Spark 初级编程实践 Spark 是一个大数据处理的开源 cluster computing 框架，具有高效、灵活、可扩展等特点。本实验报告旨在通过 Spark 初级编程实践，掌握 Spark 的基本使用和编程方法。 一、安装 Hadoop 和 Spark 在本机 Windows 10 上安装 Oracle VM VirtualBox 虚拟机，安装 CentOS 7 操作系统，并配置 Hadoop 3.3 环境。由于 Hadoop 版本为 3.3，所以在官网选择支持 3.3 的 Spark 安装包，解压安装包到指定文件夹，配置 spark-env.sh 文件，启动 Spark 成功。 二、Spark 读取文件系统的数据 Spark 可以读取 Linux 系统本地文件和 HDFS 系统文件。在 spark-shell 中读取 Linux 系统本地文件“/home/hadoop/test.txt”，然后统计出文件的行数。在 spark-shell 中读取 HDFS 系统文件“/user/hadoop/test.txt”（如果该文件不存在，请先创建），然后，统计出文件的行数。编写独立应用程序（使用 Scala 语言），读取 HDFS 系统文件“/user/hadoop/test.txt”（如果该文件不存在，请先创建），然后，统计出文件的行数。使用 sbt 工具将整个应用程序编译打包成 JAR 包，并将生成的 JAR 包通过 spark-submit 提交到 Spark 中运行命令。 三、编写独立应用程序实现数据去重 编写 Spark 独立应用程序，对两个输入文件 A 和 B 进行合并，并剔除其中重复的内容，得到一个新文件 C。使用 Scala 语言编写程序，并使用 sbt 工具将整个应用程序编译打包成 JAR 包，并将生成的 JAR 包通过 spark-submit 提交到 Spark 中运行命令。 四、编写独立应用程序实现求平均值问题 编写 Spark 独立应用程序，求出所有学生的平均成绩，并输出到一个新文件中。使用 Scala 语言编写程序，并使用 sbt 工具将整个应用程序编译打包成 JAR 包，并将生成的 JAR 包通过 spark-submit 提交到 Spark 中运行命令。 五、问题解决 在实验过程中，遇到了三个问题。问题一是运行 start-all 命令时 Spark 报错说缺少依赖，解决方法是下载安装包时选择正确的版本。问题二是在 etc/profile 中更改完环境后，Source 命令刷新文件仍然出现路径配置错误，解决方法是在同一个窗口 source 一下成功启动。问题三是在用 sbt 编译的过程中报错，解决方法是将编译的 sbt 文件配置改为启动 spark-shell 中现实的 Scala 版本号。 本实验报告通过对 Spark 的基本使用和编程方法的实践，掌握了 Spark 的基本使用和编程方法，并解决了实验过程中的问题。

