各种类型的Writable

各种类型的Writable（Text、ByteWritable、NullWritable、ObjectWritable、GenericWritable、ArrayWritable、MapWritable、SortedMapWritable）

java原生类型

除char类型以外，所有的原生类型都有对应的Writable类，并且通过get和set方法可以他们的值。

IntWritable和LongWritable还有对应的变长VIntWritable和VLongWritable类。

固定长度还是变长的选用类似与数据库中的char或者vchar。

Text类型

Text类型使用变长int型存储长度，所以Text类型的最大存储为2G.

Text类型采用标准的utf-8编码，所以与其他文本工具可以非常好的交互，但要注意的是，这样的话就和java的String类型差别就很多了。

检索的不同

Text的chatAt返回的是一个整型，及utf-8编码后的数字，而不是象String那样的unicode编码的char类型。

@Test  
public void testTextIndex(){  
    Text text=new Text("hadoop");  
    Assert.assertEquals(text.getLength(), 6);  
    Assert.assertEquals(text.getBytes().length, 6);  
    Assert.assertEquals(text.charAt(2),(int)'d');  
    Assert.assertEquals("Out of bounds",text.charAt(100),-1);  
} 

Text还有个find方法，类似String里indexOf方法

@Test  
public void testTextFind() {  
    Text text = new Text("hadoop");  
    Assert.assertEquals("find a substring",text.find("do"),2);  
    Assert.assertEquals("Find first 'o'",text.find("o"),3);  
    Assert.assertEquals("Find 'o' from position 4 or later",text.find("o",4),4);  
    Assert.assertEquals("No match",text.find("pig"),-1);  
} 

Unicode的不同

当uft-8编码后的字节大于两个时，Text和String的区别就会更清晰，因为String是按照unicode的char计算，而Text是按照字节计算。

我们来看下1到4个字节的不同的unicode字符

 

4个unicode分别占用1到4个字节，u+10400在java的unicode字符重占用两个char，前三个字符分别占用1个char

我们通过代码来看下String和Text的不同

@Test  
   public void string() throws UnsupportedEncodingException {  
       String str = "\u0041\u00DF\u6771\uD801\uDC00";  
       Assert.assertEquals(str.length(), 5);  
       Assert.assertEquals(str.getBytes("UTF-8").length, 10);  
  
       Assert.assertEquals(str.indexOf("\u0041"), 0);  
       Assert.assertEquals(str.indexOf("\u00DF"), 1);  
       Assert.assertEquals(str.indexOf("\u6771"), 2);  
       Assert.assertEquals(str.indexOf("\uD801\uDC00"), 3);  
  
       Assert.assertEquals(str.charAt(0), '\u0041');  
       Assert.assertEquals(str.charAt(1), '\u00DF');  
       Assert.assertEquals(str.charAt(2), '\u6771');  
       Assert.assertEquals(str.charAt(3), '\uD801');  
       Assert.assertEquals(str.charAt(4), '\uDC00');  
  
       Assert.assertEquals(str.codePointAt(0), 0x0041);  
       Assert.assertEquals(str.codePointAt(1), 0x00DF);  
       Assert.assertEquals(str.codePointAt(2), 0x6771);  
       Assert.assertEquals(str.codePointAt(3), 0x10400);  
   }  
  
   @Test  
   public void text() {  
       Text text = new Text("\u0041\u00DF\u6771\uD801\uDC00");  
       Assert.assertEquals(text.getLength(), 10);  
  
       Assert.assertEquals(text.find("\u0041"), 0);  
       Assert.assertEquals(text.find("\u00DF"), 1);  
       Assert.assertEquals(text.find("\u6771"), 3);  
       Assert.assertEquals(text.find("\uD801\uDC00"), 6);  
  
       Assert.assertEquals(text.charAt(0), 0x0041);  
       Assert.assertEquals(text.charAt(1), 0x00DF);  
       Assert.assertEquals(text.charAt(3), 0x6771);  
       Assert.assertEquals(text.charAt(6), 0x10400);  
   }  

