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MongoDB:MapReduce基础及实例-创新互联

背景

    MapReduce是个非常灵活和强大的数据聚合工具。它的好处是可以把一个聚合任务分解为多个小的任务，分配到多服务器上并行处理。

成都创新互联公司是网站建设专家,致力于互联网品牌建设与网络营销，专业领域包括网站设计制作、成都网站制作、电商网站制作开发、微信平台小程序开发、微信营销、系统平台开发，与其他网站设计及系统开发公司不同，我们的整合解决方案结合了恒基网络品牌建设经验和互联网整合营销的理念，并将策略和执行紧密结合，且不断评估并优化我们的方案，为客户提供全方位的互联网品牌整合方案！

MongoDB也提供了MapReduce，当然查询语肯定是JavaScript。MongoDB中的MapReduce主要有以下几阶段：

  1. Map:把一个操作Map到集合中的每一个文档

  2. Shuffle: 根据Key分组对文档，并且为每个不同的Key生成一系列(>=1个)的值表(List of values)。

  3. Reduce: 处理值表中的元素，直到值表中只有一个元素。然后将值表返回到Shuffle过程，循环处理，直到每个Key只对应一个值表，并且此值表中只有一个元素，这就是MR的结果。

  4. Finalize：此步骤不是必须的。在得到MR最终结果后，再进行一些数据“修剪”性质的处理。

MongoDB中使用emit函数向MapReduce提供Key/Value对。

Reduce函数接受两个参数：Key,emits. Key即为emit函数中的Key。 emits是一个数组，它的元素就是emit函数提供的Value。

Reduce函数的返回结果必须要能被Map或者Reduce重复使用，所以返回结果必须与emits中元素结构一致。

Map或者Reduce函数中的this关键字，代表当前被Mapping文档。

实例

 测试数据: 这个集合是三个用户购买的产品和产品价格的数据。

CodeCodefor(var i=0;i<1000;i++){ 
var rID=Math.floor(Math.random()*10); 
var priceparseFloat((Math.random()*10).toFixed(2)); 
if(rID<4){ 
    db.test.insert({"user":"Joe","sku":rID,"price":price}); 
} 
else if(rID>=4 && rID<7)
{ 
   db.test.insert({"user":"Josh","sku":rID,"price":price}); 
} 
else {  
db.test.insert({"user":"Ken","sku":rID,"price":price}); 
     } 
}

 1. 每个用户各购买了多少个产品？(单一Key做MR)

Code//SQL实现select user,count(sku) from test
group by user//MapReduce实现map=function (){
 emit(this.user,{count:1})
}

reduce=function (key,values){ var cnt=0;   
values.forEach(function(val){ cnt+=val.count;});  
return {"count":cnt};
}//MR结果存到集合mr1db.test.mapReduce(map,reduce,{out:"mr1"})//查看MR之后结果> db.mr1.find()
{ "_id" : "Joe", "value" : { "count" : 416 } }
{ "_id" : "Josh", "value" : { "count" : 287 } }
{ "_id" : "Ken", "value" : { "count" : 297 } }

2. 每个用户不同的产品购买了多少个？(复合Key做MR)

Code//SQL实现select user,sku,count(*) from test
group by user,sku//MapReduce实现map=function (){
 emit({user:this.user,sku:this.sku},{count:1})
}

reduce=function (key,values){ var cnt=0;   
values.forEach(function(val){ cnt+=val.count;});  
return {"count":cnt};
}

db.test.mapReduce(map,reduce,{out:"mr2"})
> db.mr2.find()
{ "_id" : { "user" : "Joe", "sku" : 0 }, "value" : { "count" : 103 } }
{ "_id" : { "user" : "Joe", "sku" : 1 }, "value" : { "count" : 106 } }
{ "_id" : { "user" : "Joe", "sku" : 2 }, "value" : { "count" : 102 } }
{ "_id" : { "user" : "Joe", "sku" : 3 }, "value" : { "count" : 105 } }
{ "_id" : { "user" : "Josh", "sku" : 4 }, "value" : { "count" : 87 } }
{ "_id" : { "user" : "Josh", "sku" : 5 }, "value" : { "count" : 107 } }
{ "_id" : { "user" : "Josh", "sku" : 6 }, "value" : { "count" : 93 } }
{ "_id" : { "user" : "Ken", "sku" : 7 }, "value" : { "count" : 98 } }
{ "_id" : { "user" : "Ken", "sku" : 8 }, "value" : { "count" : 83 } }
{ "_id" : { "user" : "Ken", "sku" : 9 }, "value" : { "count" : 116 } }

3. 每个用户购买的产品数量，总金额是多少？(复合Reduce结果处理)

Code//SQL实现select user,count(sku),sum(price) from test
group by user//MapReduce实现map=function (){
  emit(this.user,{amount:this.price,count:1})
}

reduce=function (key,values){ var res={amount:0,count:0}
values.forEach(function(val){ 
    res.amount+=val.amount;
    res.count+=val.count
});  
return res;
}

db.test.mapReduce(map,reduce,{out:"mr3"})

> db.mr3.find()
{ "_id" : "Joe", "value" : { "amount" : 2053.8899999999994, "count" : 395 } }
{ "_id" : "Josh", "value" : { "amount" : 1409.2600000000002, "count" : 292 } }
{ "_id" : "Ken", "value" : { "amount" : 1547.7700000000002, "count" : 313 } }

4. 在3中返回的amount的float精度需要改成两位小数，还需要得到商品的平均价格。(使用Finalize处理reduce结果集)

Code//SQL实现select user,cast(sum(price) as   decimal(10,   2)) as amount,count(sku) as [count],
cast((sum(price)/count(sku))  as decimal(10,2)) as avgPrice
from test
group by user//MapReduce实现map=function (){
  emit(this.user,{amount:this.price,count:1,avgPrice:0})
}

reduce=function (key,values){ var res={amount:0,count:0,avgPrice:0}
values.forEach(function(val){ 
    res.amount+=val.amount;
    res.count+=val.count
});  
return res;
}

finalizeFun=function (key,reduceResult){
 reduceResult.amount=(reduceResult.amount).toFixed(2);
 reduceResult.avgPrice=(reduceResult.amount/reduceResult.count).toFixed(2); return reduceResult;}

 db.test.mapReduce(map,reduce,{out:"mr4",finalize:finalizeFun})
> db.mr4.find()
{ "_id" : "Joe", "value" : { "amount" : "2053.89", "count" : 395, "avgPrice" : "5.20" } }
{ "_id" : "Josh", "value" : { "amount" : "1409.26", "count" : 292, "avgPrice" : "4.83" } }
{ "_id" : "Ken", "value" : { "amount" : "1547.77", "count" : 313, "avgPrice" : "4.94" } }

5. 统计单价大于6的SKU,每个用户的购买数量.(筛选数据子集做MR)

 这个比较简单了,只需要将1.中调用MR时加上筛选查询即可,其它不变.

Codedb.test.mapReduce(map,reduce,{query:{price:{"$gt":6}},out:"mr5"})

总结

  MongoDB中的MR工具非常强大,文中的例子只是基础实例.结合Sharding后,多服务器并行做数据集合处理,才能真正显现其能力.

  如果后续有时间,希望能总结和分享更多关于MongoDB,关于SQL Server的东西.

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