**正文** 在大数据实时处理领域，Apache Storm与Apache Kafka经常被结合使用，形成高效的数据流处理系统。本文将深入探讨如何实现Storm与Kafka的集成，重点在于如何从Kafka中读取数据。 **一、整合说明** Apache Storm是一个开源的分布式实时计算系统，它能够持续处理无限的数据流，确保每个事件都得到精确一次（Exactly Once）的处理。而Apache Kafka则是一个高吞吐量的分布式发布订阅消息系统，常用于构建实时数据管道和流处理应用。将两者结合，可以构建出强大的实时数据处理平台。 **二、写入数据到Kafka** 在Storm-Kafka集成中，首先需要将数据写入Kafka。这通常通过生产者（Producer）完成。生产者连接到Kafka集群，创建主题（Topic），然后将数据发布到指定的主题中。以下是一些关键步骤： 1. 创建Kafka生产者配置：配置包括Bootstrap Servers（Kafka集群地址）、Key Serializer和Value Serializer（数据序列化方式）等。 2. 初始化生产者对象：使用配置创建生产者实例。 3. 发布数据：调用生产者对象的方法，将数据发送到特定主题。 4. 关闭生产者：处理完成后，记得关闭生产者以释放资源。 **三、从Kafka中读取数据** 接下来是重点，如何使用Storm从Kafka中读取数据。这主要通过Storm的`KafkaSpout`组件实现。`KafkaSpout`是一个特殊的Spout，它负责从Kafka获取数据并将其作为流传递到Storm拓扑的其余部分。以下步骤概述了这一过程： 1. 添加依赖：在项目中引入Storm和Kafka相关的库，如storm-kafka或storm-kafka-client。 2. 配置KafkaSpout：设置KafkaSpout的配置，包括Zookeeper地址、Kafka的Group ID、要消费的主题等。 3. 创建Spout实例：基于配置创建`KafkaSpout`对象。 4. 构建拓扑：将`KafkaSpout`作为拓扑的源头，与其他Bolt（处理组件）连接，定义数据流的处理路径。 5. 启动拓扑：提交拓扑到Storm集群，开始从Kafka读取和处理数据。 在处理数据时，Storm会维护一个内部offset（偏移量）来跟踪在Kafka中的位置，保证数据不丢失。`KafkaSpout`会自动处理容错和幂等性，确保在出现故障后能够恢复到一致状态。 **注意事项** 1. **配置管理**：确保Kafka和Storm的配置正确无误，包括网络连接、序列化方式、重试策略等。 2. **性能优化**：根据实际需求调整`KafkaSpout`的批处理大小、重试间隔和消费者组大小等参数，以优化性能。 3. **数据一致性**：理解并正确处理Kafka的分区和offset管理，确保数据处理的准确性和顺序性。 4. **监控和调试**：部署后，持续监控系统的运行状况，及时发现和解决问题。 Storm和Kafka的集成提供了一种强大且灵活的方式，用于处理大规模实时数据流。通过理解两者如何协同工作，我们可以构建出高效的实时数据处理系统。在实际应用中，还需要关注系统的扩展性、容错性以及资源利用率等多方面因素，以实现最佳性能。

# 日志分析系统 ## 系统架构 本使用kafka，spark，hbase开发日志分析系统。  ### 软件模块 * Kafka：作为日志事件的消息系统，具有分布式，可分区，可冗余的消息服务功能。 * Spark：使用spark stream功能，实时分析消息系统中的数据，完成计算分析工作。 * Hbase：做为后端存储，存储spark计算结构，供其他系统进行调用 ## 环境部署 ### 软件版本 * hadoop 版本 ： Hadoop相关软件如zookeeper、hadoop、hbase，使用的是cloudera的 cdh 5.2.0 版本。 * Kafka ： 2.9.2-0.8.1.1

在现代电商领域，推荐系统已经成为提升用户体验和促进销售的关键技术之一。基于Spark的机器学习算法在构建这样的系统中发挥着重要作用。本项目“基于Spark机器学习的电商推荐系统”聚焦于利用大数据处理能力和高效的机器学习模型来实现精准的个性化推荐。 Spark作为分布式计算框架，以其高效、易用和灵活的特点，广泛应用于数据处理和分析任务，尤其在机器学习领域。它支持DataFrame和Dataset API，使得数据操作更加简洁，并且提供了MLlib库，包含了多种机器学习算法，如协同过滤、K-means聚类和逻辑回归等，这些在推荐系统中非常常见。 推荐系统通常分为基于内容的推荐和协同过滤推荐两大类。基于内容的推荐依赖于用户的历史行为和商品的属性，通过计算用户兴趣与商品特征之间的相似度进行推荐。协同过滤则基于用户-物品交互矩阵，找出具有相似购买或浏览行为的用户，然后推荐他们喜欢的物品给目标用户。 在本项目中，首先需要对电商数据进行预处理，包括清洗、转换和整合。这可能涉及到处理缺失值、异常值，将非结构化数据（如评论文本）转化为结构化特征，以及构建用户-物品交互矩阵。Spark的DataFrame API在这一步中十分有用，能够方便地进行数据处理和转换。 接下来，可以使用Spark MLlib中的协同过滤算法，如 Alternating Least Squares (ALS)。ALS通过最小化误差来估计用户和物品的隐向量，从而预测用户对未评价物品的评分。训练得到的模型可以用来生成个性化的商品推荐列表。 除了基础的协同过滤，还可以结合深度学习方法，如矩阵分解网络（Neural Collaborative Filtering，NCF），进一步提高推荐精度。NCF利用神经网络捕捉非线性关系，能更好地模拟用户的行为模式。 为了评估推荐系统的性能，通常会采用如Precision@K、Recall@K和Mean Average Precision (MAP)等指标。这些指标衡量了推荐的准确性和多样性。此外，A/B测试也是验证推荐效果的有效手段，通过对比实验组和对照组的用户行为，观察推荐策略对业务的影响。 在实际应用中，推荐系统还需要考虑实时性，Spark Streaming可以用于处理实时数据流，结合Spark的MLlib模型，实现在线学习和动态更新推荐结果。 总结来说，“基于Spark机器学习的电商推荐系统”涵盖了大数据处理、机器学习模型构建以及推荐系统设计等多个关键环节，展示了Spark在构建高效推荐系统中的强大能力。通过深入理解和实践该项目，可以提升在人工智能和大数据领域的专业技能。

