SequenceFile完全详解

一、什么是SequenceFile

SequenceFile是Hadoop中最基本的数据存储格式之一，它的设计目标是用来处理大数据文件。SequenceFile支持快速随机访问和数据压缩，可用于MapReduce过程中的中间数据存储、MapReduce作业的输出和输入等场景中。

SequenceFile通常由若干记录组成，每个记录包含键值对（key-value pair），都存储在一个二进制数据块中。SequenceFile支持使用不同的压缩器实现数据压缩，并且压缩器可以在运行时进行更改，从而实现动态压缩。

在SequenceFile中，一个记录可以被看作是一个键值对，其中的key和value都是任意的二进制数据。通常情况下，它们的类型是自己定义的，然后序列化成二进制数据进行存储。

二、创建SequenceFile

创建一个SequenceFile通常需要以下三个步骤：

1. 创建一个Configuration对象

Configuration conf = new Configuration();

2. 创建一个SequenceFile.Writer实例

创建SequenceFile.Writer实例需要指定三个参数：Configuration对象、Path对象、Key对应的Class对象和Value对应的Class对象。

Path outputPath = new Path("/path/to/output");
FileSystem fs = outputPath.getFileSystem(conf);

Text key = new Text();
IntWritable value = new IntWritable();

SequenceFile.Writer writer =
  SequenceFile.createWriter(conf,
                            Writer.file(outputPath),
                            Writer.keyClass(key.getClass()),
                            Writer.valueClass(value.getClass()));

3. 往SequenceFile中写入数据

我们可以调用SequenceFile.Writer的append方法来写入数据。

for (int i = 0; i < 100; i++) {
  key.set("key_" + i);
  value.set(i);
  writer.append(key, value);
}

三、读取SequenceFile

读取SequenceFile通常需要以下三个步骤：

1. 创建一个Configuration对象

Configuration conf = new Configuration();

2. 创建一个SequenceFile.Reader实例

创建SequenceFile.Reader实例需要指定两个参数：Configuration对象和Path对象。

Path inputPath = new Path("/path/to/input");
SequenceFile.Reader reader =
  new SequenceFile.Reader(conf, Reader.file(inputPath));

3. 读取SequenceFile中的数据

我们可以调用SequenceFile.Reader的next方法来遍历文件中的所有记录。

Text key = new Text();
IntWritable value = new IntWritable();

while (reader.next(key, value)) {
  System.out.println(key.toString() + " " + value.get());
}

四、压缩SequenceFile

SequenceFile支持使用不同的压缩器来实现数据压缩。下面是一个使用Snappy压缩器的示例。

1. 创建一个Configuration对象

Configuration conf = new Configuration();

2. 创建一个SequenceFile.Writer实例

创建SequenceFile.Writer实例需要指定三个参数：Configuration对象、Path对象、Key对应的Class对象和Value对应的Class对象。

Path outputPath = new Path("/path/to/output");
FileSystem fs = outputPath.getFileSystem(conf);

Text key = new Text();
IntWritable value = new IntWritable();

SequenceFile.Writer writer =
  SequenceFile.createWriter(conf,
                            Writer.file(outputPath),
                            Writer.keyClass(key.getClass()),
                            Writer.valueClass(value.getClass()),
                            Writer.compression(CompressionType.RECORD,
                                                new SnappyCodec()));

3. 往SequenceFile中写入数据

我们可以调用SequenceFile.Writer的append方法来写入数据。

for (int i = 0; i < 100; i++) {
  key.set("key_" + i);
  value.set(i);
  writer.append(key, value);
}

五、使用SequenceFile作为MapReduce的输入和输出

使用SequenceFile作为MapReduce的输入和输出需要做如下的设置。下面以使用SequenceFile作为输入为例。

1. 设置输入格式

Job job = Job.getInstance(conf);

job.setInputFormatClass(SequenceFileInputFormat.class);
SequenceFileInputFormat.setInputPaths(job, "/path/to/input");

2. 设置Mapper输出的Key和Value类型

job.setMapOutputKeyClass(Text.class);
job.setMapOutputValueClass(IntWritable.class);

3. 设置Reducer输出的Key和Value类型

job.setOutputKeyClass(Text.class);
job.setOutputValueClass(IntWritable.class);

4. 设置输出格式

job.setOutputFormatClass(SequenceFileOutputFormat.class);
SequenceFileOutputFormat.setOutputPath(job, "/path/to/output");

六、使用SequenceFile进行数据备份

SequenceFile可以用于大量数据的数据备份。下面给出一个使用SequenceFile进行数据备份的示例。

1. 创建SequenceFile.Writer实例

Path outputPath = new Path("/path/to/output");
FileSystem fs = outputPath.getFileSystem(conf);

SequenceFile.Writer writer =
  SequenceFile.createWriter(conf,
                            Writer.file(outputPath),
                            Writer.keyClass(Text.class),
                            Writer.valueClass(BytesWritable.class));

2. 遍历需要备份的文件

FileStatus[] fileStatuses = fs.listStatus(new Path("/path/to/files"));
for (FileStatus status : fileStatuses) {
  Path filePath = status.getPath();
  if (!fs.isDirectory(filePath) && filePath.getName().endsWith(".txt")) {
    // 读取文件内容
    byte[] fileContent = Files.readAllBytes(new File(filePath.toString()).toPath());

    // 创建一个BytesWritable对象来存储文件内容
    BytesWritable value = new BytesWritable(fileContent);

    // 创建一个Text对象来存储文件路径
    Text key = new Text(filePath.toString());

    // 写入SequenceFile
    writer.append(key, value);
  }
}

七、总结

SequenceFile是Hadoop中最基本的数据存储格式之一。它支持快速随机访问和数据压缩，可用于MapReduce过程中的中间数据存储、MapReduce作业的输出和输入等场景中。通过上面的介绍，我们了解了如何创建、读取和压缩SequenceFile，并且了解了如何在MapReduce作业中使用SequenceFile作为输入和输出。最后，我们还实现了使用SequenceFile进行大量数据的备份。