MapReduce基础案例07-大数据去重

“数据去重”主要是为了掌握和利用并行化思想来对数据进行有意义的筛选。 统计大数据集上的数据种类个数、从网站日志中计算访问地等这些看似庞杂的任务都会涉及数据去重。 下面就进入这个实例的MapReduce程序设计。

在某论坛日志分析系统中,要统计每天的独立ip数,多个相同ip算一个独立ip--对日志数据文件中的IP地址数据进行去重。 日志数据文件中的每行都是一个日志记录数据,这里简化为一个用户来访IP。

样本数据文件 file1.txt。内容如下:

192.168.0.10
192.168.0.11
192.168.0.12
192.168.0.13
192.168.0.14
192.168.0.15
192.168.0.16
192.168.0.17

样本数据文件 file2.txt。内容如下:

192.168.0.15
192.168.0.16
192.168.0.17
192.168.0.18
192.168.0.19
192.168.0.20
192.168.0.21
192.168.0.22

仔细观察这两个数据文件,会发现它们有重复的三条数据(三个ip地址):

192.168.0.15
192.168.0.16
192.168.0.17

设计思路

数据去重的最终目标是让原始数据中出现次数超过一次的数据在输出文件中只出现一次。 我们自然而然会想到将同一个数据的所有记录都交给一台reduce机器,无论这个数据出现多少次,只要在最终结果中输出一次就可以了。

所以从设计好的reduce输入可以反推出map的输出key应为数据,value任意。 继续反推,map输出数据的key为数据,而在这个实例中每个数据代表输入文件中的一行内容, 所以map阶段要完成的任务就是在采用Hadoop默认的作业输入方式之后,将value设置为key,并直接输出(输出中的value任意)。 map中的结果经过shuffle过程之后交给reduce。 reduce阶段不会管每个key有多少个value,它直接将输入的key复制为输出的key,并输出就可以了(输出中的value被设置成空了)。


一、创建Java Maven项目

Maven依赖:

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<project xmlns="http://maven.apache.org/POM/4.0.0"
         xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
         xsi:schemaLocation="http://maven.apache.org/POM/4.0.0 http://maven.apache.org/xsd/maven-4.0.0.xsd">
    <modelVersion>4.0.0</modelVersion>

    <groupId>HadoopDemo</groupId>
    <artifactId>com.xueai8</artifactId>
    <version>1.0-SNAPSHOT</version>

    <dependencies>
        <!--hadoop依赖-->
        <dependency>
            <groupId>org.apache.hadoop</groupId>
            <artifactId>hadoop-common</artifactId>
            <version>3.3.1</version>
        </dependency>
        <!--hdfs文件系统依赖-->
        <dependency>
            <groupId>org.apache.hadoop</groupId>
            <artifactId>hadoop-hdfs</artifactId>
            <version>3.3.1</version>
        </dependency>
        <!--MapReduce相关的依赖-->
        <dependency>
            <groupId>org.apache.hadoop</groupId>
            <artifactId>hadoop-mapreduce-client-core</artifactId>
            <version>3.3.1</version>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>org.apache.hadoop</groupId>
            <artifactId>hadoop-mapreduce-client-jobclient</artifactId>
            <version>3.3.1</version>
        </dependency>
        <!--junit依赖-->
        <dependency>
            <groupId>junit</groupId>
            <artifactId>junit</artifactId>
            <version>4.12</version>
            <scope>test</scope>
        </dependency>
    </dependencies>

    <build>
        <plugins>
            <!--编译器插件用于编译拓扑-->
            <plugin>
                <groupId>org.apache.maven.plugins</groupId>
                <!--指定maven编译的jdk版本和字符集,如果不指定,maven3默认用jdk 1.5 maven2默认用jdk1.3-->
                <artifactId>maven-compiler-plugin</artifactId>
                <configuration>
                    <source>1.8</source> <!-- 源代码使用的JDK版本 -->
                    <target>1.8</target> <!-- 需要生成的目标class文件的编译版本 -->
                    <encoding>UTF-8</encoding><!-- 字符集编码 -->
                </configuration>
            </plugin>
        </plugins>
    </build>
</project>

DupMapper.java:

package com.xueai8.dedup;

import java.io.IOException;

import org.apache.hadoop.io.NullWritable;
import org.apache.hadoop.io.Text;
import org.apache.hadoop.mapreduce.Mapper;

/**
 *
 * 数据去重
 */
public class DupMapper extends Mapper<Object, Text, Text, NullWritable>{

    private static Text line = new Text();