这样一比较就很明显了。

1.String的length()方法返回的是char的数量，Text的getLength()方法返回的是字节的数量。

2.String的indexOf()方法返回的是以char为单元的偏移量，Text的find()方法返回的是以字节为单位的偏移量。

3.String的charAt()方法不是返回的整个unicode字符，而是返回的是java中的char字符

4.String的codePointAt()和Text的charAt方法比较类似，不过要注意，前者是按char的偏移量，后者是字节的偏移量

Text的迭代

在Text中对unicode字符的迭代是相当复杂的，因为与unicode所占的字节数有关，不能简单的使用index的增长来确定。首先要把Text对象使用ByteBuffer进行封装，然后再调用Text的静态方法bytesToCodePoint对ByteBuffer进行轮询返回unicode字符的code point。看一下示例代码：

package com.sweetop.styhadoop;  
  
import org.apache.hadoop.io.Text;  
  
import java.nio.ByteBuffer;  
  
/** 
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 */  
public class TextIterator {  
    public static void main(String[] args) {  
        Text text = new Text("\u0041\u00DF\u6771\uD801\udc00");  
        ByteBuffer buffer = ByteBuffer.wrap(text.getBytes(), 0, text.getLength());  
        int cp;  
        while (buffer.hasRemaining() && (cp = Text.bytesToCodePoint(buffer)) != -1) {  
            System.out.println(Integer.toHexString(cp));  
        }  
    }  
}  

Text的修改

除了NullWritable是不可更改外，其他类型的Writable都是可以修改的。你可以通过Text的set方法去修改去修改重用这个实例。

@Test  
public void testTextMutability() {  
    Text text = new Text("hadoop");  
    text.set("pig");  
    Assert.assertEquals(text.getLength(), 3);  
    Assert.assertEquals(text.getBytes().length, 3);  
}  

但要注意的就是，在某些情况下Text的getBytes方法返回的字节数组的长度和Text的getLength方法返回的长度不一致。因此，在调用getBytes()方法的同时最好也调用一下getLength方法，这样你就知道在字节数组里有多少有效的字符。

@Test  
public void testTextMutability2() {  
    Text text = new Text("hadoop");  
    text.set(new Text("pig"));  
    Assert.assertEquals(text.getLength(),3);  
    Assert.assertEquals(text.getBytes().length,6);  
} 

BytesWritable类型

ByteWritable类型是一个二进制数组的封装类型，序列化格式是以一个4字节的整数(这点与Text不同，Text是以变长int开头)开始表明字节数组的长度，然后接下来就是数组本身。看下示例：

@Test  
public void testByteWritableSerilizedFromat() throws IOException {  
    BytesWritable bytesWritable=new BytesWritable(new byte[]{3,5});  
    byte[] bytes=SerializeUtils.serialize(bytesWritable);  
    Assert.assertEquals(StringUtils.byteToHexString(bytes),"000000020305");  
}  

和Text一样，ByteWritable也可以通过set方法修改，getLength返回的大小是真实大小，而getBytes返回的大小确不是。

        bytesWritable.setCapacity(11);  
        bytesWritable.setSize(4);  
        Assert.assertEquals(4,bytesWritable.getLength());  
        Assert.assertEquals(11,bytesWritable.getBytes().length);  

NullWritable类型

NullWritable是一个非常特殊的Writable类型，序列化不包含任何字符，仅仅相当于个占位符。你在使用mapreduce时，key或者value在无需使用时，可以定义为NullWritable。

package com.sweetop.styhadoop;  
  
import org.apache.hadoop.io.NullWritable;  
import org.apache.hadoop.util.StringUtils;  
  
import java.io.IOException;  
  
/** 
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 */  
public class TestNullWritable {  
    public static void main(String[] args) throws IOException {  
        NullWritable nullWritable=NullWritable.get();  
        System.out.println(StringUtils.byteToHexString(SerializeUtils.serialize(nullWritable)));  
    }  
}  

ObjectWritable类型

ObjectWritable是其他类型的封装类，包括java原生类型，String,enum,Writable,null等，或者这些类型构成的数组。当你的一个field有多种类型时，ObjectWritable类型的用处就发挥出来了，不过有个不好的地方就是占用的空间太大，即使你存一个字母，因为它需要保存封装前的类型，我们来看下示例：

package com.sweetop.styhadoop;  
  
import org.apache.hadoop.io.ObjectWritable;  
import org.apache.hadoop.io.Text;  
import org.apache.hadoop.util.StringUtils;  
  
import java.io.IOException;  
  
