SequenceFile完全詳解

一、什麼是SequenceFile

SequenceFile是Hadoop中最基本的數據存儲格式之一，它的設計目標是用來處理大數據文件。SequenceFile支持快速隨機訪問和數據壓縮，可用於MapReduce過程中的中間數據存儲、MapReduce作業的輸出和輸入等場景中。

SequenceFile通常由若干記錄組成，每個記錄包含鍵值對（key-value pair），都存儲在一個二進位數據塊中。SequenceFile支持使用不同的壓縮器實現數據壓縮，並且壓縮器可以在運行時進行更改，從而實現動態壓縮。

在SequenceFile中，一個記錄可以被看作是一個鍵值對，其中的key和value都是任意的二進位數據。通常情況下，它們的類型是自己定義的，然後序列化成二進位數據進行存儲。

二、創建SequenceFile

創建一個SequenceFile通常需要以下三個步驟：

1. 創建一個Configuration對象

Configuration conf = new Configuration();

2. 創建一個SequenceFile.Writer實例

創建SequenceFile.Writer實例需要指定三個參數：Configuration對象、Path對象、Key對應的Class對象和Value對應的Class對象。

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中寫入數據

我們可以調用SequenceFile.Writer的append方法來寫入數據。

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

三、讀取SequenceFile

讀取SequenceFile通常需要以下三個步驟：

1. 創建一個Configuration對象

Configuration conf = new Configuration();

2. 創建一個SequenceFile.Reader實例

創建SequenceFile.Reader實例需要指定兩個參數：Configuration對象和Path對象。

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

3. 讀取SequenceFile中的數據

我們可以調用SequenceFile.Reader的next方法來遍歷文件中的所有記錄。

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

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

四、壓縮SequenceFile

SequenceFile支持使用不同的壓縮器來實現數據壓縮。下面是一個使用Snappy壓縮器的示例。

1. 創建一個Configuration對象

Configuration conf = new Configuration();

2. 創建一個SequenceFile.Writer實例

創建SequenceFile.Writer實例需要指定三個參數：Configuration對象、Path對象、Key對應的Class對象和Value對應的Class對象。

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中寫入數據

我們可以調用SequenceFile.Writer的append方法來寫入數據。

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

五、使用SequenceFile作為MapReduce的輸入和輸出

使用SequenceFile作為MapReduce的輸入和輸出需要做如下的設置。下面以使用SequenceFile作為輸入為例。

1. 設置輸入格式

Job job = Job.getInstance(conf);

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

2. 設置Mapper輸出的Key和Value類型

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

3. 設置Reducer輸出的Key和Value類型

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

4. 設置輸出格式

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

六、使用SequenceFile進行數據備份

SequenceFile可以用於大量數據的數據備份。下面給出一個使用SequenceFile進行數據備份的示例。

1. 創建SequenceFile.Writer實例

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. 遍歷需要備份的文件

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")) {
    // 讀取文件內容
    byte[] fileContent = Files.readAllBytes(new File(filePath.toString()).toPath());

    // 創建一個BytesWritable對象來存儲文件內容
    BytesWritable value = new BytesWritable(fileContent);

    // 創建一個Text對象來存儲文件路徑
    Text key = new Text(filePath.toString());

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

七、總結

SequenceFile是Hadoop中最基本的數據存儲格式之一。它支持快速隨機訪問和數據壓縮，可用於MapReduce過程中的中間數據存儲、MapReduce作業的輸出和輸入等場景中。通過上面的介紹，我們了解了如何創建、讀取和壓縮SequenceFile，並且了解了如何在MapReduce作業中使用SequenceFile作為輸入和輸出。最後，我們還實現了使用SequenceFile進行大量數據的備份。