1、Spark与PySpark
Apache Spark是一种用于大规模数据处理的多语言分布式引擎,用于在单节点机器或集群上执行数据工程、数据科学和机器学习
Spark官网:https://spark.apache.org/
按照官网描述,Spark关键特征包括:
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批/流处理
Spark支持您使用喜欢的语言:Python、SQL、Scala、Java或R,统一批量和实时流处理数据 -
SQL分析
执行快速、分布式ANSI SQL查询以进行BI仪表板和临时报告。运行速度比大多数数据仓库更快 -
大规模数据科学
对PB级数据执行探索性数据分析(EDA),而无需采用降采样(缩减采样) -
机器学习
在笔记本电脑上训练机器学习算法,并使用相同的代码扩展到数千台机器的容错集群
Apache Spark与多种框架集成,有助于将其扩展到数千台机器:
Apache Spark支持的存储和基础设施有:
根据Spark官网,Spark支持Python语言编程
PySpark是Spark为Python开发者提供的API。它不仅允许您使用Python API编写Spark应用程序,还提供PySpark shell用于在分布式环境中交互式分析数据。PySpark支持Spark的大部分功能,例如Spark Core、Spark SQL、Spark Streaming、Spark MLlib
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Spark Core是Spark平台的底层通用执行引擎,所有其他功能都构建在其之上。它提供了RDD(弹性分布式数据集)和内存计算能力
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Spark SQL和DataFrame是用于结构化数据处理的Spark模块。它提供了一个称为DataFrame的编程抽象,也可以充当分布式SQL查询引擎
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Spark中的流功能运行在Spark之上,支持跨流数据和历史数据的强大交互式和分析应用程序,同时继承了Spark的易用性和容错特性
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MLlib构建于Spark之上,是一个可扩展的机器学习库,它提供了一组统一的高级API,可帮助用户创建和调整实用的机器学习管道
PySpark依赖于Py4J,Py4J是一个用Python和Java编写的库。通过Py4J,Python程序能够动态访问Java虚拟机中的Java对象,Java程序也能够回调Python对象
PySpark是Spark官方提供的基于Python语言开发的类库,仅支持在本地Local模式环境下供Python用户开发使用
PySpark官网文档:https://spark.apache.org/docs/3.1.2/api/python/getting_started
2、PySpark开发环境搭建
前提:确保已经安装配置了Java和Scala
1)Hadoop的Windows环境配置
由于Hadoop主要基于Linux编写,而Hive、Spark等依赖于Hadoop,因此,Hadoop在Windows上运行需要winutils.exe
和hadoop.dll
等环境文件的支持,winutils.exe
和hadoop.dll
等文件必须放置在bin目录下,主要用于模拟Linux下的目录环境
官方文档说明:https://cwiki.apache.org/confluence/display/HADOOP2/WindowsProblems
配置Hadoop的Windows环境变量:
HADOOP_HOME=D:\Software\Hadoop\hadoop-2.7.7
Path=%HADOOP_HOME%\bin
将hadoop.dll
(winutils.exe
可不用拷贝)文件拷贝到C:\Windows\System32
目录中,重启电脑
PS:各版本hadoop.dll
和winutils.exe
下载:https://github.com/cdarlint/winutils/tree/master/hadoop-3.1.2
PySpark开发环境搭建常见问题及解决:传送门
2)PySpark环境搭建
在PyCharm终端安装PySpark模块:
pip install pyspark==3.1.2
配置PySpark的Windows环境变量:
PYSPARK_PYTHON=python
PYSPARK_DRIVER_PYTHON=jupyter
PYSPARK_DRIVER_PYTHON_OPTS=lab
如果您未配置PySpark的Windows环境变量,将出现如下报错:
解决:至少确保配置PYSPARK_PYTHON=python该Windows系统环境变量(配置后需要重启PyCharm)
3)PySpark环境验证
Windows+R,输入cmd回车执行如下命令:
spark-shell
成功打印Spark版本说明环境配置成功
3、PySpark的工作机制
Spark的主要组件包括Driver、Executor、Cluster Manager、Task等
其中Driver是客户端任务,Executor负责执行具体Task,用户将Spark任务程序Driver提交给资源管理系统(如Yarn、K8s等),Spark会将程序分解为一个个的Task交给Executor执行
为了不影响现有Spark的运行架构,Spark在外围包装了一层Python的API,借助Py4j实现Python和Java的交互,即通过Py4j将PySpark代码“解析”到JVM中去运行
在Driver端,Python通过Py4j来调用Java方法,将用户使用Python写的程序映射到JVM中,比如,用户在PySpark中实例化一个Python的SparkContext对象,最终会在JVM中实例化Scala的SparkContext对象
在Executor端,都启动一个Python守护进程,当Task收到任务请求后,交给底层的Python进程去执行
4、PySpark批处理
SparkConf是Spark批处理程序的主入口文章来源:https://www.toymoban.com/news/detail-714070.html
PySpark批处理使用案例:单词统计文章来源地址https://www.toymoban.com/news/detail-714070.html
from pyspark import SparkContext, SparkConf
conf = SparkConf().setMaster("local[*]").setAppName("WordCount")
sc = SparkContext(conf=conf)
rdd_lines = sc.textFile(r'C:\Users\cc\Desktop\temp\HarryPotter.txt')
rdd_lines.flatMap(lambda line: re.split("\\s+", re.sub("\\W+", " ", line.lower())))\
.filter(lambda w: w.strip(
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