Spark Java使用DataFrame的foreach/foreachPartition

摘要：已更新至，归管了，因此也相应统一。本文不再适用及以上版本。字段类型会非常非常奇葩。。。。但是如果体积过于庞大，很容易导致特别是我们一般不会给配置过高的内存。第二个，是函数的返回值。对于而言，我们可以直接使用，来得到这个什么都没有的东西。

DataFrame原生支持直接输出到JDBC，但如果目标表有自增字段（比如id），那么DataFrame就不能直接进行写入了。因为DataFrame.write().jdbc()要求DataFrame的schema与目标表的表结构必须完全一致（甚至字段顺序都要一致），否则会抛异常，当然，如果你SaveMode选择了Overwrite，那么Spark删除你原有的表，然后根据DataFrame的Schema生成一个。。。。字段类型会非常非常奇葩。。。。
于是我们只能通过DataFrame.collect()，把整个DataFrame转成List到Driver上，然后通过原生的JDBC方法进行写入。但是如果DataFrame体积过于庞大，很容易导致Driver OOM（特别是我们一般不会给Driver配置过高的内存）。这个问题真的很让人纠结。
翻看Spark的JDBC源码，发现实际上是通过foreachPartition方法，在DataFrame每一个分区中，对每个Row的数据进行JDBC插入，那么为什么我们就不能直接用呢？

Spark JdbcUtils.scala部分源码：

  def saveTable(df: DataFrame,url: String,table: String,properties: Properties = new Properties()) {
    val dialect = JdbcDialects.get(url)
    val nullTypes: Array[Int] = df.schema.fields.map { field =>
      dialect.getJDBCType(field.dataType).map(_.jdbcNullType).getOrElse(
        field.dataType match {
          case IntegerType => java.sql.Types.INTEGER
          case LongType => java.sql.Types.BIGINT
          case DoubleType => java.sql.Types.DOUBLE
          case FloatType => java.sql.Types.REAL
          case ShortType => java.sql.Types.INTEGER
          case ByteType => java.sql.Types.INTEGER
          case BooleanType => java.sql.Types.BIT
          case StringType => java.sql.Types.CLOB
          case BinaryType => java.sql.Types.BLOB
          case TimestampType => java.sql.Types.TIMESTAMP
          case DateType => java.sql.Types.DATE
          case t: DecimalType => java.sql.Types.DECIMAL
          case _ => throw new IllegalArgumentException(
            s"Can"t translate null value for field $field")
        })
    }

    val rddSchema = df.schema
    val driver: String = DriverRegistry.getDriverClassName(url)
    val getConnection: () => Connection = JDBCRDD.getConnector(driver, url, properties)
    // ****************** here ****************** 
    df.foreachPartition { iterator =>
      savePartition(getConnection, table, iterator, rddSchema, nullTypes)
    }
  }
 

嗯。。。既然Scala能实现，那么作为他的爸爸，Java也应该能玩！
我们看看foreachPartition的方法原型：

def foreachPartition(f: Iterator[Row] => Unit)

又是函数式语言最爱的匿名函数。。。非常讨厌写lambda，所以我们还是实现个匿名类吧。要实现的抽象类为：
scala.runtime.AbstractFunction1,BoxedUnit> 两个模板参数，第一个很直观，就是Row的迭代器,作为函数的参数。第二个BoxedUnit，是函数的返回值。不熟悉Scala的可能会很困惑，其实这就是Scala的void。由于Scala函数式编程的特性，代码块的末尾必须返回点什么，于是他们就搞出了个unit来代替本应什么都没有的void（解释得可能不是很准确，我是这么理解的）。对于Java而言，我们可以直接使用BoxedUnit.UNIT，来得到这个“什么都没有”的东西。
来玩耍一下吧！

df.foreachPartition(new AbstractFunction1, BoxedUnit>() {
    @Override
    public BoxedUnit apply(Iterator it) {
        while (it.hasNext()){
            System.out.println(it.next().toString());
        }
        return BoxedUnit.UNIT;
    }
});

嗯，maven complete一下，spark-submit看看~
好勒~抛异常了
org.apache.spark.SparkException: Task not serializable
Task不能被序列化
嗯哼，想想之前实现UDF的时候，UDF1/2/3/4...各接口，都extends Serializable，也就是说，在Spark运行期间，Driver会把UDF接口实现类序列化，并在Executor中反序列化，执行call方法。。。这就不难理解了，我们foreachPartition丢进去的类，也应该implements Serializable。这样，我们就得自己搞一个继承AbstractFunction1, BoxedUnit>，又实现Serializable的抽象类，给我们这些匿名类去实现！

import org.apache.spark.sql.Row;
import scala.runtime.AbstractFunction1;
import scala.runtime.BoxedUnit;

import java.io.Serializable;

public abstract class JavaForeachPartitionFunc extends AbstractFunction1, BoxedUnit> implements Serializable {
}

可是每次都要return BoxedUnit.UNIT 搞得太别扭了，没一点Java的风格。

import org.apache.spark.sql.Row;
import scala.collection.Iterator;
import scala.runtime.AbstractFunction1;
import scala.runtime.BoxedUnit;

import java.io.Serializable;

public abstract class JavaForeachPartitionFunc extends AbstractFunction1, BoxedUnit> implements Serializable {
    @Override
    public BoxedUnit apply(Iterator it) {
        call(it);
        return BoxedUnit.UNIT;
    }
    
    public abstract void call(Iterator it);
}

于是我们可以直接Override call方法，就可以用满满Java Style的代码去玩耍了！

df.foreachPartition(new JavaForeachPartitionFunc() {
    @Override
    public void call(Iterator it) {
        while (it.hasNext()){
            System.out.println(it.next().toString());
        }
    }
});

注意！我们实现的匿名类的方法，实际上是在executor上执行的，所以println是输出到executor机器的stdout上。这个我们可以通过Spark的web ui，点击具体Application的Executor页面去查看（调试用的虚拟机集群，手扶拖拉机一样的配置，别吐槽了~）

至于foreach方法同理。只不过把Iterator 换成 Row。具体怎么搞，慢慢玩吧~~~
have fun~