大数据体系知识学习(一):PySpark和Hadoop环境的搭建与测试

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云原生大数据计算服务MaxCompute,500CU*H 100GB 3个月
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简介: 这篇文章是关于大数据体系知识学习的,主要介绍了Apache Spark的基本概念、特点、组件,以及如何安装配置Java、PySpark和Hadoop环境。文章还提供了详细的安装步骤和测试代码,帮助读者搭建和测试大数据环境。

1. 相关知识学习

1.1 Spark的基本介绍

Apache Spark是一个开源的大数据处理框架,使用内存计算方式加速大数据处理。Spark的主要优点包括高速批量处理、交互式查询、实时流处理以及机器学习等功能。**Spark由Scala语言实现,是一种面向对象、函数式编程语言,支持多种编程语言,如Scala、Java、Python和R等,可以运行在Hadoop集群上或者独立运行。**Spark的核心概念包括弹性分布式数据集(RDD)、DataFrame和Dataset等。RDD是Spark的核心数据结构之一,是一种不可变的分布式对象,可以并行计算和操作数据。DataFrame是一个类似于关系型数据库中的表的数据结构,支持多种数据格式,如JSON、CSV和Parquet等。Dataset是RDD和DataFrame的结合体,它可以提供类型安全、面向对象的API,同时还能享受到Spark SQL的优势。Spark还提供了一些扩展库,如Spark Streaming、Spark MLlib和Spark GraphX等,可以支持流处理、机器学习和图处理等不同领域的应用场景。

整体Spark的框架通信采用的模块:netty

1.2 Spark四大特点

  • 运行速度快

    方面一: Spark基于内存计算,采用DAG有向无环图,进行无环计算操作,中间计算的结果可以保存在内存中
    方面二: Spark基于线程运行的,线程的启动和销毁的速度要高于进程的效率的
    
  • 易用性好

    方面一: Spark提供了多种语言的客户端,允许多种语言来操作Spark,如Python、SQL、JAVA、Scala、R.....
    方面二: Spark提供了更加高阶的API,而且这些API在不同语言上,基本都是一样的,大大降低了程序员学习的难度
    
  • 通用型强

    Spark提供了多种工具库,用于满足各种计算的场景
    
    Spark Core: Spark的核心库 次重点 它是学习Spark的基础
                主要放置了Spark的核心的API,内存管理的API,包括维护RDD的数据结构
    Spark SQL: 通过SQL操作操作Spark计算框架 (最为重要的)
    Spark Streaming: Spark的流处理,主要是用于支持流式计算(实时计算)(目前不适用,主要后续使用Flink完成流式计算,效率比Streaming更好)
    Spark MLlib: Spark的机器学习库,主要包括主要算法库: 回归,聚类...(针对特定人群)
    Spark Graphx: Spark的图计算,比如行程规划
    
  • 随处运行

方面一: Spark程序可以运行在不同的资源调度平台上: YARN、Spark集群,云上的调度器(阿里、华为等都提供)
方面二: Spark程序可以和大数据生态圈中各种软件进行集成,让我们能够更加方便使用Spark和相关软件

2. 所有环境版本

  • java version =1.8.0_361
  • PySpark version = 3.1.2
  • Hadoop version = 3.3.0

3. JAVA jdk安装

windows
在这里插入图片描述
ubuntu

# 解压命令
tar -zxvf jdk-8u271-linux-x64.tar.gz
# 开始配置环境变变量,通过 vi /etc/profile 命令打开 profile 文件盘配置环境变量,打开之后按 i 进入 insert (插入)模式,在文件末尾添加上环境变量
export JAVA_HOME=/uer/loacal/jdk1.8.0_271
export CLASSPATH=.:${JAVA_HOME}/lib
export PATH=${JAVA_HOME}/bin:$PATH
# 退出后 source /etc/profile
source /etc/profile
# 测试是否成功
Java -version

4. PySpark安装

PySpark安装包括两种安装方式,第一种直接pip指定版本安装,第二种直接下载文件离线安装。
第一种:(无需添加环境变量)

pip install -i https://pypi.tuna.tsinghua.edu.cn/simple pyspark==3.1.2
pip install findspark

第二种:(需要添加环境变量)
linux平台:参考链接
Windows平台:下载文件
下载符合本机Hadoop和JDK版本的Spark安装包

下载完成后进行解压在D盘的根目录下,设置环境变量。
首先新建一个环境变量SPARK_HOME,变量名是安装的路径:

5. Hadoop安装

下载地址:点击
下载上述版本
放入文件夹,在环境变量指定Hadoop路径

在这里插入图片描述
在这里插入图片描述

6. 测试

打开Pycharm,输入以下代码并运行

import findspark
findspark.init()
from datetime import datetime, date
from pyspark.sql import SparkSession

spark = SparkSession.builder.getOrCreate()
rdd = spark.sparkContext.parallelize([
    (1, 2.5, 'string1', date(2022, 1, 1), datetime(2022, 1, 1, 12, 0)),
    (2, 3.5, 'string2', date(2022, 2, 1), datetime(2022, 1, 2, 12, 0)),
    (3, 4.5, 'string3', date(2022, 3, 1), datetime(2022, 1, 3, 12, 0))])
df = spark.createDataFrame(rdd, schema=['A', 'B', 'C', 'D', 'E'])
df.show()

在这里插入图片描述

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