hadoop面试题day1

简答说一下hadoop的map-reduce编程模型

2、hadoop的TextInputFormat作用是什么,如何自定义实现

3、hadoop和spark的都是并行计算,那么他们有什么相同和区别

4、为什么要用flume导入hdfs,hdfs的构架是怎样的

5、map-reduce程序运行的时候会有什么比较常见的问题

6、简单说一下hadoop和spark的shuffle过程

简答说一下hadoop的map-reduce编程模型

首先map task会从本地文件系统读取数据,转换成key-value形式的键值对集合

使用的是hadoop内置的数据类型,比如longwritable、text等

将键值对集合输入mapper进行业务处理过程,将其转换成需要的key-value在输出

之后会进行一个partition分区操作,默认使用的是hashpartitioner,可以通过重写hashpartitioner的getpartition方法来自定义分区规则

之后会对key进行进行sort排序,grouping分组操作将相同key的value合并分组输出,在这里可以使用自定义的数据类型,重写WritableComparator的Comparator方法来自定义排序规则,重写RawComparator的compara方法来自定义分组规则

之后进行一个combiner归约操作,其实就是一个本地段的reduce预处理,以减小后面shufle和reducer的工作量

reduce task会通过网络将各个数据收集进行reduce处理,最后将数据保存或者显示,结束整个job

hadoop的TextInputFormat作用是什么,如何自定义实现

InputFormat会在map操作之前对数据进行两方面的预处理

1是getSplits,返回的是InputSplit数组,对数据进行split分片,每片交给map操作一次

2是getRecordReader,返回的是RecordReader对象,对每个split分片进行转换为key-value键值对格式传递给map

常用的InputFormat是TextInputFormat,使用的是LineRecordReader对每个分片进行键值对的转换,以行偏移量作为键,行内容作为值

自定义类继承InputFormat接口,重写createRecordReader和isSplitable方法
在createRecordReader中可以自定义分隔符

hadoop和spark的都是并行计算,那么他们有什么相同和区别

两者都是用mr模型来进行并行计算,hadoop的一个作业称为job,job里面分为map task和reduce task,每个task都是在自己的进程中运行的,当task结束时,进程也会结束

spark用户提交的任务成为application,一个application对应一个sparkcontext,app中存在多个job,每触发一次action操作就会产生一个job

这些job可以并行或串行执行,每个job中有多个stage,stage是shuffle过程中DAGSchaduler通过RDD之间的依赖关系划分job而来的,每个stage里面有多个task,组成taskset有TaskSchaduler分发到各个executor中执行,executor的生命周期是和app一样的,即使没有job运行也是存在的,所以task可以快速启动读取内存进行计算

hadoop的job只有map和reduce操作,表达能力比较欠缺而且在mr过程中会重复的读写hdfs,造成大量的io操作,多个job需要自己管理关系

spark的迭代计算都是在内存中进行的,API中提供了大量的RDD操作如join,groupby等,而且通过DAG图可以实现良好的容错

为什么要用flume导入hdfs,hdfs的构架是怎样的

flume可以实时的导入数据到hdfs中,当hdfs上的文件达到一个指定大小的时候会形成一个文件,或者超过指定时间的话也形成一个文件

文件都是存储在datanode上面的,namenode记录着datanode的元数据信息,而namenode的元数据信息是存在内存中的,所以当文件切片很小或者很多的时候会卡死

map-reduce程序运行的时候会有什么比较常见的问题

比如说作业中大部分都完成了,但是总有几个reduce一直在运行

这是因为这几个reduce中的处理的数据要远远大于其他的reduce,可能是因为对键值对任务划分的不均匀造成的数据倾斜

解决的方法可以在分区的时候重新定义分区规则对于value数据很多的key可以进行拆分、均匀打散等处理,或者是在map端的combiner中进行数据预处理的操作

Flume工作机制是什么?

核心概念是agent,里面包括source、chanel和sink三个组件。
source运行在日志收集节点进行日志采集,之后临时存储在chanel中,sink负责将chanel中的数据发送到目的地。

只有成功发送之后chanel中的数据才会被删除。

首先书写flume配置文件,定义agent、source、chanel和sink然后将其组装,执行flume-ng命令。

driver的功能是什么?

