Spark的前世今生
Spark是什麼？
Spark，是一種通用的大資料計算框架，正如傳統大資料技術Hadoop的MapReduce、 Hive引擎，以及Storm流式實時計算引擎等。
Spark包含了大資料領域常見的各種計算框架：比如Spark Core用於離線計算， Spark SQL用於互動式查詢， Spark Streaming用於實時流式計算， Spark MLlib用於機器學習， Spark GraphX用於圖計算。
Spark主要用於大資料的計算，而Hadoop以後主要用於大資料的儲存（比如HDFS、 Hive、 HBase等），以及資源排程（Yarn）。Spark+Hadoop的組合，是未來大資料領域最熱門的組合，也是最有前景的組合！
大資料體系概覽（Spark的地位）
Spark的介紹
Spark，是一種”One Stack to rule them all”的大資料計算框架，期望使用一
個技術堆疊就完美地解決大資料領域的各種計算任務。 Apache官方，對Spark的
定義就是：通用的大資料快速處理引擎。
Spark使用Spark RDD、 Spark SQL、 Spark Streaming、 MLlib、 GraphX成
功解決了大資料領域中，離線批處理、互動式查詢、實時流計算、機器學習與圖
計算等最重要的任務和問題。
Spark除了一站式的特點之外，另外一個最重要的特點，就是基於記憶體進行
計算，從而讓它的速度可以達到MapReduce、 Hive的數倍甚至數十倍！
現在已經有很多大公司正在生產環境下深度地使用Spark作為大資料的計算
框架，包括eBay、 Yahoo!、 BAT、網易、京東、華為、大眾點評、優酷土豆、
搜狗等等。
Spark同時也獲得了多個世界頂級IT廠商的支援，包括IBM、 Intel等。
Spark整體架構
Spark的歷史沿革
2009年， Spark誕生於伯克利大學的AMPLab實驗室。最出Spark只是 一個實驗性的專案，程式碼量非常少，屬於輕量級的框架。
2010年，伯克利大學正式開源了Spark專案。
- 2013年， Spark成為了Apache基金會下的專案，進入高速發展期。第三方開發者貢獻了大量的程式碼，活躍度非常高。
- 2014年， Spark以飛快的速度稱為了Apache的頂級專案。
- 2015年~， Spark在國內IT行業變得愈發火爆，大量的公司開始重點部署或者使用Spark來替代MapReduce、 Hive、 Storm等傳統的大資料計算框架。
Spark的特點
速度快： Spark基於記憶體進行計算（當然也有部分計算基於磁碟，比如shuffle）。
容易上手開發： Spark的基於RDD的計算模型，比Hadoop的基於Map-Reduce的計算模型要更加易於理解，更加易於上手開發，實現各種複雜功能，比如二次排序、 topn等複雜操作時，更加便捷。
- 超強的通用性： Spark提供了Spark RDD、 Spark SQL、 Spark Streaming、 Spark MLlib、Spark GraphX等技術元件，可以一站式地完成大資料領域的離線批處理、互動式查詢、流式計算、機器學習、圖計算等常見的任務。
- 整合Hadoop： Spark並不是要成為一個大資料領域的“獨裁者”，一個人霸佔大資料領域所有的“地盤”，而是與Hadoop進行了高度的整合，兩者可以完美的配合使用。 Hadoop的HDFS、 Hive、 HBase負責儲存， YARN負責資源排程； Spark複雜大資料計算。實際上，Hadoop+Spark的組合，是一種“double win”的組合。
- 極高的活躍度： Spark目前是Apache基金會的頂級專案，全世界有大量的優秀工程師是Spark的committer。並且世界上很多頂級的IT公司都在大規模地使用Spark。
Spark VS MapReduce
MapReduce能夠完成的各種離線批處理功能，以及常見演算法（比如二次排序、 topn等），基於Spark RDD的核心程式設計，都可以實現，並且可以更好地、更容易地實現。而且基於Spark RDD編寫的離線批處理程式，執行速度是MapReduce的數倍，速度上有非常明顯的優勢。
