Spark 理论简答
发布日期:2021-05-18 08:21:32 浏览次数:13 分类:精选文章

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1、Scala方法与函数的理解

在Scala中,方法和函数是两个不同的概念,尽管它们在某些方面有相似之处。方法(method)通过`def`定义,函数(function)通过`val`定义。方法可以看作是Scala的核心概念之一,用于封装行为,并可以与其他方法或函数进行组合与转换。而函数则更加注重功能的定义,具有轻松的灵活性,同时可以被用作方法的参数。此外,Scala的方法允许在定义时使用`>`连接方法体,而函数则使用`=`来定义执行逻辑。值得注意的是,Scala的方法可以被看作是一个块,能够方便地管理大量代码逻辑,而函数则可以被用作对象,可以传递给其他方法或函数作为参数。这种设计使得Scala在代码复杂度和灵活性方面展现出更高水平。

2、Spark中的RDD(弹性分布式数据集)是什么

RDD,全称是弹性分布式数据集,是Spark中的核心概念,它代表了一个可以被安全并行处理的可分布式数据集。RDD具有以下重要特征: • **不可变性**:一旦数据发生改变,就需要创建新的RDD进行操作。 • **分区**:数据被划分为多个称为Partition的逻辑块,可以并行处理。 • **依赖与运算**:RDD之间的操作依赖关系通过`compute`函数体现,由Partitioner(如HashPartitioner或RangePartitioner)进行划分管理。

每个RDD由多个Partition组成, Partition的大小可以通过Spark配置文件进行设置。Partition的数量和分布方式会影响Spark的并行度和性能。

3、Spark Shuffle的几种实现及其原理

Spark Shuffle是Spark ShuffleMap和ShuffleStage的组成部分,主要用于处理数据的跨阶段依赖关系。在Spark Shuffle的实现中有以下几种主要类型,分别对应不同的优化策略:

Hash Shuffle

  • 缓冲机制:每个ShuffleMapTask首先创建一个指定大小的内存缓冲区。
  • 数据存储:缓冲区溢写到磁盘上的块文件(blockfile),并封装块文件的位置信息提交给DAGScheduler。
  • Shuffle Read 阶段:相应的ReduceTask通过DAGScheduler获取待读文件的位置信息,逐步加载数据到缓冲区,最终生成Shuffle后的RDD。

优化后的Hash Shuffle

  • 改进点:为了减少中间文件的数量,优化后的HashShuffle设计中每个Executor维护一个缓冲区和一个块文件,因此中间文件的数量会更加高效地进行管理。

Sort Shuffle

  • 数据排序:每个ShuffleMapTask会根据指定条件将数据分成多个块,并预先进行排序处理(如转换为Array或Map)后写入缓冲区。
  • 数据保存:将排序后的块文件合并成一个文件,并生成索引文件以便后续处理。

Bypass Sort Shuffle

  • 省去排序:这种实现没有对数据进行排序处理,适用于一些不需要排序的Shuffle场景。

Shuffle的选择和优化主要取决于具体的应用场景和性能需求。

4、Spark On Yarn的原理(Cluster和Client模式)

Spark On Yarn支持两种主要的资源管理模式:Cluster模式和Client模式。

Cluster模式

  • Driver位置:Cluster模式下,Driver程序运行在某一台Worker节点上,分配和监控Task的执行过程。
  • 资源管理:Yarn的ResourceManager(RM)负责分配容器(Container),并由NodeManager(NM)启动Executor。

Client模式

  • Driver位置:在Client模式中,Driver程序直接运行在客户端上,独立于Worker节点。
  • 资源管理:Driver程序通过Yarn的RM申请启动一个AppMaster(应用主),并为每个Executor分配所需的容器。

两种模式的核心流程相似,主要区别在于Driver的位置和资源管理方式。

5、Spark SQL与Spark Core的区别

Spark SQL是Spark Core的扩展模块,专门用于处理和分析结构化数据。Spark Core提供了基础功能,如任务调度、内存管理、错误恢复等,而Spark SQL的主要功能包括:

支持结构化数据:Spark SQL可以读取和写入多种结构化数据格式(如JSON、Parquet、CSV等)。

三代编程模型:从第一代基于RDD、二代基于DataFrame(DF)到第三代基于DataSet(DS)均提供了更高级别的接口。
高性能处理:通过优化的查询执行引擎(Optimizer),Spark SQL能够以更高效率处理复杂的跨数据集操作。

与Spark Core相比,Spark SQL提供了更高层次的抽象,使得开发者能够更加专注于数据处理的逻辑,而不是底层细节。

6、Kafka与Redis的区别

Kafka和Redis是两个不同类别的数据存储系统,主要区别如下: • **设计目的**:Kafka是一个分布式的消息中间件,主要用于处理大量事物流数据;Redis是一个支持事务的内存数据库,擅长快速的键值存取和哈希运算。 • **数据存储**:Kafka的数据存储在磁盘上,具有持久化特性,且支持高可用性和高扩展性;Redis的数据存储在内存中,支持快照备份以保障数据持久性。 • **数据可靠性**:Kafka的消息可以被多次消费,具备高vable性;Redis的数据一旦被消费将不会被恢复,类似于短期缓存。 • **特性适用场景**:Kafka适合处理实时数据流和可靠的消息系统;Redis则适合需要快速响应的实时数据访问场景。

这种差异使得两者的应用场景各有侧重,需要根据具体需求选择合适的工具。

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