Python如何进行大数据分析?

2022-11-28 14:05:08 浏览数 (1)

人生苦短,快学Python!

大家应该都用Python进行过数据分析吧,Pandas简直就是数据处理的第一利器。但是不知道大家有没有试过百万级以上的数据,这时候再用Pandas处理就是相当的慢了。

那么对于大数据来说,应该用什么处理呢?

在公司的日常工作中,其实会使用Spark来进行大数据分析偏多。企业数据的分析始于读取、过滤和合并来自多个数据源的文件和数据流[1]。

Spark数据处理引擎是这方面的佼佼者,可处理各种量级的数据,其传输速度比Hadoop系统快100倍。得益于SQL的支持、直观的界面和简单的多语言API,你可轻松使用Spark,而不必学习复杂的新型生态系统。

对于Python爱好者来说PySpark则更为熟悉,我们可以通过调用Python API的方式来编写Spark程序,它支持了大多数的Spark功能,比如SparkDataFrame、Spark SQL、Streaming、MLlib等等。

关于PySpark与GraphFrames的安装与使用可以查看这篇博客:

https://xxmdmst.blog.csdn.net/article/details/123009617

下面我们通过一个小案例,来看看如果用PySpark求解问题[2]。

PySpark求解连通图问题

刘备和关羽有关系,说明他们是一个社区,刘备和张飞也有关系,那么刘备、关羽、张飞归为一个社区,以此类推。

对于这个连通图问题使用Pyspark如何解决呢?

首先,我们创建spark对象:

代码语言:javascript复制
from pyspark.sql import SparkSession, Row
from graphframes import GraphFrame

spark = SparkSession 
    .builder 
    .appName("PySpark") 
    .master("local[*]") 
    .getOrCreate()
sc = spark.sparkContext
# 设置检查点目录
sc.setCheckpointDir("checkpoint")

然后构建数据:

代码语言:javascript复制
data = [
    ['刘备', '关羽'],
    ['刘备', '张飞'],
    ['张飞', '诸葛亮'],
    ['曹操', '司马懿'],
    ['司马懿', '张辽'],
    ['曹操', '曹丕']
]
data = spark.createDataFrame(data, ["人员", "相关人员"])
data.show()

输出结果:

代码语言:javascript复制
 ------ -------- 
|  人员|相关人员|
 ------ -------- 
|  刘备|    关羽|
|  刘备|    张飞|
|  张飞|  诸葛亮|
|  曹操|  司马懿|
|司马懿|    张辽|
|  曹操|    曹丕|
 ------ -------- 

很明显原始数据就是图计算所要求的边数据,只修改一下列名即可:

代码语言:javascript复制
edges = data.toDF("src", "dst")
edges.printSchema()

输出结果:

代码语言:javascript复制
root
 |-- src: string (nullable = true)
 |-- dst: string (nullable = true)

下面我们开始构建顶点数据:

代码语言:javascript复制
vertices = (
    edges.rdd.flatMap(lambda x: x)
            .distinct()
            .map(lambda x: Row(x))
            .toDF(["id"])
)
vertices.show()

输出结果:

代码语言:javascript复制
 ------ 
|    id|
 ------ 
|诸葛亮|
|  刘备|
|  曹操|
|司马懿|
|  曹丕|
|  关羽|
|  张飞|
|  张辽|
 ------ 

下面使用spark的图计算 计算连通图:

代码语言:javascript复制
g = GraphFrame(vertices, edges)
result = g.connectedComponents().orderBy("component")
result.show()

输出结果:

代码语言:javascript复制
 ------ ------------ 
|    id|   component|
 ------ ------------ 
|司马懿|           0|
|  张辽|           0|
|  曹丕|           0|
|  曹操|           0|
|  关羽|635655159808|
|  刘备|635655159808|
|  张飞|635655159808|
|诸葛亮|635655159808|
 ------ ------------ 

可以看到结果中已经顺利将一个社区的成员通过一个相同的component标识出来,成功解决需求。

作为数据从业者,工作越来越离不开Spark,而无论你使用Python、Scala或Java编程语言,实际上都可以调用Spark实现大数据分析的高效操作。

参考资料

[1]

《Spark实战(第2版)》: http://product.dangdang.com/29391936.html

[2]

PySpark求解连通图问题: https://blog.csdn.net/as604049322/article/details/123036398

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