1.Spark SQL的前身是 Shark,Shark最初是美国加州大学伯克利分校的实验室开发的Spark生态系统的组件之一,它运行在Spark系统之上,Shark重用了Hive的工作机制,并直接继承了Hive的各个组件, Shark将SQL语句的转换从MapReduce作业替换成了Spark作业,虽然这样提高了计算效率,但由于 Shark过于依赖Hive,因此在版本迭代时很难添加新的优化策略,从而限制了Spak的发展,在2014年,伯克利实验室停止了对Shark的维护,转向Spark SQL的开发。
2.package com.hollysys.spark
import java.util
import org.apache.spark.sql.types._
import org.apache.spark.sql.{Row, SQLContext, SparkSession}
/**
* Created by shirukai on 2018/7/17
* 创建DataFrame的几种方式
*/
object CreateDataFrameTest {
def main(args: Array[String]): Unit = {
val spark = SparkSession
.builder()
.appName(this.getClass.getSimpleName).master("local")
.getOrCreate()
//第一种:通过Seq生成
val df = spark.createDataFrame(Seq(
("ming", 20, 15552211521L),
("hong", 19, 13287994007L),
("zhi", 21, 15552211523L)
)) toDF("name", "age", "phone")
df.show()
//第二种:通过读取Json文件生成
val dfJson = spark.read.format("json").load("/Users/shirukai/Desktop/HollySys/Repository/sparkLearn/data/student.json")
dfJson.show()
//第三种:通过读取Csv文件生成
val dfCsv = spark.read.format("csv").option("header", true).load("/Users/shirukai/Desktop/HollySys/Repository/sparkLearn/data/students.csv")
dfCsv.show()
//第四种:通过Json格式的RDD生成(弃用)
val sc = spark.sparkContext
import spark.implicits._
val jsonRDD = sc.makeRDD(Array(
"{\"name\":\"ming\",\"age\":20,\"phone\":15552211521}",
"{\"name\":\"hong\", \"age\":19,\"phone\":13287994007}",
"{\"name\":\"zhi\", \"age\":21,\"phone\":15552211523}"
))
val jsonRddDf = spark.read.json(jsonRDD)
jsonRddDf.show()
//第五种:通过Json格式的DataSet生成
val jsonDataSet = spark.createDataset(Array(
"{\"name\":\"ming\",\"age\":20,\"phone\":15552211521}",
"{\"name\":\"hong\", \"age\":19,\"phone\":13287994007}",
"{\"name\":\"zhi\", \"age\":21,\"phone\":15552211523}"
))
val jsonDataSetDf = spark.read.json(jsonDataSet)
jsonDataSetDf.show()
//第六种: 通过csv格式的DataSet生成
val scvDataSet = spark.createDataset(Array(
"ming,20,15552211521",
"hong,19,13287994007",
"zhi,21,15552211523"
))
spark.read.csv(scvDataSet).toDF("name","age","phone").show()
//第七种:动态创建schema
val schema = StructType(List(
StructField("name", StringType, true),
StructField("age", IntegerType, true),
StructField("phone", LongType, true)
))
val dataList = new util.ArrayList[Row]()
dataList.add(Row("ming",20,15552211521L))
dataList.add(Row("hong",19,13287994007L))
dataList.add(Row("zhi",21,15552211523L))
spark.createDataFrame(dataList,schema).show()
//第八种:读取数据库(mysql)
val options = new util.HashMap[String,String]()
options.put("url", "jdbc:mysql://localhost:3306/spark")
options.put("driver","com.mysql.jdbc.Driver")
options.put("user","root")
options.put("password","hollysys")
options.put("dbtable","user")
spark.read.format("jdbc").options(options).load().show()
}
}
3.
4.
