Hadoop-2.4.1学习之Streaming编程,hadoopstreaming


       在之前的文章曾提到Hadoop不仅支持用Java编写的job,也支持其它语言编写的作业,比如Hadoop Streaming(shell、python)和Hadoop Pipes(c++),本篇文章将学习Hadoop Streaming编程。Streaming是hadoop自带的工具,封装在hadoop-streaming-版本号.jar中,可以使用hadoop jar hadoop-streaming-版本号.jar命令启动,在该命令中还需要指定mapper或/和reducer,其中mapper和reducer任务既可以是java类,也可以是可执行文件(如cat)或脚本文件(如python)。该工具将创建MapReduce作业,将作业提交给集群处理并监控作业的执行进度等,下面分析一下Streaming的执行过程。

      当可执行文件做为mapper或者reducer时,每个mapper任务或者reducer任务在mapper或者reducer初始化后将可执行文件做为独立的进程加载运行。当mapper任务运行时,它将输入转换为行然后把这些行传递给该进程的标准输入stdin,同时mapper收集从该进程的标准输出stdout产生的行并将每行转换为键值对,这些键值对将做为该mapper的输出。默认的情况下,一行的开始部分到第一个tab符为键,剩余的部分(不包括tab符)为值,如果某行不存在tab符,则整个行将做为键,而值为null。但可通过使用-inputformat命令行选项自定义键值分隔符。当reducer任务运行时,它将输入的键值对转换为行,然后传递给该进程的标准输入stdin,同时reducer任务收集该进程标准输出stdout的输出,并转换为键值对,这些键值对将做为reducer任务的输出。同mapper任务一样,默认使用tab符分隔键值对,用户可以使用-outputformat自定义分隔符。

      通过上面的描述可知,mapper和reducer的的输出都为键值对,输入都为从相应进程的stdin输入的行,不同的是mapper是将输入数据转换为行,reducer是将mapper输出的键值对转换为行。

      可以通过指定stream.non.zero.exit.is.failure的值为true或false表示streaming任务退出时状态码的含义,如果为true则非0值表示失败,若为false则非0表示成功,默认情况下,streaming任务退出时的状态码非0表示任务失败。接下来看看streaming工具的语法格式,用户可以通过在命令行输入hadoop jar hadoop-streaming-2.4.1.jar –help获取该工具的具体用法,如下表所示:

参数

可选/必选

说明

-input

必选

Map阶段输入文件的路径

-output

必选

Reduce阶段的输出目录

-mapper

可选

可执行文件或者Java类,做为mapper。默认为PipeMapper

-reducer

可选

可执行文件或者Java类,做为reducer。默认为PipeReducer

-combiner

可选

可执行文件或者Java类,做为combiner。默认为PipeCombiner

-partitioner

可选

做为partitioner的Java类

-inputformat

可选

指定输入格式的Java类,默认为TextInputFormat,还可以为SequenceFileAsTextInputFormat或者自定义输入格式的Java类

-outputformat

可选

指定输出格式的Java类,默认为TextOutputFormat,也可以为自定义输出格式的Java类

-file

可选

指定了作业使用的文件,将被拷贝到集群中。推荐使用通用选项-files选线替代该选项

-numnumReduceTasks

可选

指定reducer的数量

-inputreader

可选

指定读取记录的reader类

-cmdenv

可选

<n>=<v>,像streaming传递环境变量

-mapdebug

可选

指定了map任务失败时运行的脚本

-reducedebug

可选

指定了reduce任务失败时运行的脚本

-lazyOutput

可选

延迟创建输出,例如如果输出为TextOutputFormat,输出文件仅在第一次调用Context.write时创建

-background

可选

提交作业后立即返回,不等待作业完成

-verbose

可选

打印作业的执行情况

-info

可选

打印详细的使用方式

      除了上表所述的专门用于streaming的选项外,在使用streaming工具时还可以指定通用选项,但需要确保通用选项位于streaming选项之前,否则将导致失败。通用选项如下表所示:

参数

可选/必选

说明

-conf configuration_file

可选

指定应用程序的配置文件

-D property=value

可选

为指定属性设置特定值

-fs host:port or local

可选

指定NameNode

-files

可选

指定用逗号分隔的传递到MapReduce集群的文件

-libjars

可选

指定要被包含在类路径中的用逗号分隔的jar文件

-archives

可选

指定了用逗号分隔的归档文件,这些归档文件将在计算节点上解压缩

      前面曾经提到,默认使用tab符分隔键值对,并且按照第一个tab符来分隔,而在很多情况下,数据不是使用tab符分隔字段,并且希望某几个字段做为键,默认情况将不满足这样的需求,此时用户可以通过使用相应的参数来修改默认设置,这几个参数为:

参数

说明

stream.map.input.field.separator

Map输入的字段分隔符,默认为\t

stream.map.output.field.separator

Map输出的字段分隔符,默认为\t

stream.num.map.output.key.fields

第几个分隔符用于分隔键值对,默认为1

stream.reduce.input.field.separator

Reduce输入的字段分隔符,默认为\t

stream.reduce.output.field.separator

Reduce输出的字段分隔符,默认为\t

stream.num.reduce.output.key.fields

第几个分隔符用于分隔键值对,默认为1

      通过一个具体的示例代码来详细描述上述参数的含义,在该段代码中使用点号(.)做为分隔符,并且第四个点号之前的字段为键,第四个点号(不包含该点号)后面的字段做为值,如果某行中的点号少于四个,则正行将做为键,值为空的Text对象。代码如下:

hadoop jar hadoop-streaming-2.4.1.jar \
    -D stream.map.output.field.separator=. \
    -D stream.num.map.output.key.fields=4 \
    -input input \
    -output output \
    -mapper /bin/cat \
    -reducer /bin/cat

      最后通过下面的示例代码结束Streaming编程的学习,在该代码中通过-files通用选项将两个python脚本上传到集群中,并分别做为mapper和reducer:

hadoop jar hadoop-streaming-2.4.1.jar \
-files mapperPythonScript.py, reducerPythonScript.py
-input myInputDirs \
    -output myOutputDir \
    -mapper mapperPythonScript.py \
    -reducer reducerPythonScript.py 

      本篇文章学习Hadoop Streaming编程,详细介绍了作业流程和参数的使用方式,至于如何编写Streaming中的mapper和reducer,则需要根据用户使用的脚本语言(如python、shell)而定。

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