Spark高级数据分析

Spark高级数据分析 pdf epub mobi txt 电子书 下载 在线阅读 2026

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出版者:人民邮电出版社 作者:[美] Sandy Ryza 出品人: 页数:244 译者:龚少成 出版时间:2015-11 价格:59.00元 装帧:平装 isbn号码:9787115404749 丛书系列:图灵程序设计丛书
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具体描述

本书是使用Spark进行大规模数据分析的实战宝典,由著名大数据公司Cloudera的数据科学家撰写。四位作者首先结合数据科学和大数据分析的广阔背景讲解了Spark,然后介绍了用Spark和Scala进行数据处理的基础知识,接着讨论了如何将Spark用于机器学习,同时介绍了常见应用中几个最常用的算法。此外还收集了一些更加新颖的应用,比如通过文本隐含语义关系来查询Wikipedia或分析基因数据。

《深入理解分布式计算:从理论到实践的探索》 内容梗概: 本书并非一本关于特定技术工具的书籍,而是致力于深入剖析分布式计算的底层原理、核心概念以及在现实世界中的广泛应用。我们不局限于任何单一的框架或平台,而是从计算模型、通信机制、一致性问题、容错策略等多个维度,为读者构建一个全面而深刻的理解。本书旨在帮助读者摆脱对具体技术细节的依赖,培养出能够独立分析和解决复杂分布式系统问题的能力。 第一部分:分布式计算的基石 这一部分将带领读者回到分布式计算的初心,理解其产生的根源和解决的核心问题。我们将从以下几个方面展开: 计算模型的演进: 从单机计算到并行计算,再到分布式计算,我们将梳理计算范式的演变历程,理解为什么分布式计算成为解决大规模数据处理和高并发请求的必然选择。这部分将涉及并发模型、进程与线程的区别,以及分布式环境下的挑战。 分布式系统的基本特征与挑战: 深入探讨分布式系统的定义,包括独立节点、通过网络通信、共享无钟表等关键特征。同时,我们将详细分析分布式系统面临的固有挑战,如网络延迟、节点故障、数据不一致性、并发控制的复杂性等,为后续章节的学习打下坚实基础。 通信协议与模式: 网络通信是分布式系统的生命线。我们将详细介绍各种通信协议,从底层的TCP/IP到更高级的应用层协议(如RPC、消息队列)。在此基础上,我们还将探讨不同的通信模式,包括同步通信、异步通信、请求-响应模式、发布-订阅模式等,并分析它们各自的适用场景和优缺点。 容错性与可靠性: 分布式系统的一个核心目标是具备高可用性和容错性。我们将深入研究各种容错技术,包括冗余、副本、故障检测、故障转移、隔离故障等。读者将理解如何设计和构建能够在部分节点失效的情况下仍能正常运行的系统。 一致性模型与协议: 在分布式环境中,保证数据的一致性是一项艰巨的任务。我们将详细介绍不同的数据一致性模型,从强一致性到最终一致性,并深入探讨实现这些模型所依赖的关键协议,如两阶段提交(2PC)、三阶段提交(3PC)、Paxos、Raft等。读者将理解这些协议的原理、权衡以及在不同场景下的适用性。 第二部分:分布式系统的关键组件与设计模式 在掌握了分布式计算的基本原理后,我们将进一步深入到构建分布式系统的具体组件和常用的设计模式。 分布式存储系统: 数据是分布式系统的核心。本章将深入探讨分布式存储的原理,包括数据分区、数据复制、一致性哈希、分布式文件系统(如HDFS的抽象原理)以及分布式数据库(如CAP定理在关系型和NoSQL数据库中的体现)的设计理念。我们将关注数据访问的延迟、吞吐量和可用性之间的权衡。 