《HBase数据库应用案例教程》教案 项目7 HBase与MapReduce的集成.docx

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课题

HBase与MapReduce的集成

课时

4课时（180min）

教学目标

知识目标：

（1）了解HBase和MapReduce的关系

（2）理解MapReduce的核心思想

（3）了解MapReduce的应用场景

（4）熟悉HBaseMapReduce相关类

技能目标：

（1）能够根据实际需求编写map方法和reduce方法

（2）能够使用MapReduce对HBase中的数据进行高效处理

素养目标：

（1）提高分析问题和解决问题的能力和自信心

（2）增强积极思考、寻求解决方法的意识

教学重难点

教学重点：HBase和MapReduce的关系，MapReduce的核心思想，MapReduce的应用场景，HBaseMapReduce相关类

教学难点：根据实际需求编写map方法和reduce方法；使用MapReduce对HBase中的数据进行高效处理

教学方法

案例分析法、问答法、讨论法、讲授法

教学用具

电脑、投影仪、多媒体课件、教材

教学过程

主要教学内容及步骤

课前任务

【教师】布置课前任务，和学生负责人取得联系，让其提醒同学通过APP或其他学习软件，收集并了解HBase与MapReduce的集成的相关知识，并让学生在学习平台上留言讨论

【学生】登录学习平台收集相关资料，思考并留言讨论

考勤

【教师】使用APP进行签到

【学生】按照老师要求签到

问题导入

【教师】播放“HBase和MapReduce”视频（详见教材），并提出以下问题：

问题1：简述HBase和MapReduce的关系？

问题2：MapReduce在大数据处理方面有哪些优势和局限性？

【学生】观看、思考、回答

【教师】总结学生的回答，导入本节课课题：HBase与MapReduce的集成

传授新知

【教师】讲解HBase和MapReduce的关系，MapReduce的核心思想，MapReduce的应用场景，HBaseMapReduce相关类等知识

7.1MapReduce简介

MapReduce最早是由谷歌公司在2004年提出的一种编程模型和框架，用于大规模数据的并行计算。目前，MapReduce已成为大数据领域中的关键技术之一，并在Hadoop项目中得到了广泛应用。

MapReduce和HBase均是Hadoop生态系统的重要组件，它们各自扮演着不同的角色，但彼此之间又存在密切的关系。

……（详见教材）

7.2MapReduce核心思想

MapReduce通过map方法和reduce方法处理大规模数据并行计算问题，其核心思想是“分而治之”。使用MapReduce操作大规模数据需要经过两个阶段，分别是Map（映射）阶段和Reduce（归约）阶段。

（1）Map阶段。Map阶段负责将待处理的数据拆分，即将复杂的任务拆分为若干个简单的任务并分配给多个节点并行处理。每个节点会对?Map?任务执行相同的操作，并生成键值对（key/value）形式的中间结果。

（2）Reduce阶段。Reduce阶段负责将Map阶段得到的中间结果进行全局汇总，具有相同键的键值对会被发送到同一个Reduce任务中，最终将大规模的数据汇总形成更小规模的数据。

【实例?7-1】假设有一个文本文件（内容如下），要求统计文本文件中每个单词出现的次数。

HelloWorld

Hadoop

MapReduce

HelloWorld

【思路分析】在该场景下，可以使用MapReduce进行并行计算。

（1）Map阶段。在Map阶段，需要将文本文件分割成4行，每个Map任务读取其中1行，并将内容拆分成单词，然后统计每个单词出现的次数，具体步骤如下。

……（详见教材）

（2）Reduce阶段。在Reduce阶段，需要将Map阶段输出的键值对进行合并和排序，并统计每个单词出现的总次数，具体步骤如下。

……（详见教材）

?【拓展阅读】

MapReduce的核心思想是“分而治之”，也就是将复杂的问题拆分成更易解决的多个小问题，然后逐个解决。分而治之是一种通用的问题解决方法。当遇到问题时，如果自身能力小于问题难度，则可以使用“分而治之”的思想来解决。正如哲学家、物理学家笛卡尔所说：“将面临的所有问题尽可能地细分，细至能用最佳的方式将其解决为止。”

7.3MapReduce应用场景

MapReduce非常适合大规模数据的处理和分析，如日志分析、网页抓取、图像处理、数据挖掘、生物信息学分析等。以下是一些典型的MapReduce应用场景。

（1）日志处理和分析。互联网公司使用MapReduce来处理和分析大量的服务器日志，以了解系统性能、用户行为和安全事件。

（2）有哪些信誉好的足球投注网站引擎索引构建。有哪些信誉好的足球投注网站引擎公司使用MapReduce