标签：mapreduce

WordCount经常在我们初学mapreduce的时候，被作为最简单的例子来讲解，这次我们就从官方给出的源码入手，看看是怎么回事。

所谓Mapreduce，就是Map（映射）”和”Reduce（归约）。map过程，就是把一组<key,value>映射成新的<key,value>；reduce过程，就是把map过程产生的一些列<key,value>,其中那些key相同的，归约成<key,<values>>来处理，一个key对应一组value。

有了这点认识，我们来看看hadoop的mapreduce源码范例：wordcount。

这个程序用来统计一个文本里面各个单词出现的个数。具体怎么运行可以参看我之前写的《centos+虚拟机配置hadoop2.5.2-mapreduce-wordcount例子》

下面分析一下WordCount源码：

Map过程：

  public static class TokenizerMapper 
       extends Mapper<Object, Text, Text, IntWritable>{
    
    private final static IntWritable one = new IntWritable(1);
    private Text word = new Text();
      
    public void map(Object key, Text value, Context context
                    ) throws IOException, InterruptedException {
      StringTokenizer itr = new StringTokenizer(value.toString());
      while (itr.hasMoreTokens()) {
        word.set(itr.nextToken());
        context.write(word, one);
      }
    }
  }

关于mapper类的要点:

• maps将输入的键值对输出为中间键值对,输出不一定是和输入是同样类型的，一个输入键值对可以输出多个键值对，也可能不输出。
• hadoop的Map-Reduce框架对每一个InputSplit键值对都生成一个map任务，这些键值对是由InputFormat生成的。
• 框架首先调用setup函数，随后是map函数（InputSplit产生的每一个键值对都调用一次），最后调用finally函数。在wordcount中，只重写了map函数。
• mapper的输出被分成了不同组，供每个reducer来处理，我们可以通过实现抽象类Partitioner来控制排序和分组。

TokenizerMapper类的简单解析：

由于继承mapper类，因此要实现map()方法。
其中有这么一行代码：

StringTokenizer itr = new StringTokenizer(value.toString());

value是传进来的值，对于这个例子而言，是一行的文本，将一行分割成一个又一个单词，然后，用一个while循环迭代，生成新的（key，value）。代码如下：

while (itr.hasMoreTokens()) {
    word.set(itr.nextToken());
    context.write(word, one);
}

其中的one这个变量，是在刚开始声明的：

private final static IntWritable one = new IntWritable(1);

用来计数，这里是1，所以，输出的(key,value)都是这样的形式：（“单词”，1）。可供之后处理。

Reduce过程：

  public static class IntSumReducer 
       extends Reducer<Text,IntWritable,Text,IntWritable> {
    private IntWritable result = new IntWritable();

    public void reduce(Text key, Iterable<IntWritable> values, 
                       Context context
                       ) throws IOException, InterruptedException {
      int sum = 0;
      for (IntWritable val : values) {
        sum += val.get();
      }
      result.set(sum);
      context.write(key, result);
    }
  }

关于reducer类的要点：

• reducer将中间输出键值对中那些键相同的合并，值为集合。
• reduce主要有三个阶段：
  1. shuffle洗牌:reducer将排序好的输出从每个mapper里面复制出来，整个过程用HTTP来通信。
  2. sort排序:框架将reducer的具有相同键的输入合并排序，因为不同的mapper可能有相同的键,shuffle过程和sort过程是同时进行的。
  3. Reduce归约：在reduce阶段，每个key传进来，reduce方法都被调用一次，进行归约。

IntSumReducer类的简单解析：

重写了reduce方法，由于之前已经有map过程了，因此此时传进来的键值对的形式是<key,>,即value不是一个值，而是值的集合。用一个for循环，即可遍历某个key里面的所有值：

for (IntWritable val : values) {
    sum += val.get();
}

这个for循环将某个key对应的所有的value累加，即某单词出现次数的累加。
然后把结果输出：

result.set(sum);
context.write(key, result);

其中的result在之前声明了：

private IntWritable result = new IntWritable();