Pandas | Spark | |
工作方式 | 单机single machine tool,没有并行机制parallelism 不支持Hadoop,处理大量数据有瓶颈 |
分布式并行计算框架,内建并行机制parallelism,所有的数据和操作自动并行分布在各个集群结点上。以处理in-memory数据的方式处理distributed数据。 支持Hadoop,能处理大量数据 |
延迟机制 | not lazy-evaluated | lazy-evaluated |
内存缓存 | 单机缓存 | persist() or cache()将转换的RDDs保存在内存 |
DataFrame可变性 | Pandas中DataFrame是可变的 | Spark中RDDs是不可变的,因此DataFrame也是不可变的 |
创建 | 从spark_df转换:pandas_df = spark_df.toPandas() | 从pandas_df转换:spark_df = SQLContext.createDataFrame(pandas_df) 另外,createDataFrame支持从list转换spark_df,其中list元素可以为tuple,dict,rdd |
list,dict,ndarray转换 | 已有的RDDs转换 | |
CSV数据集读取 | 结构化数据文件读取 | |
HDF5读取 | JSON数据集读取 | |
EXCEL读取 | Hive表读取 | |
外部数据库读取 | ||
index索引 | 自动创建 | 没有index索引,若需要需要额外创建该列 |
行结构 | Series结构,属于Pandas DataFrame结构 | Row结构,属于Spark DataFrame结构 |
列结构 | Series结构,属于Pandas DataFrame结构 | Column结构,属于Spark DataFrame结构,如:DataFrame[name: string] |
列名称 | 不允许重名 | 允许重名 修改列名采用alias方法 |
列添加 | df[“xx”] = 0 | df.withColumn(“xx”, 0).show() 会报错 from pyspark.sql import functions df.withColumn(“xx”, functions.lit(0)).show() |
列修改 | 原来有df[“xx”]列,df[“xx”] = 1 | 原来有df[“xx”]列,df.withColumn(“xx”, 1).show() |
显示 | df 不输出具体内容,输出具体内容用show方法 输出形式:DataFrame[age: bigint, name: string] |
|
df 输出具体内容 | df.show() 输出具体内容 | |
没有树结构输出形式 | 以树的形式打印概要:df.printSchema() | |
df.collect() | ||
排序 | df.sort_index() 按轴进行排序 | |
df.sort() 在列中按值进行排序 | df.sort() 在列中按值进行排序 | |
选择或切片 | df.name 输出具体内容 | df[] 不输出具体内容,输出具体内容用show方法 df[“name”] 不输出具体内容,输出具体内容用show方法 |
df[] 输出具体内容, df[“name”] 输出具体内容 |
df.select() 选择一列或多列 df.select(“name”) 切片 df.select(df[‘name’], df[‘age’]+1) |
|
df[0] df.ix[0] |
df.first() | |
df.head(2) | df.head(2)或者df.take(2) | |
df.tail(2) | ||
切片 df.ix[:3]或者df.ix[:”xx”]或者df[:”xx”] | ||
df.loc[] 通过标签进行选择 | ||
df.iloc[] 通过位置进行选择 | ||
过滤 | df[df[‘age’]>21] | df.filter(df[‘age’]>21) 或者 df.where(df[‘age’]>21) |
整合 | df.groupby(“age”) df.groupby(“A”).avg(“B”) |
df.groupBy(“age”) df.groupBy(“A”).avg(“B”).show() 应用单个函数 from pyspark.sql import functions df.groupBy(“A”).agg(functions.avg(“B”), functions.min(“B”), functions.max(“B”)).show() 应用多个函数 |
统计 | df.count() 输出每一列的非空行数 | df.count() 输出总行数 |
df.describe() 描述某些列的count, mean, std, min, 25%, 50%, 75%, max | df.describe() 描述某些列的count, mean, stddev, min, max | |
合并 | Pandas下有concat方法,支持轴向合并 | |
Pandas下有merge方法,支持多列合并 同名列自动添加后缀,对应键仅保留一份副本 |
Spark下有join方法即df.join() 同名列不自动添加后缀,只有键值完全匹配才保留一份副本 |
|
df.join() 支持多列合并 | ||
df.append() 支持多行合并 | ||
缺失数据处理 | 对缺失数据自动添加NaNs | 不自动添加NaNs,且不抛出错误 |
fillna函数:df.fillna() | fillna函数:df.na.fill() | |
dropna函数:df.dropna() | dropna函数:df.na.drop() | |
SQL语句 | import sqlite3 pd.read_sql(“SELECT name, age FROM people WHERE age >= 13 AND age <= 19″) |
表格注册:把DataFrame结构注册成SQL语句使用类型 df.registerTempTable(“people”) 或者 sqlContext.registerDataFrameAsTable(df, “people”) sqlContext.sql(“SELECT name, age FROM people WHERE age >= 13 AND age <= 19″) |
功能注册:把函数注册成SQL语句使用类型 sqlContext.registerFunction(“stringLengthString”, lambda x: len(x)) sqlContext.sql(“SELECT stringLengthString(‘test’)”) |
||
两者互相转换 | pandas_df = spark_df.toPandas() | spark_df = sqlContext.createDataFrame(pandas_df) |
函数应用 | df.apply(f)将df的每一列应用函数f | df.foreach(f) 或者 df.rdd.foreach(f) 将df的每一列应用函数f df.foreachPartition(f) 或者 df.rdd.foreachPartition(f) 将df的每一块应用函数f |
map-reduce操作 | map(func, list),reduce(func, list) 返回类型seq | df.map(func),df.reduce(func) 返回类型seqRDDs |
diff操作 | 有diff操作,处理时间序列数据(Pandas会对比当前行与上一行) | 没有diff操作(Spark的上下行是相互独立,分布式存储的) |