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 */  
public class TestObjectWritable {  
    public static void main(String[] args) throws IOException {  
        Text text=new Text("\u0041");  
        ObjectWritable objectWritable=new ObjectWritable(text);  
        System.out.println(StringUtils.byteToHexString(SerializeUtils.serialize(objectWritable)));  
  
    }  
}  

仅仅是保存一个字母，那么看下它序列化后的结果是什么：
00196f72672e6170616368652e6861646f6f702e696f2e5465787400196f72672e6170616368652e6861646f6f702e696f2e546578740141

太浪费空间了，而且类型一般是已知的，也就那么几个，那么它的代替方法出现，看下一小节

GenericWritable类型

使用GenericWritable时，只需继承于他，并通过重写getTypes方法指定哪些类型需要支持即可，我们看下用法：

package com.sweetop.styhadoop;  
  
import org.apache.hadoop.io.GenericWritable;  
import org.apache.hadoop.io.Text;  
import org.apache.hadoop.io.Writable;  
  
class MyWritable extends GenericWritable {  
  
    MyWritable(Writable writable) {  
        set(writable);  
    }  
  
    public static Class<? extends Writable>[] CLASSES=null;  
  
    static {  
        CLASSES=  (Class<? extends Writable>[])new Class[]{  
                Text.class  
        };  
    }  
  
    @Override  
    protected Class<? extends Writable>[] getTypes() {  
        return CLASSES;  //To change body of implemented methods use File | Settings | File Templates.  
    }  
}  

然后输出序列化后的结果

package com.sweetop.styhadoop;  
  
import org.apache.hadoop.io.IntWritable;  
import org.apache.hadoop.io.Text;  
import org.apache.hadoop.io.VIntWritable;  
import org.apache.hadoop.util.StringUtils;  
  
import java.io.IOException;  
  
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public class TestGenericWritable {  
  
    public static void main(String[] args) throws IOException {  
        Text text=new Text("\u0041\u0071");  
        MyWritable myWritable=new MyWritable(text);  
        System.out.println(StringUtils.byteToHexString(SerializeUtils.serialize(text)));  
        System.out.println(StringUtils.byteToHexString(SerializeUtils.serialize(myWritable)));  
  
    }  
}  

结果是：

024171  
00024171  

GenericWritable的序列化只是把类型在type数组里的索引放在了前面，这样就比ObjectWritable节省了很多空间，所以推荐大家使用GenericWritable

集合类型的Writable

ArrayWritable和TwoDArrayWritable

ArrayWritable和TwoDArrayWritable分别表示数组和二维数组的Writable类型，指定数组的类型有两种方法,构造方法里设置，或者继承于ArrayWritable,TwoDArrayWritable也是一样。

package com.sweetop.styhadoop;  
  
import org.apache.hadoop.io.ArrayWritable;  
import org.apache.hadoop.io.Text;  
import org.apache.hadoop.io.Writable;  
import org.apache.hadoop.util.StringUtils;  
  
import java.io.IOException;  
  
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 */  
public class TestArrayWritable {  
    public static void main(String[] args) throws IOException {  
        ArrayWritable arrayWritable=new ArrayWritable(Text.class);  
        arrayWritable.set(new Writable[]{new Text("\u0071"),new Text("\u0041")});  
        System.out.println(StringUtils.byteToHexString(SerializeUtils.serialize(arrayWritable)));  
    }  
}  

看下输出：

0000000201710141  

可知，ArrayWritable以一个整型开始表示数组长度，然后数组里的元素一一排开。

ArrayPrimitiveWritable和上面类似，只是不需要用子类去继承ArrayWritable而已。

MapWritable和SortedMapWritable

MapWritable对应Map,SortedMapWritable对应SortedMap,以4个字节开头，存储集合大小，然后每个元素以一个字节开头存储类型的索引（类似GenericWritable,所以总共的类型总数只能倒127），接着是元素本身，先key后value，这样一对对排开。

这两个Writable以后会用很多，贯穿整个hadoop，这里就不写示例了。

 

我们注意到没看到set集合和list集合，这个可以代替实现。用MapWritable代替set，SortedMapWritable代替sortedmap，只需将他们的values设置成NullWritable即可，NullWritable不占空间。相同类型构成的list，可以用ArrayWritable代替，不同类型的list可以用GenericWritable实现类型，然后再使用ArrayWritable封装。当然MapWritable一样可以实现list，把key设置为索引，values做list里的元素。