分布式计算框架的抽象: 虽然本书不直接介绍具体框架,但我们将抽象地探讨分布式计算框架的通用架构和核心组件。这包括任务调度器、数据分片器、计算节点、结果聚合器等。读者将理解这些组件如何协同工作,实现大规模数据的并行处理。 分布式事务管理: 在分布式环境中,跨多个节点执行事务(分布式事务)是复杂且易出错的。我们将详细分析分布式事务的挑战,以及实现原子性、一致性、隔离性和持久性(ACID)属性的各种方法,包括两阶段提交(2PC)及其变种,以及补偿事务等。 分布式锁与并发控制: 在分布式系统中,对共享资源的并发访问需要进行有效的控制。我们将探讨分布式锁的实现机制,包括基于ZooKeeper、Redis等分布式协调服务的锁,以及它们在防止竞态条件和保证数据完整性方面的作用。 服务发现与注册: 随着分布式系统规模的扩大,服务之间的动态发现和注册变得至关重要。我们将介绍服务注册中心的作用,以及服务发现的机制,使得服务能够动态地找到并与彼此通信,提高了系统的灵活性和可伸缩性。 负载均衡与流量管理: 为了充分利用分布式系统的资源并提高响应速度,负载均衡是必不可少的。我们将探讨各种负载均衡算法(如轮询、最少连接、基于响应时间的策略),以及它们在不同场景下的应用,还有如何进行流量的精细化管理。 第三部分:分布式系统的进阶话题与最佳实践 本部分将进一步拓展读者的视野,探讨分布式系统设计和运维中的一些高级主题,并总结一些经过验证的最佳实践。 分布式系统的可伸缩性与弹性: 什么是真正的“弹性”?我们将深入探讨如何设计能够随着负载变化自动伸缩(水平伸缩)的分布式系统,以及如何处理突发流量和故障,保证系统的持续可用性。 分布式系统的可观测性: 分布式系统的复杂性使得故障排查和性能诊断变得困难。我们将探讨可观测性的重要性,包括日志、指标(metrics)和追踪(tracing)这三个关键维度,以及如何利用它们来理解系统的内部状态和识别问题。 分布式系统的安全性: 分布式系统的安全涉及面广,包括数据传输安全、身份认证、访问控制、防止攻击等。我们将讨论在分布式环境中实现安全性的基本原则和常用技术。 分布式系统的测试策略: 分布式系统的测试具有独特性。我们将探讨如何有效地测试分布式系统,包括单元测试、集成测试、混沌工程(Chaos Engineering)等,以及如何模拟各种故障场景来验证系统的鲁棒性。 面向未来的分布式计算趋势: 展望分布式计算的未来发展方向,包括Serverless架构、边缘计算、微服务架构的演进、云原生技术等。我们将探讨这些趋势对分布式系统设计和实现带来的影响。 系统性思考与架构设计: 本章旨在培养读者运用分布式计算原理来解决实际问题的能力。我们将通过案例分析,演示如何根据业务需求、性能指标和容错要求,进行合理的系统设计和技术选型,强调权衡和折衷的重要性。 谁应该阅读这本书? 本书适合任何对分布式计算感兴趣,并希望深入理解其底层原理的开发者、架构师、系统工程师以及对大规模数据处理、高可用系统设计有追求的读者。如果您想从根本上理解现代计算系统的运作方式,解决复杂的系统问题,本书将是您不可或缺的参考。 阅读本书将为您带来: 坚实的理论基础: 深刻理解分布式计算的核心概念、模型和算法。 系统性的思维模式: 培养分析和解决复杂分布式系统问题的能力。 清晰的架构认知: 能够识别和评估不同分布式系统的优劣。 前瞻性的技术视野: 了解分布式计算的发展趋势和未来方向。 摆脱工具依赖: 能够独立思考,不受特定技术栈的局限,更具适应性。 本书不追求罗列大量的技术细节,而是致力于传授一种思考方式和解决问题的框架。通过对分布式计算原理的深入探索,您将能够更自信地驾驭复杂多变的分布式技术浪潮,设计出健壮、高效、可伸缩的分布式系统。

