1.1.1 reduce端连接-分区分组聚合
reduce端连接则是利用了reduce的分区功能将stationid相同的分到同一个分区，在利用reduce的分组聚合功能，将同一个stationid的气象站数据和温度记录数据分为一组，reduce函数读取分组后的第一个记录（就是气象站的名称）与其他记录组合后输出，实现连接。例如连接下面气象站数据集和温度记录数据集。先用几条数据做分析说明，实际肯定不只这点数据。
气象站数据集，气象站id和名称数据表
StationId StationName
1~hangzhou
2~shanghai
3~beijing
温度记录数据集
StationId TimeStamp Temperature
3~20200216~6
3~20200215~2
3~20200217~8
1~20200211~9
1~20200210~8
2~20200214~3
2~20200215~4
目标：是将上面两个数据集进行连接，将气象站名称按照气象站id加入气象站温度记录中最输出结果：
1~hangzhou ~20200211~9
1~hangzhou ~20200210~8
2~shanghai ~20200214~3
2~shanghai ~20200215~4
3~beijing ~20200216~6
3~beijing ~20200215~2
3~beijing ~20200217~8
详细步骤如下
（1） 两个maper读取两个数据集的数据输出到同一个文件
因为是不同的数据格式，所以需要创建两个不同maper分别读取，输出到同一个文件中，所以要用MultipleInputs设置两个文件路径，设置两个mapper。
（2） 创建一个组合键<stationed,mark>用于map输出结果排序。
组合键使得map输出按照stationid升序排列，stationid相同的按照第二字段升序排列。mark只有两个值，气象站中读取的数据，mark为0，温度记录数据集中读取的数据mark为1。这样就能保证stationid相同的记录中第一条就是气象站名称，其余的是温度记录数据。组合键TextPair定义如下
package Temperature;
import org.apache.hadoop.io.Text;
import org.apache.hadoop.io.WritableComparable;
import java.io.DataInput;
import java.io.DataOutput;
import java.io.IOException;
public class TextPair implements WritableComparable<TextPair> {
private Text first;
private Text second;
public TextPair(Text first, Text second) {
this.first = first;
this.second = second;
}
public int compareTo(TextPair o) {
int cmp=first.compareTo(o.getFirst());
if (cmp!=0)//第一字段不同按第一字段升序排列
{
return cmp;
}
///第一字段相同，按照第二字段升序排列
return second.compareTo(o.getSecond());
}
public void write(DataOutput dataOutput) throws IOException {
first.write(dataOutput);
second.write(dataOutput);
}
public void readFields(DataInput dataInput) throws IOException {
first.readFields(dataInput);
second.readFields(dataInput);
}
public Text getFirst() {
return first;
}
public void setFirst(Text first) {
this.first = first;
}
public Text getSecond() {
return second;
}
public void setSecond(Text second) {
this.second = second;
}
}
定义maper输出的结果如下，前面是组合键，后面是值。
<1,0> hangzhou
<1,1> 20200211~9
<1,1> 20200210~8
<2,0> shanghai
<2,1> 20200214~3
<2,1> 20200215~4
<3,0> beijing
<3,1> 20200216~6
<3,1> 20200215~2
<3,1> 20200217~8
（3）map结果传入reduce按stationid分区再分组聚合
map输出结果会按照组合键第一个字段stationid升序排列，相同stationid的记录按照第二个字段升序排列，气象站数据和记录数据混合再一起，shulfe过程中，map将数据传给reduce，会经过partition分区，相同stationid的数据会被分到同一个reduce，一个reduce中stationid相同的数据会被分为一组。假设采用两个reduce任务，分区按照stationid%2，则分区后的结果为
分区1
<1,0> hangzhou
<1,1> 20200211~9
<1,1> 20200210~8
<3,0> beijing
<3,1> 20200216~6
<3,1> 20200215~2
<3,1> 20200217~8
分区2
<2,0> shanghai
<2,1> 20200214~3
<2,1> 20200215~4
（4）分区之后再将每个分区的数据按照stationid分组聚合
分区1
分组1
<1,0> <Hangzhou, 20200211~9, 20200210~8>
分组2
<3,0> <Beijing, 20200216~6, 20200215~2, 20200217~8>
分区2
<2,0> <shanghai, 20200214~3, 20200215~4>
（5）将分组聚合后的数据传入reduce函数，将车站加入到后面的温度记录输出。
因为数据是经过mark升序排列的，所以每组中第一个数据就是气象站的名称数据，剩下的是改气象的温度记录数据,mark字段的作用就是为了保证气象站数据在第一条。所以读取每组中第一个value，既是气象站名称。与其他value组合输出，即实现了数据集的连接。
1~hangzhou ~20200211~9
1~hangzhou ~20200210~8
2~shanghai ~20200214~3
2~shanghai ~20200215~4
3~beijing ~20200216~6
3~beijing ~20200215~2
3~beijing ~20200217~8
（6）详细的代码实例
package Temperature;
import org.apache.hadoop.conf.Configuration;
import org.apache.hadoop.conf.Configured;
import org.apache.hadoop.fs.Path;
import org.apache.hadoop.io.*;
import org.apache.hadoop.mapreduce.*;
import org.apache.hadoop.mapreduce.lib.input.FileInputFormat;
import org.apache.hadoop.mapreduce.lib.input.MultipleInputs;
import org.apache.hadoop.mapreduce.lib.input.TextInputFormat;
import org.apache.hadoop.mapreduce.lib.output.FileOutputFormat;