Spark相較於MapReduce速度快的最主要原因就在於， MapReduce的計算模型太死板，必須是mapreduce模式，有時候即使完成一些諸如過濾之類的操作，也必須經過map-reduce過程，這樣就必須經過shuffle過程。而MapReduce的shuffle過程是最消耗效能的，因為shuffle中間的過程必須基於磁碟來讀寫。
而Spark的shuffle雖然也要基於磁碟，但是其大量transformation操作，比如單純的map或者filter等操作，可以直接基於記憶體進行pipeline操作，速度效能自然大大提升。
但是Spark也有其劣勢。由於Spark基於記憶體進行計算，雖然開發容易，但是真正面對大資料的時候（比如一次操作針對10億以上級別），在沒有進行調優的情況下，可能會出現各種各樣的問題，比如OOM記憶體溢位等等。導致Spark程式可能都無法完全執行起來，就報錯掛掉了，而MapReduce即使是執行緩慢，但是至少可以慢慢執行完。
此外， Spark由於是新崛起的技術新秀，因此在大資料領域的完善程度，肯定不如MapReduce，比如基於HBase、 Hive作為離線批處理程式的輸入輸出， Spark就遠沒有MapReduce來的完善。實現起來非常麻煩。
Spark vs MapReduce的計算模型（記憶體）
Spark SQL VS Hive
Spark SQL實際上並不能完全替代Hive，因為Hive是一種基於HDFS的資料倉庫，並且提供了基於SQL模型的，針對儲存了大資料的資料倉庫，進行分散式互動查詢的查詢引擎。
嚴格的來說， Spark SQL能夠替代的，是Hive的查詢引擎，而不是Hive本身，實際上即使在生產環境下， Spark SQL也是針對Hive資料倉庫中的資料進行查詢， Spark本身自己是不提供儲存的，自然也不可能替代Hive作為資料倉庫的這個功能。
Spark SQL的一個優點，相較於Hive查詢引擎來說，就是速度快，同樣的SQL語句，可能使用Hive的查詢引擎，由於其底層基於MapReduce，必須經過shuffle過程走磁碟，因此速度是非常緩慢的。很多複雜的SQL語句，在hive中執行都需要一個小時以上的時間。而Spark SQL由於其底層基於Spark自身的基於記憶體的特點，因此速度達到了Hive查詢引擎的數倍以上。
但是Spark SQL由於與Spark一樣，是大資料領域的新起的新秀，因此還不夠完善，有少量的Hive支援的高階特性， Spark SQL還不支援，導致Spark SQL暫時還不能完全替代Hive的查詢引擎。而只能在部分Spark SQL功能特性可以滿足需求的場景下，進行使用。
而Spark SQL相較於Hive的另外一個優點，就是支援大量不同的資料來源，包括hive、
json、 parquet、 jdbc等等。此外， Spark SQL由於身處Spark技術堆疊內，也是基於RDD來工作，因此可以與Spark的其他元件無縫整合使用，配合起來實現許多複雜的功能。比如Spark SQL支援可以直接針對hdfs檔案執行sql語句！
Spark SQL和Hive的關係
Spark Streaming VS Storm
Spark Streaming與Storm都可以用於進行實時流計算。但是他們兩者的區別是非常大的。其中區別之一，就是， Spark Streaming和Storm的計算模型完全不一樣， Spark Streaming是基於RDD的，因此需要將一小段時間內的，比如1秒內的資料，收集起來，作為一個RDD，然後再針對這個batch的資料進行處理。
而Storm卻可以做到每來一條資料，都可以立即進行處理和計算。因此， Spark Streaming實際上嚴格意義上來說，只能稱作準實時的流計算框架；而Storm是真正意義上的實時計算框架。
此外， Storm支援的一項高階特性，是Spark Streaming暫時不具備的，即Storm支援在分散式流式計算程式（Topology）在執行過程中，可以動態地調整並行度，從而動態提高併發處理能力。而Spark Streaming是無法動態調整並行度的。
但是Spark Streaming也有其優點，首先Spark Streaming由於是基於batch進行處理的，因此相較於Storm基於單條資料進行處理，具有數倍甚至數十倍的吞吐量。
