1. 科普Spark，Spark是什么，如何使用Spark
科普Spark，Spark是什么，如何使用Spark
1.Spark基于什么算法的分布式计算（很简单）
2.Spark与MapRece不同在什么地方
3.Spark为什么比Hadoop灵活
4.Spark局限是什么
5.什么情况下适合使用Spark
Spark与Hadoop的对比
Spark的中间数据放到内存中，对于迭代运算效率更高。
Spark更适合于迭代运算比较多的ML和DM运算。因为在Spark里面，有RDD的抽象概念。
Spark比Hadoop更通用
Spark提供的数据集操作类型有很多种，不像Hadoop只提供了Map和Rece两种操作。比如map, filter, flatMap, sample, groupByKey, receByKey, union, join, cogroup, mapValues, sort,partionBy等多种操作类型，Spark把这些操作称为Transformations。同时还提供Count, collect, rece, lookup, save等多种actions操作。
这些多种多样的数据集操作类型，给给开发上层应用的用户提供了方便。各个处理节点之间的通信模型不再像Hadoop那样就是唯一的Data Shuffle一种模式。用户可以命名，物化，控制中间结果的存储、分区等。可以说编程模型比Hadoop更灵活。
不过由于RDD的特性，Spark不适用那种异步细粒度更新状态的应用，例如web服务的存储或者是增量的web爬虫和索引。就是对于那种增量修改的应用模型不适合。
容错性
在分布式数据集计算时通过checkpoint来实现容错，而checkpoint有两种方式，一个是checkpoint data，一个是logging the updates。用户可以控制采用哪种方式来实现容错。
可用性
Spark通过提供丰富的Scala, Java，Python API及交互式Shell来提高可用性。
Spark与Hadoop的结合
Spark可以直接对HDFS进行数据的读写，同样支持Spark on YARN。Spark可以与MapRece运行于同集群中，共享存储资源与计算，数据仓库Shark实现上借用Hive，几乎与Hive完全兼容。
Spark的适用场景
Spark是基于内存的迭代计算框架，适用于需要多次操作特定数据集的应用场合。需要反复操作的次数越多，所需读取的数据量越大，受益越大，数据量小但是计算密集度较大的场合，受益就相对较小（大数据库架构中这是是否考虑使用Spark的重要因素）
由于RDD的特性，Spark不适用那种异步细粒度更新状态的应用，例如web服务的存储或者是增量的web爬虫和索引。就是对于那种增量修改的应用模型不适合。总的来说Spark的适用面比较广泛且比较通用。
运行模式
本地模式
Standalone模式
Mesoes模式
yarn模式
Spark生态系统
Shark ( Hive on Spark): Shark基本上就是在Spark的框架基础上提供和Hive一样的H iveQL命令接口，为了最大程度的保持和Hive的兼容性，Shark使用了Hive的API来实现query Parsing和 Logic Plan generation，最后的PhysicalPlan execution阶段用Spark代替Hadoop MapRece。通过配置Shark参数，Shark可以自动在内存中缓存特定的RDD，实现数据重用，进而加快特定数据集的检索。同时，Shark通过UDF用户自定义函数实现特定的数据分析学习算法，使得sql数据查询和运算分析能结合在一起，最大化RDD的重复使用。
Spark streaming: 构建在Spark上处理Stream数据的框架，基本的原理是将Stream数据分成小的时间片断（几秒），以类似batch批量处理的方式来处理这小部分数据。Spark Streaming构建在Spark上，一方面是因为Spark的低延迟执行引擎（100ms+）可以用于实时计算，另一方面相比基于Record的其它处理框架（如Storm），RDD数据集更容易做高效的容错处理。此外小批量处理的方式使得它可以同时兼容批量和实时数据处理的逻辑和算法。方便了一些需要历史数据和实时数据联合分析的特定应用场合。
Bagel: Pregel on Spark，可以用Spark进行图计算，这是个非常有用的小项目。Bagel自带了一个例子，实现了Google的PageRank算法。
End.
2. 大数据中的Spark指的是什么
Spark是一种通用的大数据计算框架，和传统的大数据技术MapRece有本质区别。前者是基于内存并行计算的框架，而maprece侧重磁盘计算。Spark是加州大学伯克利分校AMP实验室开发的通用内存并行计算框架，用于构建大型的、低延迟的数据分析应用程序。
Spark同样支持离线计算和实时计算两种模式。Spark离线计算速度要比Maprece快10-100倍。而实时计算方面，则依赖于SparkStreaming的批处理能力，吞吐量大。不过相比Storm，SparkStreaming并不能做到真正的实时。
Spark使用强大的函数式语言Scala开发，方便简单。同时，它还提供了对Python、Java和R语言的支持。
作为大数据计算框架MapRece的继任者，Spark具备以下优势特性。
1，高效性
不同于MapRece将中间计算结果放入磁盘中，Spark采用内存存储中间计算结果，减少了迭代运算的磁盘IO，并通过并行计算DAG图的优化，减少了不同任务之间的依赖，降低了延迟等待时间。内存计算下，Spark 比 MapRece 快100倍。
2，易用性
不同于MapRece仅支持Map和Rece两种编程算子，Spark提供了超过80种不同的Transformation和Action算子，如map,rece,filter,groupByKey,sortByKey,foreach等，并且采用函数式编程风格，实现相同的功能需要的代码量极大缩小。
3，通用性
Spark提供了统一的解决方案。Spark可以用于批处理、交互式查询（Spark SQL）、实时流处理（Spark Streaming）、机器学习（Spark MLlib）和图计算（GraphX）。
4，兼容性
Spark能够跟很多开源工程兼容使用。如Spark可以使用Hadoop的YARN和Apache Mesos作为它的资源管理和调度器，并且Spark可以读取多种数据源，如HDFS、HBase、MySQL等。
3. 怎么开发一个基于spark sql的web实时查询web程序
Shark和sparkSQL 但是，随着Spark的发展，其中sparkSQL作为Spark生态的一员继续发展，而不再受限于hive，只是兼容hive；而hive on spark是一个hive的发展计划，该计划将spark作为hive的底层引擎之一
4. Spark SQL（十）：Hive On Spark