import org.apache.hadoop.util.Tool;
import org.apache.hadoop.util.ToolRunner;
import java.io.IOException;
import java.util.Iterator;
public class JoinRecordWithStationId extends Configured implements Tool {
//气象站名称数据集map处理类
public static class StationMapper extends Mapper<LongWritable,Text,TextPair,Text>{
protected void map(Text key, Text value, Context context) throws IOException, InterruptedException {
//1~hangzhou
String[] values=value.toString().split("~");
if (values.length!=2)
{
return;
}
//组合键第一字段为stationid，第二字段为默认0，表示车站名字数据
context.write(new TextPair(new Text(values[0]),new Text("0")),new Text(values[1]));
}
}
//温度记录数据集处理mapper类
public static class TemperatureRecordMapper extends Mapper<LongWritable,Text,TextPair,Text>{
protected void map(TextPair key, Text value, Context context) throws IOException, InterruptedException {
String[] values=value.toString().split("~");
if (values.length!=3)
{
return;
}
//组合键第一字段为stationid，第二字段为默认1，表示温度记录数据
//3~20200216~6
String outputValue=values[1]+"~"+values[2];
context.write(new TextPair(new Text(values[0]),new Text("1")),new Text(outputValue));
}
}
//按照statitionid分区的partioner类
public static class FirstPartitioner extends Partitioner<TextPair,Text>{
public int getPartition(TextPair textPair, Text text, int i) {
//按照第一字段stationid取余reduce任务数，得到分区id
return Integer.parseInt(textPair.getFirst().toString())%i;
}
}
//分组比较类
public static class GroupingComparator extends WritableComparator
{
public int compare(WritableComparable a, WritableComparable b) {
TextPair pairA=(TextPair)a;
TextPair pairB=(TextPair)b;
//stationid相同，返回值为0的分为一组
return pairA.getFirst().compareTo(pairB.getFirst());
}
}
//reudce将按键分组的后数据，去values中第一个数据（气象站名称），聚合values后面的温度记录输出到文件
public static class JoinReducer extends Reducer<TextPair,Text,Text,Text>
{
@Override
protected void reduce(TextPair key, Iterable<Text> values, Context context) throws IOException, InterruptedException {
Iterator it =values.iterator();
String stationName=it.next().toString();
while (it.hasNext())
{
String outputValue="~"+stationName+"~"+it.toString();
context.write(key.getFirst(),new Text(outputValue));
}
}
}
public int run(String[] args) throws IOException, ClassNotFoundException, InterruptedException {
if (args.length!=3)
{
return -1;
}
Job job=new Job(getConf(),"joinStationTemperatueRecord");
if (job==null)
{
return -1;
}
job.setJarByClass(this.getClass());
//设置两个输入路径，一个输出路径
Path StationPath=new Path(args[0]);
Path TemperatureRecordPath= new Path(args[1]);
Path outputPath=new Path(args[2]);
MultipleInputs.addInputPath(job,StationPath, TextInputFormat.class,StationMapper.class);
MultipleInputs.addInputPath(job,TemperatureRecordPath,TextInputFormat.class,TemperatureRecordMapper.class);
FileOutputFormat.setOutputPath(job,outputPath);
//设置分区类、分组类、reduce类
job.setPartitionerClass(FirstPartitioner.class);
job.setGroupingComparatorClass(GroupingComparator.class);
job.setReducerClass(JoinReducer.class);
//设置输出类型
job.setOutputKeyClass(Text.class);
job.setOutputValueClass(Text.class);
job.setMapOutputKeyClass(TextPair.class);
job.setMapOutputValueClass(Text.class);
return job.waitForCompletion(true)? 0:1;
}
public static void main(String[] args) throws Exception
{
//三个参数，参数1：气象站数据集路径，参数2：温度记录数据集路径，参数3：输出路径
int exitCode= ToolRunner.run(new JoinRecordWithStationId(),args);
System.exit(exitCode);
}
}
执行任务命令
% hadoop jar temperature-example.jar JoinRecordWithStationId input/station/all input/ncdc/all output
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