大数据开发(Spark面试真题-卷六)

大数据开发(Spark面试真题)

  • 1、Spark HashPartitioner和RangePartitioner的实现?
  • 2、Spark DAGScheduler、TaskScheduler、SchedulerBackend实现原理?
  • 3、介绍下Sparkclient提交application后,接下来的流程?
  • 4、Spark的cache和persist的区别?它们是transformation算子还是action算子?
  • 5、Spark为什么比Hadoop速度快?
  • 6、Spark Streaming的双流join的过程,怎么做的?

1、Spark HashPartitioner和RangePartitioner的实现?

Spark中的HashPartitioner和RangePartitioner是两种不同的分区策略,用于将数据按照特定的方式进行分区,以便在并行计算中进行处理。

  1. HashPartitioner(哈希分区器):
  • HashPartitioner是Spark默认的分区策略,也是最常用的分区策略之一。
  • 它使用数据的哈希值来确定数据所属的分区,将具有相同哈希值的数据放入同一个分区中。
  • HashPartitioner的实现非常简单,它使用数据的hashCode方法计算哈希值,并通过取模运算将哈希值映射到分区的范围内。
  • HashPartitioner的分区数等于RDD的分区数目,可以通过’rdd.getNumPartitions()'方法获取。
  1. RangePartitioner(范围分区器):
  • RangePartitioner是一种基于数据范围的分区策略,适用于有序数据集。
  • 它将数据根据键的范围值进行划分,并将具有相似键范围的数据放入同一个分区中。
  • RangePartitioner的实现需要对数据进行排序,然后根据排序后的数据来确定分区边界。
  • RangePartitioner的分区数可以手动指定,也可以使用默认值,默认值为当前Spark上下文中的分区数。
    总结:
    HashPartitioner适用于无序数据集,直接根据哈希值进行分区,分区数等于RDD的分区数。
    RangePartitioner适用于有序数据集,根据键的范围值进行分区,分区数可以手动指定或使用默认值

2、Spark DAGScheduler、TaskScheduler、SchedulerBackend实现原理?

Spark的DAGScheduler、TaskScheduler和SchedulerBackend是用于任务调度和执行的关键组件。

  1. DAGScheduler(有向无环图调度器):它负责将Spark作业转换为有向无环图,然后根据数据依赖关系对任务进行调度。DAGScheduler根据Stage划分任务,并将它们放入任务队列中等待执行。它还负责任务之间的依赖关系管理和跟踪任务执行的进度。
  2. TaskScheduler(任务调度器):TaskScheduler负责将任务分配给集群中的执行器(Executor)。它将任务队列中的任务按照调度策略分发给可用的Executor,确保任务在集群中均匀地分布。TaskScheduler还负责任务地重试和失败处理,并监控任务的执行状态。
  3. SchedulerBackend(调度器后端):SchedulerBackend是任务调度器的底层实现,与特定的集群管理器(如Standalon、YARN或Mesos)交互,以管理资源和执行任务。它负责与集群管理器通信,申请和释放资源,并将任务分配给执行器。
    这些组件的实现原理如下:
  • DAGScheduler:它通过分析Spark作业的RDD依赖关系生成一个有向无环图,并将作业划分为多个Stage。然后,DAGScheduler根据Stage的依赖关系和数据本地性进行任务调度。它佳能任务添加到任务队列中,并在有空闲Executor时将任务发送给它们。
  • TaskScheduler:它根据调度策略(如FIFO、FAIR等)从任务队列中选择任务,并将其分发给可用的Executor。TaskScheduler会监控任务的执行状态,如果任务失败,它会尝试重新执行或标记任务为失败。它还会定期检查Executor的健康状态,并根据需要添加或删除Executor。
  • SchedulerBackend:它负责与特定的集群管理器交互,并负责资源的管理和任务的分配。SchedulerBackend会向集群管理器申请资源,并在资源可用时将其分配给Spark应用程序。它还会监控和管理Executor的状态,并在需要时重新申请资源。

3、介绍下Sparkclient提交application后,接下来的流程?

  1. Spark客户端将应用程序提交给集群的Spark主节点(Master)
  2. Spark主节点接收到应用程序后,会将应用程序的信息存储在调度器中,并将应用程序的任务分配给可用的工作节点(Worker)
  3. 工作节点根据分配的任务,在本地启动Spark执行器(Executor)进程
  4. 每个Executor进程会启动一个或多个执行线程,用于执行应用程序的任务
  5. Executor进程会从Spark主节点获取应用程序的代码和依赖,并将其加载到内存中
  6. 一旦Executor进程准备好,它会向Spark主节点报告自己的可用性
  7. Spark主节点将应用程序的任务分配给可用的Executor进程
  8. Executor进程会根据任务的数量和复杂度,将数据加载到内存中进行处理
  9. Executor进程将处理结果返回给Spark主节点
  10. Spark主节点将汇总所有Executor进程返回的结果,并将最终结果返回给Spark客户端

4、Spark的cache和persist的区别?它们是transformation算子还是action算子?

Spark的cache和persist都是用于将数据集缓存到内存中以提高性能的方法。它们的区别在于持久化级别和触发时间。
cache方法将数据集缓存在内存中,默认情况下,持久化级别为MEMORY_ONLY,即数据存储在内存中。如果内存不足,部分数据可能会被保存在磁盘上。
persist方法与cache方法相似,但它允许用于指定不同的持久化级别,如MEMORY_ONLY、MEMORY_AND_DISK等

5、Spark为什么比Hadoop速度快?

  1. 内存计算:Spark将数据存储在内存中进行计算和处理,而Hadoop则将数据存储在磁盘上。内存计算使得Spark可以更快地访问和处理数据,从而提高了处理速度。
  2. DAG执行引擎Spark使用DAG(有向无环图)执行引擎,通过将任务划分为多个阶段并进行优化,可以有效地减少任务之间的数据传输和磁盘读写操作,从而提高了计算效率。
  3. 运行模式Spark支持多种运行模式,包括本地模式、独立模式、YARN模式等。这些不同的运行模式可以根据不同的常见和需求进行选择,从而提高了Spark的适应性和灵活性。
  4. 缓存机制Spark具有强大的缓存机制,可以将中间结果存储在内存中,避免了重复计算和磁盘读写操作,从而加快了数据处理速度。
  5. 数据流水线Spark可以将多个数据处理操作连接成一个数据流水线,减少了中间数据的存储和传输,提高了处理效率。

6、Spark Streaming的双流join的过程,怎么做的?

  1. 创建两个输入DStream:分别表示两个流的数据源。
  2. 对两个DStream进行窗口操作:可以使用窗口函数来定义窗口的大小和滑动间隔。
  3. 对两个DSteam进行键值对转换:将流的数据转换为键值对,以便进行连接操作。
  4. 使用transform操作对其中一个DStream进行处理:通过transform操作,可以将其中一个DStream的RDD转换为另一个DStream的RDD。
  5. 在转换操作中进行join操作:使用join函数对两个DStream的RDD进行连接操作,根据键值对进行匹配。
  6. 处理连接结果:根据连接操作的结果,可以对连接后的数据进行进一步的处理,例如过滤、聚合或输出等。
    需要注意的是,双流join操作需要保证两个流的窗口大小和滑动间隔相同,以确保数据能够正确地进行连接

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