SparkSql------RDD、DataFrame、DataSet

RDD

RDD是一个懒执行的不可变的可以支持Functional(函数式编程)的并行数据集合。

RDD的最大好处就是简单,API的人性化程度很高。

RDD的劣势是性能限制,它是一个JVM驻内存对象,这也就决定了存在GC的限制和数据增加时Java序列化成本的升高。

DataFrame

简单来说DataFrame是RDD+Schema的集合

什么是Schema?

之前我们学习过MySQL数据库,在数据库中schema是数据库的组织和结构模式中包含了schema对象,可以是(table)、(column)、数据类型(data type)、视图(view)、存储过程(stored procedures)、关系(relationships)、主键(primary key)、外键(foreign key)等,Sechema代表的就是一张表

与RDD类似,DataFrame也是一个分布式数据容器。然而DataFrame更像传统数据库的二维表格,除了数据以外,还记录数据的结构信息,即schema。同时,与Hive类似,DataFrame也支持嵌套数据类型(struct、array和map)。从API易用性的角度上看,DataFrame API提供的是一套高层的关系操作,比函数式的RDD API要更加友好,门槛更低。由于与R和Pandas的DataFrame类似,Spark DataFrame很好地继承了传统单机数据分析的开发体验。

SparkSql------RDD、DataFrame、DataSet

 

DataFrame是为数据提供了Schema的视图。可以把它当做数据库中的一张表来对待

DataFrame也是懒执行的。

性能上比RDD要高,主要有两方面原因:

定制化内存管理

SparkSql------RDD、DataFrame、DataSet

优化的执行计划

SparkSql------RDD、DataFrame、DataSet

Dataset

是Dataframe API的一个扩展,是Spark最新的数据抽象

用户友好的API风格,既具有类型安全检查也具有Dataframe的查询优化特性。

Dataset支持编解码器,当需要访问非堆上的数据时可以避免反序列化整个对象,提高了效率。

样例类被用来在Dataset中定义数据的结构信息,样例类中每个属性的名称直接映射到DataSet中的字段名称。

Dataframe是Dataset的特列,DataFrame=Dataset[Row] ,所以可以通过as方法将Dataframe转换为Dataset。Row是一个类型,跟Car、Person这些的类型一样,所有的表结构信息我们都用Row来表示。

DataSet是强类型的。比如可以有Dataset[Car],Dataset[Person].

ps:DataSet[Row]这个类似于我们学习的泛型Row就是泛型类型

 

三者的共性

1、RDD、DataFrame、Dataset全都是spark平台下的分布式弹性数据集,为处理超大型数据提供便利

2、三者都有惰性机制,在进行创建、转换,如map方法时,不会立即执行,只有在遇到Action如foreach时,三者才会开始遍历运算,极端情况下,如果代码里面有创建、转换,但是后面没有在Action中使用对应的结果,在执行时会被直接跳过.

3、三者都会根据spark的内存情况自动缓存运算,这样即使数据量很大,也不用担心会内存溢出

4、三者都有partition的概念

5、三者有许多共同的函数,如filter,排序等

6、在对DataFrame和Dataset进行操作许多操作都需要这个包进行支持

7、DataFrame和Dataset均可使用模式匹配获取各个字段的值和类型

三者的区别

RDD

1、RDD一般和spark mlib同时使用

2、RDD不支持sparksql操作

DataFrame

1、与RDD和Dataset不同,DataFrame每一行的类型固定为Row,只有通过解析才能获取各个字段的值每一列的值没法直接访问

2、DataFrame与Dataset一般不与spark mlib同时使用

3、DataFrame与Dataset均支持sparksql的操作,比如select,groupby之类,还能注册临时表/视窗,进行sql语句操作

4、DataFrame与Dataset支持一些特别方便的保存方式,比如保存成csv,可以带上表头,这样每一列的字段名一目了然

利用这样的保存方式,可以方便的获得字段名和列的对应,而且分隔符(delimiter)可以*指定。

Dataset

Dataset和DataFrame拥有完全相同的成员函数,区别只是每一行的数据类型不同。

DataFrame也可以叫Dataset[Row],每一行的类型是Row,不解析,每一行究竟有哪些字段,各个字段又是什么类型都无从得知,只能用上面提到的getAS方法或者共性中的第七条提到的模式匹配拿出特定字段

而Dataset中,每一行是什么类型是不一定的,在自定义了case class之后可以很*的获得每一行的信息

Dataset在需要访问列中的某个字段时是非常方便的,然而,如果要写一些适配性很强的函数时,如果使用Dataset,行的类型又不确定,可能是各种case class,无法实现适配,这时候用DataFrame即Dataset[Row]就能比较好的解决问题