此外， Spark Streaming由於也身處於Spark生態圈內，因此Spark Streaming可以與Spark Core、Spark SQL，甚至是Spark MLlib、 Spark GraphX進行無縫整合。流式處理完的資料，可以立即進行各種map、 reduce轉換操作，可以立即使用sql進行查詢，甚至可以立即使用machine learning或者圖計算演算法進行處理。這種一站式的大資料處理功能和優勢，是Storm無法匹敵的。
因此，綜合上述來看，通常在對實時性要求特別高，而且實時資料量不穩定，比如在白天有高峰期的情況下，可以選擇使用Storm。但是如果是對實時性要求一般，允許1秒的準實時處理，而且不要求動態調整並行度的話，選擇Spark Streaming是更好的選擇。
Spark Streaming和Storm的計算模型對比
Spark的個人使用體會
首先， Spark目前來說，相較於MapReduce來說，可以立即替代的，並且會產生非常理想的效果的場景，就是要求低延時的複雜大資料互動式計算系統。比如某些大資料系統，可以根據使用者提交的各種條件，立即定製執行復雜的大資料計算系統，並且要求低延時（一小時以內）即可以出來結果，並通過前端頁面展示效果。在這種場景下，對速度比較敏感的情況下，非常適合立即使用Spark替代MapReduce。因為Spark編寫的離線批處理程式，如果進行了合適的效能調優之後，速度可能是MapReduce程式的十幾倍。從而達到使用者期望的效果。
其次，相對於Hive來說，對於某些需要根據使用者選擇的條件，動態拼接SQL語句，進行某類特定查詢統計任務的系統，其實類似於上述的系統。此時也要求低延時，甚至希望達到幾分鐘之內。此時也可以使用Spark SQL替代Hive查詢引擎。因此場景比較固定， SQL語句的語法比較固定，清楚肯定不會使用到Spark SQL所不支援的Hive語法特性。此時使用Hive查詢引擎可以需要幾十分鐘執行一個複雜SQL。而使用Spark SQl，可能只需要使用幾分鐘。可以達到使用者期望的效果
最後，對於Storm來說，如果僅僅要求對資料進行簡單的流式計算處理，那麼選擇storm或者spark streaming都無可厚非。但是如果需要對流式計算的中間結果（RDD），進行復雜的後續處理，則使用Spark更好，因為Spark本身提供了很多原語，比如map、 reduce、 groupByKey、 filter等等。
Spark目前在國內的現狀以及未來的展望
Spark目前在國內正在飛速地發展，並且在很多領域，以及慢慢開始替代傳統得一些基於Hadoop的元件。比如BAT、京東、搜狗等知名的網際網路企業，都在深度的，大規模地使用Spark。
但是，大家如果去觀察一下一些招聘網站對大資料的招聘需求，就會發現，目前來說，由於大部分還是大公司在使用Spark，因此大部分中小型企業，還是主要在使用Hadoop進行大資料處理。在招聘時，還是主要以hadoop工程師為主。 Spark以及Storm的招聘還是相對Hadoop來說，會少一些。
但是，大家如果通過本堂課的講解，能夠較為全面地對Spark有一個感性得認識，就能意識到， Spark在大資料領域中，是未來的一個趨勢和方向。隨著Spark、 Spark SQL以及Spark Streaming慢慢成熟，就會慢慢替代掉Hadoop的MapReduce、 Hive查詢等。大家可以想想，如果兩者都能夠實現相同的功能，而Spark甚至以後還可以做的更好，速度要快好幾倍，甚至好幾十倍。那麼還有誰會願意使用MapReduce或
Hive查詢引擎呢？
實際上，根據我在國內一線網際網路公司這幾年的工作和觀察，以及通過與行業內各個規模公司的朋友交流，認為，未來的主流，一定是hadoop+Spark的這種組合， double win的格局。 hadoop的特長，就是hdfs，分散式儲存，基於此之上的是Hive作為大資料的資料倉庫， HBase作為大資料的實時查詢NoSQL資料庫， YARN作為通用的資源排程框架；而Spark，則發揮它的特長，將各種各樣的大資料計算模型匯聚在一個技術堆疊內，對hadoop上的大資料進行各種計算處理！
因此，大家也可以看到， Spark目前正在變得越來越火爆，招聘的企業正在越來越多，而且目前國內spark人才可以說是稀缺！！！在目前，以及未來，完全供不應求！因此這種趨勢，以及這種現狀，就決定了，對於我們個人來說，目前進行spark的學習以及研究，完全是未來一個獲取快速升值的機會！！！
來自北講師：中華石杉