1. 科普Spark，Spark是什麼，如何使用Spark
科普Spark，Spark是什麼，如何使用Spark
1.Spark基於什麼演算法的分布式計算（很簡單）
2.Spark與MapRece不同在什麼地方
3.Spark為什麼比Hadoop靈活
4.Spark局限是什麼
5.什麼情況下適合使用Spark
Spark與Hadoop的對比
Spark的中間數據放到內存中，對於迭代運算效率更高。
Spark更適合於迭代運算比較多的ML和DM運算。因為在Spark裡面，有RDD的抽象概念。
Spark比Hadoop更通用
Spark提供的數據集操作類型有很多種，不像Hadoop只提供了Map和Rece兩種操作。比如map, filter, flatMap, sample, groupByKey, receByKey, union, join, cogroup, mapValues, sort,partionBy等多種操作類型，Spark把這些操作稱為Transformations。同時還提供Count, collect, rece, lookup, save等多種actions操作。
這些多種多樣的數據集操作類型，給給開發上層應用的用戶提供了方便。各個處理節點之間的通信模型不再像Hadoop那樣就是唯一的Data Shuffle一種模式。用戶可以命名，物化，控制中間結果的存儲、分區等。可以說編程模型比Hadoop更靈活。
不過由於RDD的特性，Spark不適用那種非同步細粒度更新狀態的應用，例如web服務的存儲或者是增量的web爬蟲和索引。就是對於那種增量修改的應用模型不適合。
容錯性
在分布式數據集計算時通過checkpoint來實現容錯，而checkpoint有兩種方式，一個是checkpoint data，一個是logging the updates。用戶可以控制採用哪種方式來實現容錯。
可用性
Spark通過提供豐富的Scala, Java，Python API及互動式Shell來提高可用性。
Spark與Hadoop的結合
Spark可以直接對HDFS進行數據的讀寫，同樣支持Spark on YARN。Spark可以與MapRece運行於同集群中，共享存儲資源與計算，數據倉庫Shark實現上借用Hive，幾乎與Hive完全兼容。
Spark的適用場景
Spark是基於內存的迭代計算框架，適用於需要多次操作特定數據集的應用場合。需要反復操作的次數越多，所需讀取的數據量越大，受益越大，數據量小但是計算密集度較大的場合，受益就相對較小（大資料庫架構中這是是否考慮使用Spark的重要因素）
由於RDD的特性，Spark不適用那種非同步細粒度更新狀態的應用，例如web服務的存儲或者是增量的web爬蟲和索引。就是對於那種增量修改的應用模型不適合。總的來說Spark的適用面比較廣泛且比較通用。
運行模式
本地模式
Standalone模式
Mesoes模式
yarn模式
Spark生態系統
Shark ( Hive on Spark): Shark基本上就是在Spark的框架基礎上提供和Hive一樣的H iveQL命令介面，為了最大程度的保持和Hive的兼容性，Shark使用了Hive的API來實現query Parsing和 Logic Plan generation，最後的PhysicalPlan execution階段用Spark代替Hadoop MapRece。通過配置Shark參數，Shark可以自動在內存中緩存特定的RDD，實現數據重用，進而加快特定數據集的檢索。同時，Shark通過UDF用戶自定義函數實現特定的數據分析學習演算法，使得sql數據查詢和運算分析能結合在一起，最大化RDD的重復使用。
Spark streaming: 構建在Spark上處理Stream數據的框架，基本的原理是將Stream數據分成小的時間片斷（幾秒），以類似batch批量處理的方式來處理這小部分數據。Spark Streaming構建在Spark上，一方面是因為Spark的低延遲執行引擎（100ms+）可以用於實時計算，另一方面相比基於Record的其它處理框架（如Storm），RDD數據集更容易做高效的容錯處理。此外小批量處理的方式使得它可以同時兼容批量和實時數據處理的邏輯和演算法。方便了一些需要歷史數據和實時數據聯合分析的特定應用場合。
Bagel: Pregel on Spark，可以用Spark進行圖計算，這是個非常有用的小項目。Bagel自帶了一個例子，實現了Google的PageRank演算法。
End.
