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本次课程主要围绕Spark 大数据分析计算引擎展开，涵盖其概念、核心模块、运行模式、安装部署、编程及与其他组件集成等多方面知识。
一、Spark基础
1.定义
Spark 是基于内存的快速、通用、可扩展的大数据分析计算引擎，用 Scala 语言开发
2.核心模块
包含 Spark Core（提供基础核心功能）、Spark SQL（操作结构化数据）、Spark Streaming（处理实时数据）、MLlib（机器学习算法库）和 GraphX（面向图计算）
3.运行模式
有 Local（用于教学调试）、Standalone（独立集群模式）、Yarn（常用，与资源调度框架集成）、K8S & Mesos（国外使用较多）、Windows（方便学习）等模式，各模式在安装机器数、需启动进程、所属者和应用场景上有差异
二、Spark安装
可在多种环境下部署，如 Local 模式在单节点执行，Standalone 模式构建独立集群，Yarn 模式与 Hadoop Yarn 集成，Windows 模式便于本地学习。部署时需准备虚拟机、下载压缩包，按步骤进行解压、配置文件、启动集群等操作，并可配置历史服务查看任务运行情况 。
本次学习的是Spark 4种部署模式的其中2种，分别是Local、Standalone模式。
三、Spark运行架构与核心概念
1.运行架构
Spark 框架的核心是一个计算引擎，整体来说，它采用了标准 master-slave 的结构。
2.核心组件
spark框架的核心组件有两个：
Driver：
Spark 驱动器节点，用于执行 Spark 任务中的 main 方法，负责实际代码的执行工作。
Executor：
Spark Executor 是集群中工作节点（Worker）中的一个 JVM 进程，负责在 Spark 作业中运行具体任务（Task），任务彼此之间相互独立。
3.核心概念
Executor 是工作节点的 JVM 进程，负责运行任务和缓存数据；并行度指集群并行执行任务的数量；有向无环图（DAG）是程序计算执行过程的抽象模型
四、Spark RDD
1.概念
RDD（Resilient Distributed Dataset）叫做弹性分布式数据集，是 Spark 中最基本的数据处理模型。代码中是一个抽象类，它代表一个弹性的、不可变、可分区、里面的元素可并行计算的集合。
2.核心属性
包括 分区列表、分区计算函数、RDD之间依赖关系、分区器、首选位置
3.执行原理
1）启用Yarn集群环境
2）Spark 通过申请资源创建调度节点和计算节点
3）Spark 框架根据需求将计算逻辑根据分区划分成不同的任务
4）调度节点将任务根据计算节点状态发送到对应的计算节点进行计算
五、Spark SQL
1.概述和特点
用于结构化数据处理，前身是 Shark，具有易整合、统一数据访问、兼容 Hive、标准数据连接等特点，提供 DataFrame 和 DataSet 两个编程抽象
2.核心编程
可通过多种方式创建 DataFrame 和 DataSet，支持 SQL 语法、DSL 语法操作，RDD、DataFrame 和 DataSet 之间可相互转换，还能进行自定义函数和聚合函数操作，以及数据的加载与保存
六、Spark streaming
1.概述和特点
用于流式数据处理，支持多种数据输入源，使用 DStream 作为抽象表示，具有易用、容错、易整合的特点
2.架构
3.核心编程
可通过 RDD 队列、自定义数据源、Kafka 数据源创建 DStream，DStream 上的操作包括无状态转化操作和输出操作，还有特殊原语，如 updateStateByKey ()、transform () 等
七、Spark-Core
1.RDD基础操作
1）创建方式：RDD 可从集合（内存）、外部存储（文件）、其他 RDD 创建，还可由 Spark 框架自身使用new方式创建。如通过parallelize或makeRDD从集合创建，利用textFile从文件创建
2）并行度与分区：并行度指能并行计算的任务数量，可在构建 RDD 时指定。内存数据按并行度设定分区，文件数据依据 Hadoop 文件读取规则切片分区，且有相应的分区规则源码
2.RDD算子应用
1）转换算子：分为 Value 类型、双 Value 类型和 Key - Value 类型。Value 类型如map逐条映射转换数据，mapPartitions以分区为单位处理数据，二者在数据处理、功能和性能上有差异；双 Value 类型包括intersection求交集、union求并集等；Key - Value 类型有partitionBy分区、reduceByKey聚合等，不同算子功能和适用场景各异
2）行动算子：会触发真正的计算数据，如reduce聚集所有元素，collect以数组形式返回数据集所有元素，foreach分布式遍历元素并调用指定函数等
3.累加器和广播变量
1）累加器：用于将 Executor 端变量信息聚合到 Driver 端。可声明系统累加器，如longAccumulator，也可自定义累加器。自定义累加器需继承AccumulatorV2并实现相关方法，用于特定的聚合计算
2）广播变量：用于高效分发较大的只读对象到所有工作节点。通过sparkContext.broadcast创建广播变量，在多个并行操作中可使用，避免每个任务重复发送相同变量