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一般来说,迭代算法,尤其是具有自联接或自联合的迭代算法,需要对以下内容进行控制:
这里描述的问题是由于缺少前者造成的。在每次迭代中,分区的数量随着自连接而增加,从而导致指数模式。为了解决这个问题,您必须在每次迭代中控制分区数(请参阅下文),或使用诸如这样的全局工具spark.default.parallelism
。通常,第一种方法通常提供更多的控制,并且不影响代码的其他部分。
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据我所知,这里有两个交错的问题-分区数量的增加和联接期间的开销。两者都可以轻松处理,因此请逐步进行。
import datetime
def get_stats(i, init, init2, init3, init4,
start, end, desc, cache, part, hashp):
return {
"i": i,
"init": init.getNumPartitions(),
"init1": init2.getNumPartitions(),
"init2": init3.getNumPartitions(),
"init4": init4.getNumPartitions(),
"time": str(end - start),
"timen": (end - start).seconds + (end - start).microseconds * 10 **-6,
"desc": desc,
"cache": cache,
"part": part,
"hashp": hashp
}
另一个帮助处理缓存/分区的助手
def procRDD(rdd, cache=True, part=False, hashp=False, npart=16):
rdd = rdd if not part else rdd.repartition(npart)
rdd = rdd if not hashp else rdd.partitionBy(npart)
return rdd if not cache else rdd.cache()
提取管道逻辑:
def run(init, description, cache=True, part=False, hashp=False,
npart=16, n=6):
times = []
for i in range(n):
start = datetime.datetime.Now()
init2 = procRDD(
init.map(lambda n: (n, n*3)),
cache, part, hashp, npart)
init3 = procRDD(
init.map(lambda n: (n, n*2)),
cache, part, hashp, npart)
# If part set to True limit number of the output partitions
init4 = init2.join(init3, npart) if part else init2.join(init3)
init = init4.map(lambda n: n[0])
if cache:
init4.cache()
init.cache()
init.count() # Force computations to get time
end = datetime.datetime.Now()
times.append(get_stats(
i, init, init2, init3, init4,
start, end, description,
cache, part, hashp
))
return times
并创建初始数据:
ncores = 8
init = sc.parallelize(xrange(10000), ncores * 2).cache()
numPartitions
单独进行联接操作(如果未提供参数),则根据输入RDD的分区数来调整输出中的分区数。这意味着每次迭代的分区数量都在增加。如果分区的数目很大,那么丑陋的事情就会变得很糟。您可以通过为numPartitions
每次迭代提供连接或重新分区RDD的参数来处理这些问题。
timesCachePart = sqlContext.createDataFrame(
run(init, "cache + partition", True, True, False, ncores * 2))
timesCachePart.select("i", "init1", "init2", "init4", "time", "desc").show()
+-+-----+-----+-----+--------------+-----------------+
|i|init1|init2|init4| time| desc|
+-+-----+-----+-----+--------------+-----------------+
|0| 16| 16| 16|0:00:01.145625|cache + partition|
|1| 16| 16| 16|0:00:01.090468|cache + partition|
|2| 16| 16| 16|0:00:01.059316|cache + partition|
|3| 16| 16| 16|0:00:01.029544|cache + partition|
|4| 16| 16| 16|0:00:01.033493|cache + partition|
|5| 16| 16| 16|0:00:01.007598|cache + partition|
+-+-----+-----+-----+--------------+-----------------+
如您所见,当我们重新分区时,执行时间或多或少是恒定的。第二个问题是上述数据是随机分区的。为了确保联接性能,我们希望在单个分区上具有相同的键。为此,我们可以使用哈希分区程序:
timesCacheHashPart = sqlContext.createDataFrame(
run(init, "cache + hashpart", True, True, True, ncores * 2))
timesCacheHashPart.select("i", "init1", "init2", "init4", "time", "desc").show()
+-+-----+-----+-----+--------------+----------------+
|i|init1|init2|init4| time| desc|
+-+-----+-----+-----+--------------+----------------+
|0| 16| 16| 16|0:00:00.946379|cache + hashpart|
|1| 16| 16| 16|0:00:00.966519|cache + hashpart|
|2| 16| 16| 16|0:00:00.945501|cache + hashpart|
|3| 16| 16| 16|0:00:00.986777|cache + hashpart|
|4| 16| 16| 16|0:00:00.960989|cache + hashpart|
|5| 16| 16| 16|0:00:01.026648|cache + hashpart|
+-+-----+-----+-----+--------------+----------------+
执行时间与以前一样是恒定的,并且对基本分区的改进很小。
现在,仅将缓存用作参考:
timesCacheOnly = sqlContext.createDataFrame(
run(init, "cache-only", True, False, False, ncores * 2))
timesCacheOnly.select("i", "init1", "init2", "init4", "time", "desc").show()
+-+-----+-----+-----+--------------+----------+
|i|init1|init2|init4| time| desc|
+-+-----+-----+-----+--------------+----------+
|0| 16| 16| 32|0:00:00.992865|cache-only|
|1| 32| 32| 64|0:00:01.766940|cache-only|
|2| 64| 64| 128|0:00:03.675924|cache-only|
|3| 128| 128| 256|0:00:06.477492|cache-only|
|4| 256| 256| 512|0:00:11.929242|cache-only|
|5| 512| 512| 1024|0:00:23.284508|cache-only|
+-+-----+-----+-----+--------------+----------+
如您所见,纯缓存版本的分区数量(init2,init3,init4)在每次迭代中都会加倍,执行时间与分区数量成正比。
最后,如果使用哈希分区程序,我们可以检查是否可以通过大量分区来提高性能:
timesCacheHashPart512 = sqlContext.createDataFrame(
run(init, "cache + hashpart 512", True, True, True, 512))
timesCacheHashPart512.select(
"i", "init1", "init2", "init4", "time", "desc").show()
+-+-----+-----+-----+--------------+--------------------+
|i|init1|init2|init4| time| desc|
+-+-----+-----+-----+--------------+--------------------+
|0| 512| 512| 512|0:00:14.492690|cache + hashpart 512|
|1| 512| 512| 512|0:00:20.215408|cache + hashpart 512|
|2| 512| 512| 512|0:00:20.408070|cache + hashpart 512|
|3| 512| 512| 512|0:00:20.390267|cache + hashpart 512|
|4| 512| 512| 512|0:00:20.362354|cache + hashpart 512|
|5| 512| 512| 512|0:00:19.878525|cache + hashpart 512|
+-+-----+-----+-----+--------------+--------------------+
改进并不是那么令人印象深刻,但是如果您的集群很小且数据很多,那么仍然值得尝试。
我想这里带走的消息是分区问题。在某些情况下(mllib
,sql
)为您处理它,但是如果您使用低级操作,这是您的责任。