2. 大數據中的Spark指的是什麼
Spark是一種通用的大數據計算框架，和傳統的大數據技術MapRece有本質區別。前者是基於內存並行計算的框架，而maprece側重磁碟計算。Spark是加州大學伯克利分校AMP實驗室開發的通用內存並行計算框架，用於構建大型的、低延遲的數據分析應用程序。
Spark同樣支持離線計算和實時計算兩種模式。Spark離線計算速度要比Maprece快10-100倍。而實時計算方面，則依賴於SparkStreaming的批處理能力，吞吐量大。不過相比Storm，SparkStreaming並不能做到真正的實時。
Spark使用強大的函數式語言Scala開發，方便簡單。同時，它還提供了對Python、Java和R語言的支持。
作為大數據計算框架MapRece的繼任者，Spark具備以下優勢特性。
1，高效性
不同於MapRece將中間計算結果放入磁碟中，Spark採用內存存儲中間計算結果，減少了迭代運算的磁碟IO，並通過並行計算DAG圖的優化，減少了不同任務之間的依賴，降低了延遲等待時間。內存計算下，Spark 比 MapRece 快100倍。
2，易用性
不同於MapRece僅支持Map和Rece兩種編程運算元，Spark提供了超過80種不同的Transformation和Action運算元，如map,rece,filter,groupByKey,sortByKey,foreach等，並且採用函數式編程風格，實現相同的功能需要的代碼量極大縮小。
3，通用性
Spark提供了統一的解決方案。Spark可以用於批處理、互動式查詢（Spark SQL）、實時流處理（Spark Streaming）、機器學習（Spark MLlib）和圖計算（GraphX）。
4，兼容性
Spark能夠跟很多開源工程兼容使用。如Spark可以使用Hadoop的YARN和Apache Mesos作為它的資源管理和調度器，並且Spark可以讀取多種數據源，如HDFS、HBase、MySQL等。
3. 怎麼開發一個基於spark sql的web實時查詢web程序
Shark和sparkSQL 但是，隨著Spark的發展，其中sparkSQL作為Spark生態的一員繼續發展，而不再受限於hive，只是兼容hive；而hive on spark是一個hive的發展計劃，該計劃將spark作為hive的底層引擎之一
4. Spark SQL（十）：Hive On Spark
Hive是目前大數據領域，事實上的SQL標准。其底層默認是基於MapRece實現的，但是由於MapRece速度實在比較慢，因此這幾年，陸續出來了新的SQL查詢引擎，包括Spark SQL，Hive On Tez，Hive On Spark等。
Spark SQL與Hive On Spark是不一樣的。Spark SQL是Spark自己研發出來的針對各種數據源，包括Hive、JSON、Parquet、JDBC、RDD等都可以執行查詢的，一套基於Spark計算引擎的查詢引擎。因此它是Spark的一個項目，只不過提供了針對Hive執行查詢的工功能而已，適合在一些使用Spark技術棧的大數據應用類系統中使用。
而Hive On Spark，是Hive的一個項目，它是將Spark作為底層的查詢引擎（不通過MapRece作為唯一的查詢引擎）。Hive On Spark，只適用於Hive，在可預見的未來，很有可能Hive默認的底層引擎就從MapRece切換為Spark了；適合於將原有的Hive數據倉庫以及數據統計分析替換為Spark引擎，作為全公司通用的大數據統計分析引擎。
Hive On Spark做了一些優化：
1、Map Join
Spark SQL默認對join是支持使用broadcast機制將小表廣播到各個節點上，以進行join的。但是問題是，這會給Driver和Worker帶來很大的內存開銷。因為廣播的數據要一直保留在Driver內存中。所以目前採取的是，類似乎MapRece的Distributed Cache機制，即提高HDFS replica factor的復制因子，以讓數據在每個計算節點上都有一個備份，從而可以在本地進行數據讀取。
2、Cache Table
對於某些需要對一張表執行多次操作的場景，Hive On Spark內部做了優化，即將要多次操作的表cache到內存中，以便於提升性能。但是這里要注意，並不是對所有的情況都會自動進行cache。所以說，Hive On Spark還有很多不完善的地方。
Hive QL語句 =>
語法分析 => AST =>
生成邏輯執行計劃 => Operator Tree =>
優化邏輯執行計劃 => Optimized Operator Tree =>
生成物理執行計劃 => Task Tree =>
優化物理執行計劃 => Optimized Task Tree =>
執行優化後的Optimized Task Tree
5. 如何使用 Spark SQL
一、啟動方法
/data/spark-1.4.0-bin-cdh4/bin/spark-sql --master spark://master:7077 --total-executor-cores 10 --executor-memory 1g --executor-cores 2
註：/data/spark-1.4.0-bin-cdh4/為spark的安裝路徑