作者简介

Sandy Ryza

是Cloudera公司资深数据科学家,Apache Spark项目的活跃代码贡献者。最近领导了Cloudera公司的Spark开发工作。他还是Hadoop项目管理委员会委员。

Uri Laserson

是Cloudera公司资深数据科学家,专注于Hadoop生态系统中的Python部分。

Sean Owen

是Cloudera公司EMEA地区的数据科学总监,也是Apache Spark项目的代码提交者。他创立了基于Spark、Spark Streaming和Kafka的Hadoop实时大规模学习项目Oryx(之前称为Myrrix)。

Josh Wills

是Cloudera公司的高级数据科学总监,Apache Crunch项目的发起者和副总裁。

目录信息

推荐序  ix
译者序  xi
序  xiii
前言  xv
第1章 大数据分析  1
1.1 数据科学面临的挑战  2
1.2 认识Apache Spark  4
1.3 关于本书  5
第2章 用Scala和Spark进行数据分析  7
2.1 数据科学家的Scala  8
2.2 Spark 编程模型  9
2.3 记录关联问题  9
2.4 小试牛刀:Spark shell和SparkContext  10
2.5 把数据从集群上获取到客户端  15
2.6 把代码从客户端发送到集群  18
2.7 用元组和case class对数据进行结构化  19
2.8 聚合  23
2.9 创建直方图  24
2.10 连续变量的概要统计  25
2.11 为计算概要信息创建可重用的代码  26
2.12 变量的选择和评分简介  30
2.13 小结  31
第3章 音乐推荐和Audioscrobbler数据集  33
3.1 数据集  34
3.2 交替最小二乘推荐算法  35
3.3 准备数据  37
3.4 构建第一个模型  39
3.5 逐个检查推荐结果  42
3.6 评价推荐质量  43
3.7 计算AUC  44
3.8 选择超参数  46
3.9 产生推荐  48
3.10 小结  49
第4章  用决策树算法预测森林植被  51
4.1 回归简介  52
4.2 向量和特征  52
4.3 样本训练  53
4.4 决策树和决策森林  54
4.5 Covtype数据集  56
4.6 准备数据  57
4.7 第一棵决策树  58
4.8 决策树的超参数  62
4.9 决策树调优  63
4.10 重谈类别型特征  65
4.11 随机决策森林  67
4.12 进行预测  69
4.13 小结  69
第5章 基于K均值聚类的网络流量异常检测  71
5.1 异常检测  72
5.2 K均值聚类  72
5.3 网络入侵  73
5.4 KDD Cup 1999数据集  73
5.5 初步尝试聚类  74
5.6 K 的选择  76
5.7 基于R的可视化  79
5.8 特征的规范化  81
5.9 类别型变量  83
5.10 利用标号的熵信息  84
5.11 聚类实战  85
5.12 小结  86
第6章 基于潜在语义分析算法分析维基百科  89
6.1 词项-文档矩阵  90
6.2 获取数据  91
6.3 分析和准备数据  92
6.4 词形归并  93
6.5 计算TF-IDF  94
6.6 奇异值分解  97
6.7 找出重要的概念  98
6.8 基于低维近似的查询和评分  101
6.9 词项-词项相关度  102
6.10 文档-文档相关度  103
6.11 词项-文档相关度  105
6.12 多词项查询  106
6.13 小结  107
第7章 用GraphX分析伴生网络  109
7.1 对MEDLINE文献引用索引的网络分析  110
7.2 获取数据  111
7.3 用Scala XML工具解析XML文档  113
7.4 分析MeSH主要主题及其伴生关系  114
7.5 用GraphX来建立一个伴生网络  116
7.6 理解网络结构  119
7.6.1 连通组件  119
7.6.2 度的分布  122
7.7 过滤噪声边  124
7.7.1 处理EdgeTriplet  125
7.7.2 分析去掉噪声边的子图  126
7.8 小世界网络  127
7.8.1 系和聚类系数  128
7.8.2 用Pregel计算平均路径长度  129
7.9 小结  133
第8章 纽约出租车轨迹的空间和时间数据分析  135
8.1 数据的获取  136
8.2 基于Spark的时间和空间数据分析  136
8.3 基于JodaTime和NScalaTime的时间数据处理  137
8.4 基于Esri Geometry API和Spray的地理空间数据处理  138
8.4.1 认识Esri Geometry API  139
8.4.2 GeoJSON简介  140
8.5 纽约市出租车客运数据的预处理  142
8.5.1 大规模数据中的非法记录处理  143
8.5.2 地理空间分析  147
8.6 基于Spark的会话分析  149
8.7 小结  153
第9章 基于蒙特卡罗模拟的金融风险评估  155
9.1 术语  156
9.2 VaR计算方法  157
9.2.1 方差-协方差法  157
9.2.2 历史模拟法  157
9.2.3 蒙特卡罗模拟法  157
9.3 我们的模型  158
9.4 获取数据  158
9.5 数据预处理  159
9.6 确定市场因素的权重  162
9.7 采样  164
9.8 运行试验  167
9.9 回报分布的可视化  170
9.10 结果的评估  171
9.11 小结  173
第10章 基因数据分析和BDG项目  175
10.1 分离存储与模型  176
10.2 用ADAM CLI导入基因学数据  178
10.3 从ENCODE数据预测转录因子结合位点  185
10.4 查询1000 Genomes项目中的基因型  191
10.5 小结  193
第11章 基于PySpark和Thunder的神经图像数据分析  195
11.1 PySpark简介  196
11.2 Thunder工具包概况和安装  199
11.3 用Thunder加载数据  200
11.4 用Thunder对神经元进行分类  207
11.5 小结  211
附录A Spark进阶  213
附录B 即将发布的MLlib Pipelines API  221
作者介绍  226
封面介绍  226
· · · · · · (收起)

