plantegg 发表于 2015-4-23 06:28:03

如何使用Python为Hadoop编写一个简单的MapReduce程序

  转载自:http://asfr.blogbus.com/logs/44208067.html

         在这个实例中,我将会向大家介绍如何使用Python 为 Hadoop编写一个简单的MapReduce
程序。
尽管Hadoop 框架是使用Java编写的但是我们仍然需要使用像C++、Python等语言来实现Hadoop程序。尽管Hadoop官方网站给的示例程序是使用Jython编写并打包成Jar文件,这样显然造成了不便,其实,不一定非要这样来实现,我们可以使用Python与Hadoop 关联进行编程,看看位于/src/examples/python/WordCount.py   的例子,你将了解到我在说什么。
我们想要做什么?
我们将编写一个简单的 MapReduce 程序,使用的是C-Python,而不是Jython编写后打包成jar包的程序。
我们的这个例子将模仿 WordCount 并使用Python来实现,例子通过读取文本文件来统计出单词的出现次数。结果也以文本形式输出,每一行包含一个单词和单词出现的次数,两者中间使用制表符来想间隔。
先决条件
编写这个程序之前,你学要架设好Hadoop 集群,这样才能不会在后期工作抓瞎。如果你没有架设好,那么在后面有个简明教程来教你在UbuntuLinux 上搭建(同样适用于其他发行版linux、unix)
如何使用HadoopDistributed File System (HDFS)在Ubuntu Linux 建立单节点的 Hadoop 集群
如何使用HadoopDistributed File System (HDFS)在Ubuntu Linux 建立多节点的 Hadoop 集群

Python的MapReduce代码
使用Python编写MapReduce代码的技巧就在于我们使用了 HadoopStreaming 来帮助我们在Map和 Reduce间传递数据通过STDIN (标准输入)和STDOUT (标准输出).我们仅仅使用Python的sys.stdin来输入数据,使用sys.stdout输出数据,这样做是因为HadoopStreaming会帮我们办好其他事。这是真的,别不相信!
Map: mapper.py

将下列的代码保存在/home/hadoop/mapper.py中,他将从STDIN读取数据并将单词成行分隔开,生成一个列表映射单词与发生次数的关系:
注意:要确保这个脚本有足够权限(chmod +x /home/hadoop/mapper.py)。


#!/usr/bin/env python
import sys
# input comes from STDIN (standard input)
for line in sys.stdin:
    # remove leading and trailing whitespace
    line = line.strip()
    # split the line into words
    words = line.split()
    # increase counters
    for word in words:
      # write the results to STDOUT (standard output);
      # what we output here will be the input for the
      # Reduce step, i.e. the input for reducer.py
      #
      # tab-delimited; the trivial word count is 1
      print '%s\\t%s' % (word, 1)   在这个脚本中,并不计算出单词出现的总数,它将输出 " 1" 迅速地,尽管可能会在输入中出现多次,计算是留给后来的Reduce步骤(或叫做程序)来实现。当然你可以改变下编码风格,完全尊重你的习惯。
Reduce: reducer.py

将代码存储在/home/hadoop/reducer.py 中,这个脚本的作用是从mapper.py 的STDIN中读取结果,然后计算每个单词出现次数的总和,并输出结果到STDOUT。
同样,要注意脚本权限:chmod +x /home/hadoop/reducer.py


#!/usr/bin/env python
from operator import itemgetter
import sys
# maps words to their counts
word2count = {}
# input comes from STDIN
for line in sys.stdin:
    # remove leading and trailing whitespace
    line = line.strip()
    # parse the input we got from mapper.py
    word, count = line.split('\\t', 1)
    # convert count (currently a string) to int
    try:
      count = int(count)
      word2count = word2count.get(word, 0) + count
    except ValueError:
      # count was not a number, so silently
      # ignore/discard this line
      pass
# sort the words lexigraphically;
#
# this step is NOT required, we just do it so that our
# final output will look more like the official Hadoop
# word count examples
sorted_word2count = sorted(word2count.items(), key=itemgetter(0))
# write the results to STDOUT (standard output)
for word, count in sorted_word2count:
    print '%s\\t%s'% (word, count)   
测试你的代码(catdata | map | sort | reduce)
我建议你在运行MapReduce job测试前尝试手工测试你的mapper.py 和 reducer.py脚本,以免得不到任何返回结果
这里有一些建议,关于如何测试你的Map和Reduce的功能:
—————————————————————————————————————————————— \r\n
# very basic test
hadoop@ubuntu:~$ echo "foo foo quux labs foo bar quux" | /home/hadoop/mapper.py
foo   1
foo   1
quux    1
labs    1
foo   1
bar   1
——————————————————————————————————————————————
hadoop@ubuntu:~$ echo "foo foo quux labs foo bar quux" | /home/hadoop/mapper.py | sort | /home/hadoop/reducer.py
bar   1
foo   3
labs    1
——————————————————————————————————————————————
# using one of the ebooks as example input
# (see below on where to get the ebooks)
hadoop@ubuntu:~$ cat /tmp/gutenberg/20417-8.txt | /home/hadoop/mapper.py
The   1
Project 1
Gutenberg       1
EBook   1
of      1
[...]
(you get the idea)
quux    2
quux    1

——————————————————————————————————————————————
在Hadoop平台上运行Python脚本
为了这个例子,我们将需要三种电子书:


[*] TheOutline of Science, Vol. 1 (of 4) by J. Arthur Thomson\r\n
[*] TheNotebooks of Leonardo Da Vinci\r\n
[*] Ulyssesby James Joyce
下载他们,并使用us-ascii编码存储 解压后的文件,保存在临时目录,比如/tmp/gutenberg.
hadoop@ubuntu:~$ ls -l /tmp/gutenberg/
total 3592
-rw-r--r-- 1 hadoop hadoop674425 2007-01-22 12:56 20417-8.txt
-rw-r--r-- 1 hadoop hadoop 1423808 2006-08-03 16:36 7ldvc10.txt
-rw-r--r-- 1 hadoop hadoop 1561677 2004-11-26 09:48 ulyss12.txt
hadoop@ubuntu:~$

复制本地数据到HDFS
在我们运行MapReduce job 前,我们需要将本地的文件复制到HDFS中:
hadoop@ubuntu:/usr/local/hadoop$ bin/hadoop dfs -copyFromLocal /tmp/gutenberg gutenberg
hadoop@ubuntu:/usr/local/hadoop$ bin/hadoop dfs -ls
Found 1 items
/user/hadoop/gutenberg
hadoop@ubuntu:/usr/local/hadoop$ bin/hadoop dfs -ls gutenberg
Found 3 items
/user/hadoop/gutenberg/20417-8.txt         674425
/user/hadoop/gutenberg/7ldvc10.txt         1423808
/user/hadoop/gutenberg/ulyss12.txt         1561677
执行 MapReduce job
现在,一切准备就绪,我们将在运行Python MapReduce job 在Hadoop集群上。像我上面所说的,我们使用的是
HadoopStreaming 帮助我们传递数据在Map和Reduce间并通过STDIN和STDOUT,进行标准化输入输出。

hadoop@ubuntu:/usr/local/hadoop$ bin/hadoop jar contrib/streaming/hadoop-0.19.1-streaming.jar
-mapper /home/hadoop/mapper.py -reducer /home/hadoop/reducer.py -input gutenberg/*
-output gutenberg-output
在运行中,如果你想更改Hadoop的一些设置,如增加Reduce任务的数量,你可以使用“-jobconf”选项:
hadoop@ubuntu:/usr/local/hadoop$ bin/hadoop jar contrib/streaming/hadoop-0.19.1-streaming.jar
-jobconf mapred.reduce.tasks=16 -mapper ...
一个重要的备忘是关于Hadoop does not honor mapred.map.tasks
这个任务将会读取HDFS目录下的gutenberg并处理他们,将结果存储在独立的结果文件中,并存储在HDFS目录下的
gutenberg-output目录。
之前执行的结果如下:
hadoop@ubuntu:/usr/local/hadoop$ bin/hadoop jar contrib/streaming/hadoop-0.19.1-streaming.jar
-mapper /home/hadoop/mapper.py -reducer /home/hadoop/reducer.py -input gutenberg/*
-output gutenberg-output
additionalConfSpec_:null
null=@@@userJobConfProps_.get(stream.shipped.hadoopstreaming
packageJobJar:
[] /tmp/streamjob54544.jar tmpDir=null
[...] INFO mapred.FileInputFormat: Total input paths to process : 7
[...] INFO streaming.StreamJob: getLocalDirs():
[...] INFO streaming.StreamJob: Running job: job_200803031615_0021
[...]
[...] INFO streaming.StreamJob:map 0%reduce 0%
[...] INFO streaming.StreamJob:map 43%reduce 0%
[...] INFO streaming.StreamJob:map 86%reduce 0%
[...] INFO streaming.StreamJob:map 100%reduce 0%
[...] INFO streaming.StreamJob:map 100%reduce 33%
[...] INFO streaming.StreamJob:map 100%reduce 70%
[...] INFO streaming.StreamJob:map 100%reduce 77%
[...] INFO streaming.StreamJob:map 100%reduce 100%
[...] INFO streaming.StreamJob: Job complete: job_200803031615_0021

[...] INFO streaming.StreamJob: Output: gutenberg-outputhadoop@ubuntu:/usr/local/hadoop$

正如你所见到的上面的输出结果,Hadoop 同时还提供了一个基本的WEB接口显示统计结果和信息。
当Hadoop集群在执行时,你可以使用浏览器访问 http://localhost:50030/,如图:


检查结果是否输出并存储在HDFS目录下的gutenberg-output中:
hadoop@ubuntu:/usr/local/hadoop$ bin/hadoop dfs -ls gutenberg-output
Found 1 items
/user/hadoop/gutenberg-output/part-00000      9031932007-09-21 13:00
hadoop@ubuntu:/usr/local/hadoop$
可以使用dfs -cat 命令检查文件目录
hadoop@ubuntu:/usr/local/hadoop$ bin/hadoop dfs -cat gutenberg-output/part-00000
"(Lo)cra"       1
"1490   1
"1498," 1
"35"    1
"40,"   1
"A      2
"AS-IS".      2
"A_   1
"Absoluti       1
[...]
hadoop@ubuntu:/usr/local/hadoop$
注意比输出,上面结果的(")符号不是Hadoop插入的。

改善Mapper 和 Reducer 使用Python的iterators 和 generators
请参考:Python iterators and generators

http://www.michael-noll.com/wiki/Writing_An_Hadoop_MapReduce_Program_In_Python#What_we_want_to_do
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