/data/spark-1.4.0-bin-cdh4/bin/spark-sql –help 查看啟動選項
--master MASTER_URL 指定master url
--executor-memory MEM 每個executor的內存，默認為1G
--total-executor-cores NUM 所有executor的總核數
-e <quoted-query-string> 直接執行查詢SQL
-f <filename> 以文件方式批量執行SQL
二、Spark sql對hive支持的功能
1、查詢語句：SELECT GROUP BY ORDER BY CLUSTER BY SORT BY
2、hive操作運算：
1) 關系運算：= ==, <>, <, >, >=, <=
2) 算術運算：+, -, *, /, %
3) 邏輯運算：AND, &&, OR, ||
4) 復雜的數據結構
5) 數學函數：(sign, ln, cos, etc)
6) 字元串函數：
3、 UDF
4、 UDAF
5、 用戶定義的序列化格式
6、join操作：JOIN {LEFT|RIGHT|FULL} OUTER JOIN LEFT SEMI JOIN CROSS JOIN
7、 unions操作：
8、 子查詢： SELECT col FROM ( SELECT a + b AS col from t1) t2
9、Sampling
10、 Explain
11、 分區表
12、 視圖
13、 hive ddl功能：CREATE TABLE、CREATE TABLE AS SELECT、ALTER TABLE
14、 支持的數據類型：TINYINT SMALLINT INT BIGINT BOOLEAN FLOAT DOUBLE STRING BINARY TIMESTAMPDATE ARRAY MAP STRUCT
三、Spark sql 在客戶端編程方式進行查詢數據
1、啟動spark-shell
./spark-shell --master spark://master:7077 --total-executor-cores 10 --executor-memory 1g --executor-cores 2
2、編寫程序
val sqlContext = new org.apache.spark.sql.SQLContext(sc)
val df = sqlContext.read.json("../examples/src/main/resources/people.json")
查看所有數據：df.show()
查看錶結構：df.printSchema()
只看name列：df.select("name").show()
對數據運算：df.select(df("name"), df("age") + 1).show()
過濾數據：df.filter(df("age") > 21).show()
分組統計：df.groupBy("age").count().show()
1、查詢txt數據
import sqlContext.implicits._
case class Person(name: String, age: Int)
val people = sc.textFile("../examples/src/main/resources/people.txt").map(_.split(",")).map(p => Person(p(0), p(1).trim.toInt)).toDF()
people.registerTempTable("people")
val teenagers = sqlContext.sql("SELECT name, age FROM people WHERE age >= 13 AND age <= 19")
2、parquet文件
val df = sqlContext.read.load("../examples/src/main/resources/users.parquet")
3、hdfs文件
val df = sqlContext.read.load("hdfs://namenode.Hadoop:9000/user/hive/warehouse/spark_test.db/test_parquet/part-r-00001.gz.parquet")
4、保存查詢結果數據
val df = sqlContext.read.load("../examples/src/main/resources/users.parquet")
df.select("name", "favorite_color").write.save("namesAndFavColors.parquet「)
四、Spark sql性能調優
緩存數據表：sqlContext.cacheTable("tableName")
取消緩存表：sqlContext.uncacheTable("tableName")
spark.sql.inMemoryColumnarStorage.compressedtrue當設置為true時，Spark SQL將為基於數據統計信息的每列自動選擇一個壓縮演算法。
spark.sql.inMemoryColumnarStorage.batchSize10000柱狀緩存的批數據大小。更大的批數據可以提高內存的利用率以及壓縮效率，但有OOMs的風險