随着信息技术的快速发展，数字化阅读已经成为人们获取知识和信息的重要途径。电子图书凭借其便捷性和丰富性，在市场上广受欢迎。然而，随着市场中图书种类和数量的急剧增加，用户面临着挑选合适书籍的挑战，这导致了对个性化推荐系统的需求增加。传统的单机计算模式已无法应对大数据时代对计算能力的需求，而Hadoop这一开源分布式计算平台以其高容错性、高扩展性和对大数据处理的卓越能力，成为了应对大数据挑战的首选工具。 Hadoop、Hive、Spark等技术的引入，使得豆瓣电子图书推荐系统能够处理海量的用户数据和书籍信息，并通过复杂的算法模型为用户推荐高质量的内容。该系统能够分析用户的历史阅读行为和偏好，发现用户的阅读模式，进而推荐符合个人兴趣的书籍，极大地节省了用户筛选时间，提升了阅读效率。这种个性化推荐不仅优化了用户体验，提高了用户满意度和平台的用户黏性，还能促进优质内容的分发，增加用户流量和书籍销量，从而带动平台经济效益的增长。 在技术实现方面，本系统前台采用了Java技术进行页面设计，后台数据库则使用MySQL，这样的组合不仅保证了系统的高效运营，也提升了用户体验。管理员模块包含用户管理和豆瓣高分管理等功能，而用户个人中心则提供了修改密码、我的发布等服务。系统的建立不仅提升了用户的阅读便利性，还促进了知识分享和文化交流。 国外在个性化推荐系统研究方面起步较早，已经形成了一套成熟的理论体系和实践应用。Hadoop生态系统中的其他工具如Hive、HBase等被广泛应用于数据存储和查询，丰富了推荐系统的功能和应用范围。相比之下，国内虽然起步较晚，但发展迅速。国内研究者在借鉴国外经验的同时，结合中国特有的网络环境和用户需求，优化推荐算法，并针对中文文本的复杂性进行深入研究。 在系统研究现状方面，协同过滤算法因其简洁有效而被广泛应用。为了提高推荐的准确性和多样性，研究者还探索融合内容推荐和协同过滤的混合推荐方法。随着移动互联网的发展，移动端的图书推荐也成为了研究的热点，要求推荐系统具备高精度和实时性。 在实际应用方面，国内多家大型互联网公司已将基于Hadoop的推荐系统集成到各自的电子图书平台中，取得了显著的商业效果。版权保护、数据隐私等问题在国内的敏感性，为电子图书推荐系统的研究和应用带来挑战，但同时也推动了合规性下的数据资源充分利用的研究。 本文的组织结构主要围绕豆瓣电子图书推荐系统的开发，利用Java技术和MySQL数据库，重点介绍了管理员和用户两大模块的功能实现，以及如何通过系统实现管理工作效率的提升。整体而言，基于Hadoop的豆瓣电子图书推荐系统为电子图书市场提供了一个安全、技术强劲的系统信息管理平台，具有重要的研究价值和实际应用意义。通过需求分析和测试调整，系统与豆瓣电子图书管理的实际需求相结合，设计并实现了豆瓣电子图书推荐系统，为未来电子图书推荐系统的改进提供了理论基础和技术支持。