Hive是目前大数据领域，事实上的SQL标准。其底层默认是基于MapRece实现的，但是由于MapRece速度实在比较慢，因此这几年，陆续出来了新的SQL查询引擎，包括Spark SQL，Hive On Tez，Hive On Spark等。
Spark SQL与Hive On Spark是不一样的。Spark SQL是Spark自己研发出来的针对各种数据源，包括Hive、JSON、Parquet、JDBC、RDD等都可以执行查询的，一套基于Spark计算引擎的查询引擎。因此它是Spark的一个项目，只不过提供了针对Hive执行查询的工功能而已，适合在一些使用Spark技术栈的大数据应用类系统中使用。
而Hive On Spark，是Hive的一个项目，它是将Spark作为底层的查询引擎（不通过MapRece作为唯一的查询引擎）。Hive On Spark，只适用于Hive，在可预见的未来，很有可能Hive默认的底层引擎就从MapRece切换为Spark了；适合于将原有的Hive数据仓库以及数据统计分析替换为Spark引擎，作为全公司通用的大数据统计分析引擎。
Hive On Spark做了一些优化：
1、Map Join
Spark SQL默认对join是支持使用broadcast机制将小表广播到各个节点上，以进行join的。但是问题是，这会给Driver和Worker带来很大的内存开销。因为广播的数据要一直保留在Driver内存中。所以目前采取的是，类似乎MapRece的Distributed Cache机制，即提高HDFS replica factor的复制因子，以让数据在每个计算节点上都有一个备份，从而可以在本地进行数据读取。
2、Cache Table
对于某些需要对一张表执行多次操作的场景，Hive On Spark内部做了优化，即将要多次操作的表cache到内存中，以便于提升性能。但是这里要注意，并不是对所有的情况都会自动进行cache。所以说，Hive On Spark还有很多不完善的地方。
Hive QL语句 =>
语法分析 => AST =>
生成逻辑执行计划 => Operator Tree =>
优化逻辑执行计划 => Optimized Operator Tree =>
生成物理执行计划 => Task Tree =>
优化物理执行计划 => Optimized Task Tree =>
执行优化后的Optimized Task Tree
5. 如何使用 Spark SQL
一、启动方法
/data/spark-1.4.0-bin-cdh4/bin/spark-sql --master spark://master:7077 --total-executor-cores 10 --executor-memory 1g --executor-cores 2
注：/data/spark-1.4.0-bin-cdh4/为spark的安装路径
/data/spark-1.4.0-bin-cdh4/bin/spark-sql –help 查看启动选项
--master MASTER_URL 指定master url
--executor-memory MEM 每个executor的内存，默认为1G
--total-executor-cores NUM 所有executor的总核数
-e <quoted-query-string> 直接执行查询SQL
-f <filename> 以文件方式批量执行SQL
二、Spark sql对hive支持的功能
1、查询语句：SELECT GROUP BY ORDER BY CLUSTER BY SORT BY
2、hive操作运算：
1) 关系运算：= ==, <>, <, >, >=, <=
2) 算术运算：+, -, *, /, %
3) 逻辑运算：AND, &&, OR, ||
4) 复杂的数据结构
5) 数学函数：(sign, ln, cos, etc)
6) 字符串函数：
3、 UDF
4、 UDAF
5、 用户定义的序列化格式
6、join操作：JOIN {LEFT|RIGHT|FULL} OUTER JOIN LEFT SEMI JOIN CROSS JOIN
7、 unions操作：
8、 子查询： SELECT col FROM ( SELECT a + b AS col from t1) t2
9、Sampling
10、 Explain
11、 分区表
12、 视图
13、 hive ddl功能：CREATE TABLE、CREATE TABLE AS SELECT、ALTER TABLE
14、 支持的数据类型：TINYINT SMALLINT INT BIGINT BOOLEAN FLOAT DOUBLE STRING BINARY TIMESTAMPDATE ARRAY MAP STRUCT
三、Spark sql 在客户端编程方式进行查询数据
1、启动spark-shell
./spark-shell --master spark://master:7077 --total-executor-cores 10 --executor-memory 1g --executor-cores 2
2、编写程序
val sqlContext = new org.apache.spark.sql.SQLContext(sc)
val df = sqlContext.read.json("../examples/src/main/resources/people.json")
查看所有数据：df.show()
查看表结构：df.printSchema()
只看name列：df.select("name").show()
对数据运算：df.select(df("name"), df("age") + 1).show()
过滤数据：df.filter(df("age") > 21).show()
分组统计：df.groupBy("age").count().show()
1、查询txt数据
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、保存查询结果数据
val df = sqlContext.read.load("../examples/src/main/resources/users.parquet")
df.select("name", "favorite_color").write.save("namesAndFavColors.parquet“)
四、Spark sql性能调优
缓存数据表：sqlContext.cacheTable("tableName")
取消缓存表：sqlContext.uncacheTable("tableName")
spark.sql.inMemoryColumnarStorage.compressedtrue当设置为true时，Spark SQL将为基于数据统计信息的每列自动选择一个压缩算法。
spark.sql.inMemoryColumnarStorage.batchSize10000柱状缓存的批数据大小。更大的批数据可以提高内存的利用率以及压缩效率，但有OOMs的风险