是整型，所以之后context.write（key,result）就把某单词出现的次数输出了。

Mapreduce的整个过程：

  public static void main(String[] args) throws Exception {
    Configuration conf = new Configuration();
    String[] otherArgs = new GenericOptionsParser(conf, args).getRemainingArgs();
    if (otherArgs.length < 2) {
      System.err.println("Usage: wordcount <in> [<in>...] <out>");
      System.exit(2);
    }
    Job job = new Job(conf, "word count");
    job.setJarByClass(WordCount.class);
    job.setMapperClass(TokenizerMapper.class);
    job.setCombinerClass(IntSumReducer.class);
    job.setReducerClass(IntSumReducer.class);
    job.setOutputKeyClass(Text.class);
    job.setOutputValueClass(IntWritable.class);
    for (int i = 0; i < otherArgs.length - 1; ++i) {
      FileInputFormat.addInputPath(job, new Path(otherArgs[i]));
    }
    FileOutputFormat.setOutputPath(job,
      new Path(otherArgs[otherArgs.length - 1]));
    System.exit(job.waitForCompletion(true) ? 0 : 1);
  }

要点：

• Configuration conf = new Configuration(); 这句新建了一个配置对象conf，可以配置mapreduce的一些参数，这里没有对配置作过多的调整。
• Job job = new Job(conf, “word count”); 这句新建了一个job，用于控制整个工作流程，接下来的6个set函数：

    job.setJarByClass(WordCount.class);
    job.setMapperClass(TokenizerMapper.class);
    job.setCombinerClass(IntSumReducer.class);
    job.setReducerClass(IntSumReducer.class);
    job.setOutputKeyClass(Text.class);
    job.setOutputValueClass(IntWritable.class);

它们分别是：
1.设置工作的类名，这里是WordCount
2.设置mapper的类：TokenizerMapper.class)
3.设置combiner的类：IntSumReducer.class
4.设置reducer的类：IntSumReducer.class，和combiner是一样的。
5.设置输出key的格式，text类型
6.设置输出value的格式，int类型。

• 接着就是设置输入输出路径，都由命令行参数来指定
• 最后调用job.waitForCompletion(true) 来开始工作。

最后附上完整源代码：

import java.io.IOException;
import java.util.StringTokenizer;

import org.apache.hadoop.conf.Configuration;
import org.apache.hadoop.fs.Path;
import org.apache.hadoop.io.IntWritable;
import org.apache.hadoop.io.Text;
import org.apache.hadoop.mapreduce.Job;
import org.apache.hadoop.mapreduce.Mapper;
import org.apache.hadoop.mapreduce.Reducer;
import org.apache.hadoop.mapreduce.lib.input.FileInputFormat;
import org.apache.hadoop.mapreduce.lib.output.FileOutputFormat;
import org.apache.hadoop.util.GenericOptionsParser;

public class WordCount {

  public static class TokenizerMapper 
       extends Mapper<Object, Text, Text, IntWritable>{
    
    private final static IntWritable one = new IntWritable(1);
    private Text word = new Text();
      
    public void map(Object key, Text value, Context context
                    ) throws IOException, InterruptedException {
      StringTokenizer itr = new StringTokenizer(value.toString());
      while (itr.hasMoreTokens()) {
        word.set(itr.nextToken());
        context.write(word, one);
      }
    }
  }
  
  public static class IntSumReducer 
       extends Reducer<Text,IntWritable,Text,IntWritable> {
    private IntWritable result = new IntWritable();

    public void reduce(Text key, Iterable<IntWritable> values, 
                       Context context
                       ) throws IOException, InterruptedException {
      int sum = 0;
      for (IntWritable val : values) {
        sum += val.get();
      }
      result.set(sum);
      context.write(key, result);
    }
  }

  public static void main(String[] args) throws Exception {
    Configuration conf = new Configuration();
    String[] otherArgs = new GenericOptionsParser(conf, args).getRemainingArgs();
    if (otherArgs.length < 2) {
      System.err.println("Usage: wordcount <in> [<in>...] <out>");
      System.exit(2);
    }
    Job job = new Job(conf, "word count");
    job.setJarByClass(WordCount.class);
    job.setMapperClass(TokenizerMapper.class);
    job.setCombinerClass(IntSumReducer.class);
    job.setReducerClass(IntSumReducer.class);
    job.setOutputKeyClass(Text.class);
    job.setOutputValueClass(IntWritable.class);
    for (int i = 0; i < otherArgs.length - 1; ++i) {
      FileInputFormat.addInputPath(job, new Path(otherArgs[i]));
    }
    FileOutputFormat.setOutputPath(job,
      new Path(otherArgs[otherArgs.length - 1]));
    System.exit(job.waitForCompletion(true) ? 0 : 1);
  }
}