Hadoop MapReduce中如何处理跨行Block和UnputSplit

冰恋

　　Hadoop的初学者经常会疑惑这样两个问题：1.Hadoop的一个Block默认是64M，那么对于一个记录行形式的文本，会不会造成一行记录被分到两个Block当中？2.在把文件从Block中读取出来进行切分时，会不会造成一行记录被分成两个InputSplit，如果被分成两个InputSplit，这样一个InputSplit里面就有一行不完整的数据，那么处理这个InputSplit的Mapper会不会得出不正确的结果？
　　      对于上面的两个问题，首先要明确两个概念：Block和InputSplit
　　      1. block是hdfs存储文件的单位（默认是64M）；
      2. InputSplit是MapReduce对文件进行处理和运算的输入单位，只是一个逻辑概念，每个InputSplit并没有对文件实际的切割，只是记录了要处理的数据的位置（包括文件的path和hosts）和长度（由start和length决定）。
　　因此，以行记录形式的文本，还真可能存在一行记录被划分到不同的Block，甚至不同的DataNode上去。通过分析FileInputFormat里面的getSplits方法，可以得出，某一行记录同样也可能被划分到不同的InputSplit。

  public List<InputSplit> getSplits(JobContext job) throws IOException {
long minSize = Math.max(getFormatMinSplitSize(), getMinSplitSize(job));
long maxSize = getMaxSplitSize(job);
// generate splits
List<InputSplit> splits = new ArrayList<InputSplit>();
List<FileStatus> files = listStatus(job);      
for (FileStatus file: files) {
Path path = file.getPath();
long length = file.getLen();
if (length != 0) {
FileSystem fs = path.getFileSystem(job.getConfiguration());
BlockLocation[] blkLocations = fs.getFileBlockLocations(file, 0, length);
if (isSplitable(job, path)) {
long blockSize = file.getBlockSize();
long splitSize = computeSplitSize(blockSize, minSize, maxSize);
long bytesRemaining = length;
while (((double) bytesRemaining)/splitSize > SPLIT_SLOP) {
int blkIndex = getBlockIndex(blkLocations, length-bytesRemaining);
splits.add(makeSplit(path, length-bytesRemaining, splitSize,
blkLocations[blkIndex].getHosts()));
bytesRemaining -= splitSize;
}
if (bytesRemaining != 0) {
splits.add(makeSplit(path, length-bytesRemaining, bytesRemaining,
blkLocations[blkLocations.length-1].getHosts()));
}
} else { // not splitable
splits.add(makeSplit(path, 0, length, blkLocations[0].getHosts()));
}
} else {
//Create empty hosts array for zero length files
splits.add(makeSplit(path, 0, length, new String[0]));
}
}
// Save the number of input files for metrics/loadgen
job.getConfiguration().setLong(NUM_INPUT_FILES, files.size());
LOG.debug("Total # of splits: " + splits.size());
return splits;
}
　　从上面的代码可以看出，对文件进行切分其实很简单：获取文件在HDFS上的路径和Block信息，然后根据splitSize
　　对文件进行切分，splitSize = computeSplitSize(blockSize, minSize, maxSize);blockSize，minSize，maxSize都可以配置，默认splitSize 就等于blockSize的默认值（64m）。
　　FileInputFormat对文件的切分是严格按照偏移量来的，因此一行记录比较长的话，其可能被切分到不同的InputSplit。但这并不会对Map造成影响，尽管一行记录可能被拆分到不同的InputSplit，但是与FileInputFormat关联的RecordReader被设计的足够健壮，当一行记录跨InputSplit时，其能够到读取不同的InputSplit，直到把这一行记录读取完成，在Hadoop里，记录行形式的文本，通常采用默认的TextInputFormat，TextInputFormat关联的是LineRecordReader，下面我们来看看LineRecordReader的的nextKeyValue方法里读取文件的代码：

    while (getFilePosition() <= end) {
newSize = in.readLine(value, maxLineLength,
Math.max(maxBytesToConsume(pos), maxLineLength));
if (newSize == 0) {
break;
}
　　其读取文件是通过LineReader（in就是一个LineReader实例）的readLine方法完成的：