1)一个Spark作业运行时包括一个Driver进程,也是作业的主进程,具有main函数,并且有SparkContext的实例,是程序的人口点;

2)功能:负责向集群申请资源,向master注册信息,负责了作业的调度,负责作业的解析、生成Stage并调度Task到Executor上。包括DAGScheduler,TaskScheduler。

hadoop和spark的shuffle相同和差异?

从 high-level 的角度来看,两者并没有大的差别。 都是将 mapper(Spark 里是 ShuffleMapTask)的输出进行 partition,不同的 partition 送到不同的 reducer(Spark 里 reducer 可能是下一个 stage 里的 ShuffleMapTask,也可能是 ResultTask)。Reducer 以内存作缓冲区,边 shuffle 边 aggregate 数据,等到数据 aggregate 好以后进行 reduce() (Spark 里可能是后续的一系列操作)。

2)从 low-level 的角度来看,两者差别不小。 Hadoop MapReduce 是 sort-based,进入 combine() 和 reduce() 的 records 必须先 sort。这样的好处在于 combine/reduce() 可以处理大规模的数据,因为其输入数据可以通过外排得到(mapper 对每段数据先做排序,reducer 的 shuffle 对排好序的每段数据做归并)。目前的 Spark 默认选择的是 hash-based,通常使用 HashMap 来对 shuffle 来的数据进行 aggregate,不会对数据进行提前排序。如果用户需要经过排序的数据,那么需要自己调用类似 sortByKey() 的操作;如果你是Spark 1.1的用户,可以将spark.shuffle.manager设置为sort,则会对数据进行排序。在Spark 1.2中,sort将作为默认的Shuffle实现。

3)从实现角度来看,两者也有不少差别。 Hadoop MapReduce 将处理流程划分出明显的几个阶段:map(), spill, merge, shuffle, sort, reduce() 等。每个阶段各司其职,可以按照过程式的编程思想来逐一实现每个阶段的功能。在 Spark 中,没有这样功能明确的阶段,只有不同的 stage 和一系列的 transformation(),所以 spill, merge, aggregate 等操作需要蕴含在 transformation() 中。如果我们将 map 端划分数据、持久化数据的过程称为 shuffle write,而将 reducer 读入数据、aggregate 数据的过程称为 shuffle read。那么在 Spark 中,问题就变为怎么在 job 的逻辑或者物理执行图中加入 shuffle write 和 shuffle read 的处理逻辑?以及两个处理逻辑应该怎么高效实现? Shuffle write由于不要求数据有序,shuffle write 的任务很简单:将数据 partition 好,并持久化。之所以要持久化,一方面是要减少内存存储空间压力,另一方面也是为了 fault-tolerance。

Spark中数据的位置是被谁管理的?

每个数据分片都对应具体物理位置,数据的位置是被blockManager,无论数据是在磁盘,内存还是tacyan,都是由blockManager管理

rdd有几种操作类型?

1)transformation,rdd由一种转为另一种rdd

2)action,

3)cronroller,crontroller是控制算子,cache,persist,对性能和效率的有很好的支持三种类型,不要回答只有2中操作

join操作优化经验?

join其实常见的就分为两类: map-side join 和 reduce-side join。当大表和小表join时,用map-side join能显著提高效率。将多份数据进行关联是数据处理过程中非常普遍的用法,不过在分布式计算系统中,这个问题往往会变的非常麻烦,因为框架提供的 join 操作一般会将所有数据根据 key 发送到所有的 reduce 分区中去,也就是 shuffle 的过程。造成大量的网络以及磁盘IO消耗,运行效率极其低下,这个过程一般被称为 reduce-side-join。如果其中有张表较小的话,我们则可以自己实现在 map 端实现数据关联,跳过大量数据进行 shuffle 的过程,运行时间得到大量缩短,根据不同数据可能会有几倍到数十倍的性能提升。