读后感

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用户评价

☆☆☆☆☆

坦白说,当我翻开这本书的时候,我期待的是那种高屋建瓴、直指行业痛点的深度剖析,但这本书带给我的震撼,更多来自于其令人难以置信的实战指导性。它完全跳脱了那种“纸上谈兵”的窠臼,每一章都像是带着你走进一个真实的项目现场。比如,关于流式数据处理的章节,作者没有停留在RDD或DataFrame的表面,而是深入到了Watermark的设计哲学,以及如何处理事件时间与处理时间的偏差,这在很多入门书籍中是绝对看不到的深度。我记得有一个案例,是关于如何使用自定义聚合函数(UDAF)来解决特定业务场景下的指标计算难题,作者不仅提供了完整的Scala代码实现,还贴心地附上了如何在PySpark环境中进行调用的兼容性说明,这种细节的处理,简直是业界良心。它更像是作者多年一线经验的沉淀,那些在实际项目中摸爬滚打才可能领悟到的“陷阱”和“捷径”,都被毫不保留地写在了书里。我感觉自己不是在读一本技术书,而是在跟随一位经验丰富的大佬进行一对一的辅导,每一步都有明确的指引和预期的结果。

☆☆☆☆☆

这本书简直是数据科学领域的“黑科技”,虽然我手头的这本书叫《Spark高级数据分析》,但从我阅读的体验来看,它更像是一本深入浅出的操作手册,而不是一本枯燥的理论教材。书中对各种数据处理框架的讲解细致入微,特别是对于那些初学者来说,那些复杂的分布式计算概念,作者都能用非常形象的比喻来阐述清楚。比如,在讲到数据倾斜问题时,它并没有直接抛出复杂的数学公式,而是通过一个超市周末促销的场景来类比,让我一下子就明白了问题所在和解决思路。读完关于内存管理和垃圾回收的那几章,我感觉自己对Spark的内部运行机制有了全新的认识,原来我们平时写的一些看似简单的代码,背后涉及到这么多的底层优化。书中提供的代码示例几乎每一个都经过了精心的设计,既能演示核心功能,又考虑到了实际生产环境中的性能瓶颈。我尤其欣赏作者在讲解容错机制时所采取的视角,它不是简单地告诉我们“Spark会重试”,而是深入到DAG调度器和执行阶段的切换,让我们明白“失败后如何优雅地恢复”才是区分优秀系统和普通系统的关键所在。这本书的排版也非常考究,代码块和文字说明的穿插得恰到好处,读起来一点也不累。

