spark core实现了spark的基本功能：存储交互、任务调度、内存管理、错误恢复等；本片文章主要介绍与数据交互相关的核心技术点。

本文目录：

• RDD特性及交互
• shuffle操作及调优
• RDD持久化的应用
• Broadcast Variables&Accumulators共享变量的优势及应用场景
• 下篇预告

RDD特性及交互

弹性分布式数据集(resilient distributed dataset)，具备只读、可并行计算、容错性等三个主要特性。

可以由hdfs文件(包含hbase等各类以hdfs为基础的数据源)或者scala集合来创建RDD。

针对RDD，spark提供了两种类型的操作算子：transformations、action

• transformations

主要是基于已有的RDD创建新的RDD，transformations类操作具有惰性(lazy)，仅当遇见action操作需要结果时才执行，这个特性也是spark更加高效的原因之一。默认情况下，每一次action都会触发与之相关的transformations，如果一个rdd会多次使用，建议进行持久化或者缓存。

transformations算子

• action

是将在rdd上计算的将结果传给driver program。Job就是根据action算子划分的。

action算子

Shuffle

指的是会引起数据的重分布的操作(re-distributing data)；比如：repartition、coalesce、ByKey的操作以及join类别的操作，如：cogroup、join等。stage救赎根据shuffle算子划分的

shuffle操作需要大量的IO、网络IO以及序列化等操作，比较耗资源。

比较老的spark版本采用hash based shuffle(现在以及弃用)方式进行shuffle。举例：3个 map task， 3个 reducer， 会产生 9个小文件，

hash based shuffle

比较新的spark版本采用Consolidated HashShuffle:4个map task， 4个reducer， 如果不使用 Consolidation机制， 会产生 16个小文件。但是但是现在这 4个 map task 分两批运行在 2个core上， 这样只会产生 8个小文件。

Consolidated HashShuffle

shuffle调优方式

• 合理的设置partition数目
• 防止数据倾斜
• 合理配置一些参数，如excutor的内存，网络传输中数据的压缩方式，传输失败的重试次数等。

RDD 持久化

当一个RDD会重复使用时，可以选择持久化来缩短任务执行时间。(但如果数据量不是太大，重新生成RDD的时间消耗小于从磁盘或内存加载的时间时，就不宜持久化)

spark自动管理持久化之后的数据，会结合least-recently-used (LRU)算法删除数据。

持久化有如下几种方式：

RDD持久化

Broadcast Variables&Accumulators共享变量

1. Broadcast Variables

针对只读变量的数据共享机制。以比较高效的方式将只读变量共享到所有机器上，当然使用普通变量也能达到类似的效果，但Broadcast类型的变量更加高效，主要具有以下优点。

• broadcast类型变量可以保证只在executor的内存中存在一份，只需要发送一次。普通变量每个task都会发生一次数据传输。
• 将要传输的变量不需要实现Serializable接口
• 可以高效地传输较大的数据集

2. Accumulators

可以理解为一个只能进行加法操作的变量，spark有一些内置类型，如：longAccumulator、doubleAccumulator，用户也可自定义。Task在执行过程中只能调用其add方法，但是不能获取到他的值。只有Driver Progeam可以获取到它的值。常用的场景有计数、求和等。 示例：

val accum = sc.longAccumulator("My Accumulator")

sc.parallelize(Array(1, 2, 3, 4)).foreach(x => accum.add(x))

accum.value

下篇预告

下篇将会介绍spark core的任务调度与容错机制

相关文章：

spark系列：spark生态组件与应用场景

ES系列：elasticsearch的功能及Top 5大应用场景

ES系列：集群、索引、搜索配置优化方案

ES系列：elasticsearch数据的存储结构

es系列：集群分布式架构及原理

ES系列：elasticsearch基础知识汇总及常见面试题(一)