1、共享变量的作用？
当Spark在集群的多个不同节点的多个任务上并行运行一个函数时，它会把函数中涉及到的每个变量，在每个任务上都生成一个副本。但是，有时候需要在多个任务之间共享变量，或者在任务（Task）和任务控制节点（Driver Program）之间共享变量。为了满足这种需求，Spark提供了两种类型的变量：广播变量（broadcast variables）和累加器（accumulators）。广播变量用来把变量在所有节点的内存之间进行共享。累加器则支持在所有不同节点之间进行累计计算（比如计数或者求和）。
2、累加器
介绍：
累加器用来对信息进行聚合，通常在向 Spark 传递函数时，比如使用 map() 函数或者用 filter() 传条件时，可以使用驱 动器程序中定义的变量，但是集群中运行的每个任务都会得到这些变量的一份新的副本， 更新这些副本的值也不会影响驱动器中的对应变量。如果我们想实现所有分片处理时更新共享变量的功能，那么累加器可以实现我们想要的效果。
针对一个输入的日志文件，如果我们想计算文件中所有空行的数量，我们可以编写以下程序：
scala> val notice = sc.textFile("./NOTICE")
notice: org.apache.spark.rdd.RDD[String] = ./NOTICE MapPartitionsRDD[40] at textFile at <console>:32
scala> val blanklines = sc.accumulator(0)
warning: there were two deprecation warnings; re-run with -deprecation for details
blanklines: org.apache.spark.Accumulator[Int] = 0
scala> val tmp = notice.flatMap(line => {
| if (line == "") {
| blanklines += 1
| }
| line.split(" ")
| })
tmp: org.apache.spark.rdd.RDD[String] = MapPartitionsRDD[41] at flatMap at <console>:36
scala> tmp.count()
res31: Long = 3213
scala> blanklines.value
res32: Int = 171
累加器的用法如下所示。
通过在驱动器中调用SparkContext.accumulator(initialValue)方法，创建出存有初始值的累加器。返回值为 org.apache.spark.Accumulator[T] 对象，其中 T 是初始值 initialValue 的类型。
Spark闭包里的执行器代码可以使用累加器的 += 方法(在Java中是 add)增加累加器的值。
驱动器程序可以调用累加器的value属性(在Java中使用value()或setValue())来访问累加器的值。
注意：工作节点上的任务不能访问累加器的值。从这些任务的角度来看，累加器是一个只写变量。
对于要在行动操作中使用的累加器，Spark只会把每个任务对各累加器的修改应用一次。因此，如果想要一个无论在失败还是重复计 算时都绝对可靠的累加器，我们必须把它放在 foreach() 这样的行动操作中。转化操作中累加器可 能会发生不止一次更新。
自定义累加器：
自定义累加器类型的功能在1.X版本中就已经提供了，但是使用起来比较麻烦，在2.0版本后，累加器的易用性有了较大的改进，而且官方还提供了一个新的抽象类：AccumulatorV2来提供更加友好的自定义类型累加器的实现方式。实现自定义类型累加器需要继承AccumulatorV2并至少覆写下例中出现的方法，下面这个累加器可以用于在程序运行过程中收集一些文本类信息，最终以Set[String]的形式返回。
import org.apache.spark.util.AccumulatorV2
import org.apache.spark.{SparkConf, SparkContext}
import scala.collection.JavaConversions._
/**
* Created by wuyufei on 05/09/2017.
*/
class LogAccumulator extends org.apache.spark.util.AccumulatorV2[String, java.util.Set[String]] {
private val _logArray: java.util.Set[String] = new java.util.HashSet[String]()
override def isZero: Boolean = {
_logArray.isEmpty
}
override def reset(): Unit = {
_logArray.clear()
}
override def add(v: String): Unit = {
_logArray.add(v)
}
override def merge(other: org.apache.spark.util.AccumulatorV2[String, java.util.Set[String]]): Unit = {
other match {
case o: LogAccumulator => _logArray.addAll(o.value)
}
}
override def value: java.util.Set[String] = {
java.util.Collections.unmodifiableSet(_logArray)
}
override def copy():org.apache.spark.util.AccumulatorV2[String, java.util.Set[String]] = {
val newAcc = new LogAccumulator()
_logArray.synchronized{
newAcc._logArray.addAll(_logArray)
}
newAcc
}
}
// 过滤掉带字母的
object LogAccumulator {
def main(args: Array[String]) {
val conf=new SparkConf().setAppName("LogAccumulator")
val sc=new SparkContext(conf)
val accum = new LogAccumulator
sc.register(accum, "logAccum")
val sum = sc.parallelize(Array("1", "2a", "3", "4b", "5", "6", "7cd", "8", "9"), 2).filter(line => {
val pattern = """^-?(\d+)"""
val flag = line.matches(pattern)
if (!flag) {
accum.add(line)
}
flag
}).map(_.toInt).reduce(_ + _)
println("sum: " + sum)
for (v <- accum.value) print(v + "")
println()
sc.stop()
}
}
3、广播变量
广播变量用来高效分发较大的对象。向所有工作节点发送一个 较大的只读值，以供一个或多个 Spark 操作使用。比如，如果你的应用需要向所有节点发 送一个较大的只读查询表，甚至是机器学习算法中的一个很大的特征向量，广播变量用起 来都很顺手。
传统方式下，Spark 会自动把闭包中所有引用到的变量发送到工作节点上。虽然这很方便，但也很低效。原因有二:首先，默认的任务发射机制是专门为小任务进行优化的；其次，事实上你可能会在多个并行操作中使用同一个变量，但是 Spark会为每个任务分别发送。
scala> val broadcastVar = sc.broadcast(Array(1, 2, 3))
broadcastVar: org.apache.spark.broadcast.Broadcast[Array[Int]] = Broadcast(35)
scala> broadcastVar.value
res33: Array[Int] = Array(1, 2, 3)
使用广播变量的过程如下：
(1) 通过对一个类型 T 的对象调用 SparkContext.broadcast 创建出一个 Broadcast[T] 对象。任何可序列化的类型都可以这么实现。
(2) 通过 value 属性访问该对象的值(在 Java 中为 value() 方法)。
(3) 变量只会被发到各个节点一次，应作为只读值处理(修改这个值不会影响到别的节点)。
广播变量运行程序开发人员在每个机器上缓存一个只读的变量，而不是为机器上的每个任务都生产一个副本。
Spark的“行动”操作会跨越多个阶段（stage）,对于每个阶段内的所有任务所需要的公共数据，Spark都会自动进行广播。
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