  public int readLine(Text str, int maxLineLength,
int maxBytesToConsume) throws IOException {
if (this.recordDelimiterBytes != null) {
return readCustomLine(str, maxLineLength, maxBytesToConsume);
} else {
return readDefaultLine(str, maxLineLength, maxBytesToConsume);
}
}
/**
* Read a line terminated by one of CR, LF, or CRLF.
*/
private int readDefaultLine(Text str, int maxLineLength, int maxBytesToConsume)
throws IOException {
str.clear();
int txtLength = 0; //tracks str.getLength(), as an optimization
int newlineLength = 0; //length of terminating newline
boolean prevCharCR = false; //true of prev char was CR
long bytesConsumed = 0;
do {
int startPosn = bufferPosn; //starting from where we left off the last time
if (bufferPosn >= bufferLength) {
startPosn = bufferPosn = 0;
if (prevCharCR)
++bytesConsumed; //account for CR from previous read
bufferLength = in.read(buffer);
if (bufferLength <= 0)
break; // EOF
}
for (; bufferPosn < bufferLength; ++bufferPosn) { //search for newline
if (buffer[bufferPosn] == LF) {
newlineLength = (prevCharCR) ? 2 : 1;
++bufferPosn; // at next invocation proceed from following byte
break;
}
if (prevCharCR) { //CR + notLF, we are at notLF
newlineLength = 1;
break;
}
prevCharCR = (buffer[bufferPosn] == CR);
}
int readLength = bufferPosn - startPosn;
if (prevCharCR && newlineLength == 0)
--readLength; //CR at the end of the buffer
bytesConsumed += readLength;
int appendLength = readLength - newlineLength;
if (appendLength > maxLineLength - txtLength) {
appendLength = maxLineLength - txtLength;
}
if (appendLength > 0) {
str.append(buffer, startPosn, appendLength);
txtLength += appendLength;
}
} while (newlineLength == 0 && bytesConsumed < maxBytesToConsume);   //①
if (bytesConsumed > (long)Integer.MAX_VALUE)
throw new IOException("Too many bytes before newline: " + bytesConsumed);   
return (int)bytesConsumed;
}
　　我们分析下readDefaultLine方法，do-while循环体主要是读取文件，然后遍历读取的内容，找到默认的换行符就终止循环。前面说，对于跨InputSplit的行，LineRecordReader会自动跨InputSplit去读取。这就体现在上述代码的While循环的终止条件上：
　　while (newlineLength == 0 && bytesConsumed < maxBytesToConsume);
　　newlineLength==0则以为一次do-while循环中读取的内容中没有遇到换行符，因maxBytesToConsume的默认值为Integer.MAX_VALUE，所以如果读取的内容没有遇到换行符，则会一直读取下去，知道读取的内容超过maxBytesToConsume。这样的出来方式，解决了一行记录跨InputSplit的读取问题，同样也会造成下面两个疑问：
　　1.既然在LineReader读取方法里面没有对考虑InputSplit的end进行处理，难道读取一个InputSplit的时候，会这样无限的读取下去么？
　　2.如果一行记录L跨越了A,B两个InputSplit，读A的时候已经读取了跨越A，B的这条记录L，那么对B这个InputSplit读取的时候，如果做到不读取L这条记录在B中的部分呢？
　　为了解决这两个问题，Hadoop通过下面的代码来做到：LineRecordReader的nextKeyValue方法。

  public boolean nextKeyValue() throws IOException {
if (key == null) {
key = new LongWritable();
}
key.set(pos);
if (value == null) {
value = new Text();
}
int newSize = 0;
// We always read one extra line, which lies outside the upper
// split limit i.e. (end - 1)
while (getFilePosition() <= end) {         //②
newSize = in.readLine(value, maxLineLength,
Math.max(maxBytesToConsume(pos), maxLineLength));
if (newSize == 0) {
break;
}
pos += newSize;
inputByteCounter.increment(newSize);
if (newSize < maxLineLength) {
break;
}
// line too long. try again
LOG.info("Skipped line of size " + newSize + " at pos " +
(pos - newSize));
}
if (newSize == 0) {
key = null;
value = null;
return false;
} else {
return true;
}
}
　　通过代码②处得While条件，就保证了InputSplit读取边界的问题，如果存在跨InputSplit的记录，也只好跨InputSplit读取一次。
　　再来看LineRecordReader的initialize方法：
　　


    // If this is not the first split, we always throw away first record
// because we always (except the last split) read one extra line in
// next() method.
if (start != 0) {
start += in.readLine(new Text(), 0, maxBytesToConsume(start));
}
this.pos = start;
　　如果不是第一InputSplit，则在读取的时候，LineRecordReader会自动忽略掉第一个换行符之前的所有内容，这样就不存在重读读取的问题。
　　此次，前面提到的两个问题就回到完了。。。。。