ParquetViewer_v2.3.6 是一个专为查看和查询Parquet文件设计的工具，它简化了对这种高效列式存储格式的数据进行直观检查和分析的过程。Parquet是一种广泛应用于大数据领域的文件格式，尤其在Apache Spark和Apache Hive等框架中，它以其高效的存储和查询性能而受到青睐。 让我们深入了解Parquet格式。Parquet是Google Dremel论文启发的开源列式存储格式，由Cloudera和Twitter共同开发。列式存储相比于行式存储，更适合大数据分析，因为它允许只读取所需列，从而减少了I/O操作并优化了内存使用。此外，Parquet还支持数据压缩，进一步节省存储空间，且支持复杂的数据类型，如嵌套结构。 ParquetViewer_v2.3.6 提供的功能包括： 1. **文件浏览**：用户可以直接打开Parquet文件，无需通过编程接口或命令行工具。这使得非技术人员也能查看和理解数据。 2. **数据预览**：工具允许用户查看数据表的前几行，以快速了解数据的基本结构和内容。 3. **列选择**：用户可以选择查看特定列，这在处理大型数据集时非常有用，因为可以避免加载所有列，提高性能。 4. **查询功能**：除了简单的浏览，ParquetViewer_v2.3.6 还支持对数据执行基本的查询操作，比如筛选、排序，这有助于快速定位和分析数据。 5. **元数据查看**：用户可以查看Parquet文件的元数据，包括列名、数据类型、编码方式、压缩算法等，这些信息对于理解和优化数据处理流程至关重要。 6. **兼容性**：由于Parquet是跨平台和跨语言的，ParquetViewer_v2.3.6 也适用于各种环境，包括Spark和Hive，这对于多工具集成的项目非常方便。 7. **版本升级**：版本号2.3.6表明该工具经过了多次迭代和改进，可能包含性能提升、新功能添加以及错误修复，以提供更好的用户体验。 在大数据领域，能够直观地查看和操作Parquet文件是非常有用的。ParquetViewer_v2.3.6 为此提供了直观的图形界面，使得数据分析师、数据科学家和运维人员在没有编程背景的情况下也能有效地工作。通过这个工具，用户可以更好地理解和调试数据，从而加速数据驱动的决策过程。无论是在Hadoop生态系统中还是在其他大数据处理框架中，ParquetViewer_v2.3.6 都是一个强大的辅助工具，值得在日常工作中使用。

ELK+FileBeat+Kafka分布式系统搭建图文教程 本教程详细记录了ELK+FileBeat+Kafka分布式系统的搭建流程和步骤，为大家快速上手提供了详细的指导。本系统由FileBeat、Kafka、Logstash、Elasticsearch、Kibana五个组件组成，分别负责日志收集、缓存层、日志处理、数据存储和数据展示。 FileBeat是轻量级的日志收集器，负责从多种来源收集日志，并将其转存到Kafka集群中。Kafka集群作为缓存层，能够减少网络环境的影响，避免数据丢失。Logstash从Kafka集群中取出数据，并对其进行处理和格式化，最后将其输出到Elasticsearch中。Elasticsearch作为数据存储层，负责存储和索引日志数据。Kibana作为数据展示层，通过Web界面提供了对日志数据的实时查询和可视化功能。 本系统的搭建需要四台服务器，每台服务器都需要安装JDK，并配置环境变量。同时，需要修改全局配置文件，作用于所有用户。在系统调优方面，需要调整文件描述符的限制、进程数限制和内存映射的限制。 在软件版本方面，系统使用了Kafka 3.x版本、Zookeeper 3.x版本、Elasticsearch 7.x版本、Kibana 7.x版本和FileBeat 7.x版本。 在Kafka集群的搭建中，需要关闭防火墙，并安装Kafka和Zookeeper。Zookeeper需要手动创建数据目录和日志目录，并在dataDir目录下创建myid文件，文件内容必须与zookeeper.properties中的编号保持一致。Kafka需要修改server.properties文件，配置Broker的ID、端口号、网络线程数、IO线程数、发送缓冲区大小、接收缓冲区大小、日志目录等参数。 本教程提供了详细的ELK+FileBeat+Kafka分布式系统搭建流程和步骤，为大家快速上手提供了有价值的参考。