    @Override
    protected void map(Object key, Text value, Context context)
            throws IOException, InterruptedException {
        line = value;
        context.write(line, NullWritable.get());
    }
}

DupReducer.java

package com.xueai8.dedup;

import org.apache.hadoop.io.NullWritable;
import org.apache.hadoop.io.Text;
import org.apache.hadoop.mapreduce.Reducer;

import java.io.IOException;

/**
 *
 * 数据去重
 */
public class DupReducer extends Reducer<Text, NullWritable, Text, NullWritable> {

    @Override
    protected void reduce(Text key, Iterable<NullWritable> values, Context context)
            throws IOException, InterruptedException {
        context.write(key, NullWritable.get());
    }
}

DupDriver.java:

package com.xueai8.dedup;

import org.apache.hadoop.conf.Configuration;
import org.apache.hadoop.fs.Path;
import org.apache.hadoop.io.NullWritable;
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;
import org.apache.hadoop.util.GenericOptionsParser;

/**
 *
 * 数据去重 - 驱动程序
 */
public class DupDriver {
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        Configuration conf = new Configuration();

        String[] otherArgs = new GenericOptionsParser(conf, args).getRemainingArgs();
        if (otherArgs.length != 2) {
            System.err.println("用法: DupDriver <in> <out>");
            System.exit(2);
        }

        Job job = Job.getInstance(conf, "数据去重");
        job.setJarByClass(DupDriver.class);

        // set mapper and reducer
        job.setMapperClass(DupMapper.class);
        job.setCombinerClass(DupReducer.class);
        job.setReducerClass(DupReducer.class);

        // set output key and value
        job.setOutputKeyClass(Text.class);
        job.setOutputValueClass(NullWritable.class);

        // set input and output path
        FileInputFormat.addInputPath(job, new Path(otherArgs[0]));
        FileOutputFormat.setOutputPath(job, new Path(otherArgs[1]));

        // 提交job并等待完成
        System.exit(job.waitForCompletion(true) ? 0 : 1);
    }
}

二、配置log4j

在src/main/resources目录下新增log4j的配置文件log4j.properties,内容如下:

log4j.rootLogger = info,stdout

### 输出信息到控制抬 ###
log4j.appender.stdout = org.apache.log4j.ConsoleAppender
log4j.appender.stdout.Target = System.out
log4j.appender.stdout.layout = org.apache.log4j.PatternLayout
log4j.appender.stdout.layout.ConversionPattern = [%-5p] %d{yyyy-MM-dd HH:mm:ss,SSS} method:%l%n%m%n

三、项目打包

打开IDEA下方的终端窗口terminal,执行"mvn clean package"打包命令,如下图所示:

如果一切正常,会提示打jar包成功。如下图所示:

这时查看项目结构,会看到多了一个target目录,打好的jar包就位于此目录下。如下图所示:

四、项目部署

请按以下步骤执行。

1、启动HDFS集群和YARN集群。在Linux终端窗口中,执行如下的脚本:

    $ start-dfs.sh
    $ start-yarn.sh

查看进程是否启动,集群运行是否正常。在Linux终端窗口中,执行如下的命令:

    $ jps

这时应该能看到有如下5个进程正在运行,说明集群运行正常:

    5542 NodeManager
    5191 SecondaryNameNode
    4857 NameNode
    5418 ResourceManager
    4975 DataNode

2、将数据文件sample.txt上传到HDFS的/data/mr/目录下。

$ hdfs dfs -mkdir -p /data/mr
$ hdfs dfs -put file1.txt /data/mr/
$ hdfs dfs -put file2.txt /data/mr/
$ hdfs dfs -ls /data/mr/

3、提交作业到Hadoop集群上运行。(如果jar包在Windows下,请先拷贝到Linux中。)

在终端窗口中,执行如下的作业提交命令:

$ hadoop jar com.xueai8-1.0-SNAPSHOT.jar com.xueai8.dedup.DupDriver /data/mr /data/mr-output 

4、查看输出结果。

在终端窗口中,执行如下的HDFS命令,查看输出结果:

$ hdfs dfs -ls /data/mr-output 
$ hdfs dfs -cat /data/mr-output/part-r-00000

可以得到类似下面这样的输出结果:

192.168.0.10
192.168.0.11
192.168.0.12
192.168.0.13
192.168.0.14
192.168.0.15
192.168.0.16
192.168.0.17
192.168.0.18
192.168.0.19
192.168.0.20
192.168.0.21
192.168.0.22

可以看到,每个ip只保留一个,实现了大数据去重的目的。


《Flink原理深入与编程实战》