☆☆☆☆☆

这本书的结构设计颇具匠心,它采用了螺旋上升的学习路径,这一点非常适合那些希望系统性提升的读者。开篇部分奠定了坚实的基础,但有趣的是,它并没有过度纠缠于Hadoop的基础知识,而是迅速将焦点转移到了Spark的核心组件上,比如弹性分布式数据集(RDD)的演变和Dataset/DataFrame的优势对比。最让我印象深刻的是中间关于性能调优的论述,它不是堆砌参数列表,而是将参数背后的计算原理和I/O特性紧密结合起来。比如,讨论广播变量的合理使用场景时,作者详细分析了网络带宽与序列化开销的权衡,这让我彻底明白了为什么有时候广播变量反而会拖慢整体速度。接着,后半部分更是将理论推向了工程实践的高峰,对容器化部署和集群管理工具的集成讨论,展现了作者对现代数据架构的深刻理解。这本书的价值在于,它不仅告诉你“怎么做”,更告诉你“为什么这么做是最好的”,这种思维上的提升远比记住几个API调用要宝贵得多。

☆☆☆☆☆

我得说,这本书的文字风格非常独特,它有一种近乎于“侦探小说”的叙事感,尤其是在描述复杂算法的优化过程时。它不是简单地告诉你某个优化是提升了50%的性能,而是通过一个“性能黑洞”的引入,一步步揭示瓶颈的根源,就像是在剥洋葱一样,每剥开一层,都能看到更深层次的结构。特别是当涉及到数据分区和Shuffle策略的探讨时,作者运用了大量动态的图示和流程分解,即便是我这种对底层网络传输不太敏感的读者,也能清晰地勾勒出数据在集群中迁移的路径和损耗。这本书对于掌握Scala/Python的读者都很友好,因为它平衡了不同语言的特性。例如,在讲解Spark SQL的Catalyst优化器时,它首先用伪代码展示了逻辑计划的转换,然后才具体到如何使用`explain()`命令来验证这些优化是否生效。这使得读者能够从抽象的优化理念,快速落地到可执行的代码验证,大大缩短了学习曲线。

☆☆☆☆☆

这本书给我的感觉是,它在“深度”和“广度”之间找到了一个近乎完美的平衡点。它不仅仅停留在对Spark Core API的介绍上,更拓展到了更宏观的生态系统集成。我尤其欣赏其中关于与外部存储系统(如Cassandra、Elasticsearch)进行高效数据交换的部分,这些内容在很多声称是“高级”的教材中往往会被一笔带过。但在这里,作者详细分析了Predicate Pushdown和Projection Pruning在这些外部连接器中的实际效果,以及如何根据存储系统的特性来定制Spark的读写策略。这本书的价值在于,它培养了一种系统级的思考方式,让你不再将Spark视为一个孤立的计算引擎,而是整个大数据管道中的一个关键节点。读完此书,我不再满足于让代码跑起来,而是开始审视如何让它在TB甚至PB级别的数据集上以最高效、最健壮的方式运行。它确实是一本能将“熟练使用者”蜕变为“架构设计者”的必备参考书。

☆☆☆☆☆

看了前面几个案例,由于都是用spark mllib库以及rdd,相对来说有点旧了。只是作为一本参考读物看看即可

☆☆☆☆☆

每一篇文章可以看成作者对这一主题的研究. 点到为止的基本概念, 具有实操性的例子. 对数据分析,连引用的数据集也是基于现实世界. 内容满分. 这种写作方式也满分

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读过英文版,主要介绍spark,但是不够深入

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居然能在这本书上看到My Chemical Romance和Linkin Park

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读过英文版,主要介绍spark,但是不够深入