（1）注册登录：当用户想要对系统中所实现的功能进行查询管理的时候，就必须进行登录到系统当中，如果没有账号的话，可以在登录窗口中进行注册，然后再通过账号密码登录。 （2）用户：普通用户在前台可以轻松管理自己的账号。他们可以修改个人资料，确保信息的准确性；同时，为了账户安全，用户还可以随时更改密码。 （3）个人中心操作：在个人中心，用户可以查看和管理自己的收藏内容，无论是汽车信息还是充电站信息，都可以方便地收藏和查看。 （4）首页：用户在前台首页可以浏览到最新的汽车信息和充电站信息，快速了解市场动态。 （5）提醒通知：用户可以及时查看提醒通知，包括新的汽车信息发布、充电站更新、系统公告等，确保不错过任何重要信息。 （6）汽车信息：用户可以通过品牌、车型、发布时间等关键字搜索并查看汽车信息详情，对感兴趣的汽车进行点赞、收藏，并发表评论与其他用户交流。 （7）充电站：用户可以搜索并查看各个充电站的详细信息，包括名称、位置、充电桩数量等，对满意的充电站进行点赞、收藏，并发表评论分享使用体验。 后台管理员端：公共管理、用户管理、权限管理、汽车车型、汽车信息、充电站、销售信息、区域销售、购买信息

SSM项目是一个基于Java技术栈的销售系统，其核心组件包括Spring、Spring MVC、Mybatis、Dubbo、Kafka、Redis以及Maven。这个项目展示了如何整合这些技术来构建一个高效、可扩展的企业级应用。 Spring作为基础框架，提供了依赖注入（DI）和面向切面编程（AOP）的功能，使得代码更加模块化和易于管理。Spring MVC作为Spring的Web层，负责处理HTTP请求，提供模型-视图-控制器（MVC）架构模式，帮助开发者构建清晰的业务逻辑与用户界面之间的交互。 Mybatis是轻量级的持久层框架，它简化了数据库操作，通过XML或注解方式配置和映射SQL语句，将Java对象和SQL数据库进行无缝连接。在SSM项目中，Mybatis用于处理数据访问，提高数据库操作的效率和灵活性。 Dubbo作为分布式服务框架，实现了服务的注册、发现、调用和治理，使得不同服务之间可以相互通信，提高了系统的可扩展性和容错性。在销售系统中，Dubbo可能被用来拆分复杂业务，创建微服务，实现服务间的高效协作。 Kafka是一种高吞吐量的分布式发布订阅消息系统，常用于日志收集、流式数据处理等场景。在SSM项目中，Kafka可能用于处理实时销售数据的传输和处理，保证消息的可靠传递，提高系统的实时响应能力。 Redis是一个高性能的键值存储系统，常作为缓存使用。在SSM项目中，Redis可以存储热点数据，减少对数据库的访问压力，提升系统性能。同时，Redis还支持多种数据结构，如字符串、哈希、集合、有序集合，这为解决多种业务场景提供了便利。 Maven是Java项目的构建工具，它管理项目的依赖关系，自动化构建流程，如编译、测试、打包等，使得开发过程更加规范化和高效。 SSM项目是一个集成了多种成熟技术的销售系统解决方案，它充分利用了Spring的灵活性、Mybatis的数据处理能力、Dubbo的分布式服务特性、Kafka的消息传输优势以及Redis的高速缓存功能。这样的设计确保了系统在处理大规模销售数据时的稳定性和性能，同时也便于团队协作和项目维护。通过学习和理解这个项目，开发者能够深入掌握Java企业级开发的相关知识和技术栈，对于提升个人技能和解决实际问题具有很高的价值。

本资源为燕山大学大数据三级项目，包括项目报告（英文版）和源码（可直接在虚拟机上运行），实现了新闻聚类和新闻分类。利用hadoop、spark和scala。其中有参考文件为如何在虚拟机上将scala文件提交到spark中 ；源码test.scala实现了新闻聚类，里面有分词（需要安装两个jar包），特征提取，利用kmeans聚类。output.libsvm为老师给的数据集的特征提取，就是spark官网上的代码总是读取libsvm，利用这个可直接读取，进行分类；分类有朴素贝叶斯和逻辑回归其中朴素贝叶斯准确率较高，逻辑回归准确率较低。navie为朴素贝叶斯源码，classify为逻辑回归源码。