark.rdd.RDD[(String, Iterable[Int])] = ShuffledRDD[15] at groupByKeyat <console>:34

reduceByKey和groupByKey的区别是：reduceByKey用于对每个key对应的多个value进行聚合操作，并且聚合操作可以通过函数func进行自定义；groupByKey也是对每个key进行操作，但是，对每个key只会生成一个value-list，groupByKey本身不能自定义函数，需要先用groupByKey生成RDD，然后才能对此RDD通过map进行自定义函数操作。

3，keys()

键值对RDD每个元素都是(key,value)的形式，keys操作只会把键值对RDD中的key返回，形成一个新的RDD。

有一个键值对RDD，名称为pairRDD，包含4个元素，分别是(“Hadoop”,1)、(“Spark”,1)、(“Hive”,1)和(“Spark”,1)，可以使用keys方法取出所有的key并打印出来，代码及其执行结果如下：

scala> pairRDD.keys
res17: org.apache.spark.rdd.RDD[String] = MapPartitionsRDD[17] at keys at <console>:34 
scala> pairRDD.keys.foreach(println) 
Hadoop 
Spark 
Hive 
Spark

4，values()

values操作只会把键值对RDD中的value返回，形成一个新的RDD。

有一个键值对RDD，名称为pairRDD，包含4个元素，分别是(“Hadoop”,1)、(“Spark”,1)、(“Hive”,1)和(“Spark”,1)，可以使用values方法取出所有的value并打印出来，代码及其执行结果如下：

scala> pairRDD.values
res0: org.apache.spark.rdd.RDD[Int] = MapPartitionsRDD[2] at values at <console>:34  
scala> pairRDD.values.foreach(println) 
1 
1 
1 
1

5，sortByKey()

sortByKey()的功能是返回一个根据key排序的RDD。

有一个键值对RDD，名称为pairRDD，包含4个元素，分别是(“Hadoop”,1)、(“Spark”,1)、(“Hive”,1)和(“Spark”,1)，使用sortByKey()的效果如下：

scala> pairRDD.sortByKey()
res0: org.apache.spark.rdd.RDD[(String, Int)] = ShuffledRDD[2] at sortByKey at <console>:34 
scala> pairRDD.sortByKey().foreach(println) 
(Hadoop,1) 
(Hive,1) 
(Spark,1) 
(Spark,1)

6，sortBy()

sortByKey()的功能是返回一个根据key排序的RDD，而sortBy()则可以根据其他字段进行排序。

scala> val  d1 = sc.parallelize(Array(("c",8),("b",25),("c",17),("a",42),("b",4),("d",9),("e",17),("c",2),("f",29),("g",21),("b",9))) 
scala> d1.reduceByKey(_+_).sortByKey(false).collect res2: Array[(String, Int)] = Array((g,21),(f,29),(e,17),(d,9),(c,27),(b,38),(a,42))

sortByKey(false)括号中的参数false表示按照降序排序，如果没有提供参数false，则默认采用升序排序。从上面排序后的效果可以看出，所有键值对都按照key的降序进行了排序，因此输出Array((g,21),(f,29),(e,17),(d,9),(c,27),(b,38),(a,42))。

7，mapValues(func)

mapValues(func)对键值对RDD中的每个value都应用一个函数，但是，key不会发生变化。
有一个键值对RDD，名称为pairRDD，包含4个元素，分别是(“Hadoop”,1)、(“Spark”,1)、(“Hive”,1)和(“Spark”,1)，下面使用mapValues()操作把所有RDD元素的value都增加1：

scala> pairRDD.mapValues(x => x+1)res2: org.apache.spark.rdd.RDD[(String, Int)] = MapPartitionsRDD[4] at mapValues at <console>:34 scala> pairRDD.mapValues(x => x+1).foreach(println) (Hadoop,2) (Spark,2) (Hive,2) (Spark,2)

8，join()

join表示内连接，对于给定的两个输入数据集(K,V1)和(K,V2)，只有在两个数据集中都存在的key才会被输出，最终得到一个(K,(V1,V2))类型的数据集。

scala> val  pairRDD1 = sc.| parallelize(Array(("spark",1),("spark",2),("hadoop",3),("hadoop",5))) 
scala> val  pairRDD2 = sc.parallelize(Array(("spark","fast"))) 
scala> pairRDD1.join(pairRDD2) 
scala> pairRDD1.join(pairRDD2).foreach(println) 
(spark,(1,fast)) 
(spark,(2,fast))

pairRDD1中的键值对(“spark”,1)和pairRDD2中的键值对(“spark”,“fast”)，因为二者具有相同的key（即"spark"），所以会产生连接结果(“spark”,(1,“fast”))。

9，combineByKey()

combineByKey(createCombiner,mergeValue,mergeCombiners,partitioner,mapSideCombine)中的各个参数的含义如下：
（1）createCombiner：在第一次遇到key时创建组合器函数，将RDD数据集中的V类型值转换C类型值（V => C）；
（2）mergeValue：合并值函数，再次遇到相同的Key时，将createCombiner的C类型值与这次传入的V类型值合并成一个C类型值（C,V）=>C；
（3）mergeCombiners：合并组合器函数，将C类型值两两合并成一个C类型值；
（4）partitioner：使用已有的或自定义的分区函数，默认是HashPartitioner；
（5）mapSideCombine：是否在map端进行Combine操作，默认为true。

文章来源：《Spark编程基础》 作者：林子雨

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