En aquest tema, aprendrem a escriure un programa MapReduce des de zero. MapReduce és un model de programació per al processament i generació de grans conjunts de dades amb un algorisme paral·lel, distribuït en un clúster. El model es compon de dos passos principals: el pas Map i el pas Reduce.
Objectius d'aprenentatge
- Comprendre l'estructura bàsica d'un programa MapReduce.
- Escriure un programa MapReduce senzill.
- Executar i provar el programa en un entorn Hadoop.
Estructura d'un programa MapReduce
Un programa MapReduce típic es compon de tres parts principals:
- Mapper: Processa les dades d'entrada i genera un conjunt de parells clau-valor intermèdia.
- Reducer: Agafa els parells clau-valor generats pel Mapper i els combina per produir el resultat final.
- Driver: Configura el treball MapReduce i llança el procés.
- Mapper
El Mapper és responsable de processar les dades d'entrada i generar parells clau-valor intermèdia. Aquí teniu un exemple d'una classe Mapper en Java:
import org.apache.hadoop.io.IntWritable; import org.apache.hadoop.io.LongWritable; import org.apache.hadoop.io.Text; import org.apache.hadoop.mapreduce.Mapper; import java.io.IOException; public class TokenizerMapper extends Mapper<LongWritable, Text, Text, IntWritable> { private final static IntWritable one = new IntWritable(1); private Text word = new Text(); @Override protected void map(LongWritable key, Text value, Context context) throws IOException, InterruptedException { String[] tokens = value.toString().split("\\s+"); for (String token : tokens) { word.set(token); context.write(word, one); } } }
- Reducer
El Reducer agafa els parells clau-valor generats pel Mapper i els combina per produir el resultat final. Aquí teniu un exemple d'una classe Reducer en Java:
import org.apache.hadoop.io.IntWritable; import org.apache.hadoop.io.Text; import org.apache.hadoop.mapreduce.Reducer; import java.io.IOException; public class IntSumReducer extends Reducer<Text, IntWritable, Text, IntWritable> { private IntWritable result = new IntWritable(); @Override protected void reduce(Text key, Iterable<IntWritable> values, Context context) throws IOException, InterruptedException { int sum = 0; for (IntWritable val : values) { sum += val.get(); } result.set(sum); context.write(key, result); } }
- Driver
El Driver configura el treball MapReduce i llança el procés. Aquí teniu un exemple d'una classe Driver en Java:
import org.apache.hadoop.conf.Configuration; import org.apache.hadoop.fs.Path; import org.apache.hadoop.io.IntWritable; import org.apache.hadoop.io.Text; import org.apache.hadoop.mapreduce.Job; import org.apache.hadoop.mapreduce.lib.input.FileInputFormat; import org.apache.hadoop.mapreduce.lib.output.FileOutputFormat; public class WordCount { public static void main(String[] args) throws Exception { Configuration conf = new Configuration(); Job job = Job.getInstance(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, new Path(args[0])); FileOutputFormat.setOutputPath(job, new Path(args[1])); System.exit(job.waitForCompletion(true) ? 0 : 1); } }
Executar el programa MapReduce
Pas 1: Compilar el codi
Compila el codi Java utilitzant javac
:
javac -classpath `hadoop classpath` -d wordcount_classes TokenizerMapper.java IntSumReducer.java WordCount.java
Pas 2: Crear un fitxer JAR
Crea un fitxer JAR amb les classes compilades:
Pas 3: Executar el treball MapReduce
Executa el treball MapReduce utilitzant el fitxer JAR creat:
Exercici pràctic
Exercici 1: Comptar paraules en un fitxer de text
- Escriu un programa MapReduce que compti el nombre d'ocurrències de cada paraula en un fitxer de text.
- Compila el codi i crea un fitxer JAR.
- Executa el treball MapReduce en un clúster Hadoop.
Solució
El codi proporcionat anteriorment és una solució per a aquest exercici. Assegura't de seguir els passos per compilar i executar el programa.
Resum
En aquest tema, hem après a escriure un programa MapReduce senzill. Hem vist com definir les classes Mapper i Reducer, així com configurar i llançar el treball MapReduce amb una classe Driver. També hem practicat compilant i executant el programa en un entorn Hadoop. Amb aquests coneixements, estàs preparat per escriure i executar els teus propis programes MapReduce per processar grans conjunts de dades.
Curs de Hadoop
Mòdul 1: Introducció a Hadoop
- Què és Hadoop?
- Visió general de l'ecosistema Hadoop
- Hadoop vs Bases de dades tradicionals
- Configuració de l'entorn Hadoop
Mòdul 2: Arquitectura de Hadoop
- Components bàsics de Hadoop
- HDFS (Sistema de fitxers distribuït de Hadoop)
- Marc MapReduce
- YARN (Yet Another Resource Negotiator)
Mòdul 3: HDFS (Sistema de fitxers distribuït de Hadoop)
Mòdul 4: Programació MapReduce
- Introducció a MapReduce
- Flux de treball d'una feina MapReduce
- Escriure un programa MapReduce
- Tècniques d'optimització de MapReduce
Mòdul 5: Eines de l'ecosistema Hadoop
Mòdul 6: Conceptes avançats de Hadoop
- Seguretat de Hadoop
- Gestió de clústers de Hadoop
- Ajust de rendiment de Hadoop
- Serialització de dades de Hadoop
Mòdul 7: Aplicacions reals i estudis de cas
- Hadoop en emmagatzematge de dades
- Hadoop en aprenentatge automàtic
- Hadoop en processament de dades en temps real
- Estudis de cas d'implementacions de Hadoop