MongoDB Map Reduce

MongoDB Map Reduce

Map-Reduce是一種計算模型,簡單的說就是將大批量的工作(資料)分解(MAP)執行,然後再將結果合併成最終結果(REDUCE)。

MongoDB提供的Map-Reduce非常靈活,對於大規模資料分析也相當實用。

MapReduce 命令

以下是MapReduce的基本語法:

>db.collection.mapReduce(
   function() {emit(key,value);},  //map 函式
   function(key,values) {return reduceFunction},   //reduce 函式
   {
      out: collection,
      query: document,
      sort: document,
      limit: number
   }
)

使用 MapReduce 要實現兩個函式 Map 函式和 Reduce 函式,Map 函式呼叫 emit(key, value), 遍歷 collection 中所有的記錄, 將 key 與 value 傳遞給 Reduce 函式進行處理。

Map 函式必須呼叫 emit(key, value) 返回鍵值對。

引數說明:

  • map :對映函式 (生成鍵值對序列,作為 reduce 函式引數)。
  • reduce 統計函式,reduce函式的任務就是將key-values變成key-value,也就是把values陣列變成一個單一的值value。。
  • out 統計結果存放集合 (不指定則使用臨時集合,在客戶端斷開後自動刪除)。
  • query 一個篩選條件,只有滿足條件的文件才會呼叫map函式。(query。limit,sort可以隨意組合)
  • sort 和limit結合的sort排序引數(也是在發往map函式前給文件排序),可以優化分組機制
  • limit 發往map函式的文件數量的上限(要是沒有limit,單獨使用sort的用處不大)

以下例項在集合 orders 中查詢 status:"A" 的資料,並根據 cust_id 來分組,並計算 amount 的總和。


使用 MapReduce

考慮以下文件結構儲存使用者的文章,文件儲存了使用者的 user_name 和文章的 status 欄位:

>db.posts.insert({
   "post_text": "入門教學,最全的技術文件。",
   "user_name": "mark",
   "status":"active"
})
WriteResult({ "nInserted" : 1 })
>db.posts.insert({
   "post_text": "入門教學,最全的技術文件。",
   "user_name": "mark",
   "status":"active"
})
WriteResult({ "nInserted" : 1 })
>db.posts.insert({
   "post_text": "入門教學,最全的技術文件。",
   "user_name": "mark",
   "status":"active"
})
WriteResult({ "nInserted" : 1 })
>db.posts.insert({
   "post_text": "入門教學,最全的技術文件。",
   "user_name": "mark",
   "status":"active"
})
WriteResult({ "nInserted" : 1 })
>db.posts.insert({
   "post_text": "入門教學,最全的技術文件。",
   "user_name": "mark",
   "status":"disabled"
})
WriteResult({ "nInserted" : 1 })
>db.posts.insert({
   "post_text": "入門教學,最全的技術文件。",
   "user_name": "itread01",
   "status":"disabled"
})
WriteResult({ "nInserted" : 1 })
>db.posts.insert({
   "post_text": "入門教學,最全的技術文件。",
   "user_name": "itread01",
   "status":"disabled"
})
WriteResult({ "nInserted" : 1 })
>db.posts.insert({
   "post_text": "入門教學,最全的技術文件。",
   "user_name": "itread01",
   "status":"active"
})
WriteResult({ "nInserted" : 1 })

現在,我們將在 posts 集合中使用 mapReduce 函式來選取已釋出的文章(status:"active"),並通過user_name分組,計算每個使用者的文章數:

>db.posts.mapReduce( 
   function() { emit(this.user_name,1); }, 
   function(key, values) {return Array.sum(values)}, 
      {  
         query:{status:"active"},  
         out:"post_total" 
      }
)

以上 mapReduce 輸出結果為:

{
        "result" : "post_total",
        "timeMillis" : 23,
        "counts" : {
                "input" : 5,
                "emit" : 5,
                "reduce" : 1,
                "output" : 2
        },
        "ok" : 1
}

結果表明,共有 5 個符合查詢條件(status:"active")的文件, 在map函式中生成了 5 個鍵值對文件,最後使用reduce函式將相同的鍵值分為 2 組。

具體引數說明:

  • result:儲存結果的collection的名字,這是個臨時集合,MapReduce的連線關閉後自動就被刪除了。
  • timeMillis:執行花費的時間,毫秒為單位
  • input:滿足條件被髮送到map函式的文件個數
  • emit:在map函式中emit被呼叫的次數,也就是所有集合中的資料總量
  • ouput:結果集合中的文件個數(count對除錯非常有幫助)
  • ok:是否成功,成功為1
  • err:如果失敗,這裡可以有失敗原因,不過從經驗上來看,原因比較模糊,作用不大

使用 find 操作符來檢視 mapReduce 的查詢結果:

>db.posts.mapReduce( 
   function() { emit(this.user_name,1); }, 
   function(key, values) {return Array.sum(values)}, 
      {  
         query:{status:"active"},  
         out:"post_total" 
      }
).find()

以上查詢顯示如下結果:

{ "_id" : "mark", "value" : 4 }
{ "_id" : "itread01", "value" : 1 }

用類似的方式,MapReduce可以被用來構建大型複雜的聚合查詢。

Map函式和Reduce函式可以使用 JavaScript 來實現,使得MapReduce的使用非常靈活和強大。