高职教育 > 计算机类

Hadoop大数据平台部署与应用(AI助学)

书号:9787113334536 套系名称:应用型人才培养系列教材

作者:黑马程序员 出版日期:2026-08-01

定价:59.80 页码 / 开本:无 /16

策划编辑:翟玉峰 责任编辑:翟玉峰 王占清

适用专业:计算机类 适用层次:高职教育

最新印刷时间:2026-08-01

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内容简介 前言 目录 作者介绍 图书特色
  •          本书坚持“夯实基础、任务引领、实践导向”的原则,采用“任务驱动”编写模式,系统介绍Hadoop 大数据生态系统的核心组件,将关键知识点融入具体开发任务,引导读者在任务实施过程中逐步掌握各组件的使用。全书共分 7 个单元,内容覆盖大数据概念、Hadoop 理论基础与部署,以及HDFS、MapReduce、Hive、HBase、Spark 等核心组件的应用,并配套综合项目实战。全书系统呈现基于 Hadoop 生态构建大数据平台、完成端到端数据处理与分析的完整流程。
           本书附有丰富的教学资源,包括配套教学PPT、教学大纲、教学设计、源代码、课后习题及答案等,并特别为读者提供了在线答疑服务。
           本书兼具系统性、实用性与时代性,适合作为应用型高等学校数据科学与大数据技术等计算机类专业教材,也可作为高等职业院校大数据技术等计算机类专业的教材,还可作为数据开发、数据分析岗位培训的实践指导用书。
    
  • 本书在编写的过程中,结合党的二十大精神进教材、进课堂、进头脑的要求,将素质教育内容融入日常学习中,让学生在学习新兴技术的同时提升爱国热情,增强民族自豪感和自信心,引导学生树立正确的世界观、人生观和价值观,进一步提升学生的职业素养,落实德才兼备、高素质技术技能人才培养要求。
           为落实“产教融合”,本书编写团队由高校教师和黑马程序员共同组成。高校教师具有扎实的理论基础和教学经验,能够将理论知识与教学方法有机结合;黑马程序员具有丰富的企业项目经验,能够提供行业最新技术和实际项目案例。在编写本书的过程中,编写团队定期开展交流活动,如黑马程序员会提供项目实战的相关资料,让高校教师深入了解企业的开发流程和技术应用场景。
           在大数据技术快速发展的背景下,企业对数据处理与分析的要求持续提升,关注点不仅在于存储规模的扩展,更体现在计算性能、查询效率及数据价值挖掘能力等方面。传统关系型数据库在面对海量数据与复杂分析任务时逐步暴露出扩展性与成本方面的限制,难以有效支撑高吞吐量的数据处理、PB级数据存储及大规模批处理分析等典型场景。Hadoop作为开源的大数据处理框架,依托分布式存储与分布式计算体系,能够以较低成本构建可横向扩展的数据处理平台,为海量数据的存储与分析提供可行的技术路径。
           全书坚持“夯实基础、任务引领、实践导向”的原则,采用“任务驱动”编写模式对Hadoop生态体系进行教学化组织,按照“平台搭建—组件应用—综合实践”的逻辑,依次介绍Hadoop环境部署与配置、HDFS分布式文件管理、MapReduce离线数据分析、Hive数据仓库应用、HBase数据库应用、Spark 内存计算与实时处理等内容,并配
    套“电商平台大数据分析系统”综合实战,帮助学生逐步建立大数据平台搭建、数据存储、离线计算、数据仓库应用和综合项目实践等基本能力。本书还设置了AI助学内容,引导学生借助生成式人工智能辅助理解知识、分析问题和完成实践任务,培养其合理、规范使用人工智能工具的能力。本书适合作为应用型高等学校数据科学与大数据技术等计算机类专业教材,也可作为高等职业院校大数据技术等计算机类专业的教材,还可作为数据开发、数据分析岗位培训的实践指导用书。
           本书的参考学时为52学时,各单元的参考学时如下表所示。
           各单元的参考学时
           单 元 学 时
           单元 1 Hadoop 环境部署与配置 8
           单元 2 HDFS 分布式文件管理 6
           单元 3 MapReduce 离线数据分析 6
           单元 4 Hive 数据仓库应用 8
           单元 5 HBase 数据库应用 6
           单元 6 Spark 内存计算与实时处理 8
           单元 7 综合实战——电商平台大数据分析系统 10
           总  计 52
           本书符合新形态一体化要求,配备了丰富的数字化教学资源,如教学PPT、教学大纲、教学设计、源代码、课后习题及答案等,并配套高校教辅平台。高校教辅平台向教师提供整套数字化教学服务,如在线教学和在线考试等。同时,本书配套了高校学习平台,为学生提供多元化的学习渠道,学生可以在高校学习平台上随时随地自主学习。此外,编写团队还提供在线答疑服务,及时解答学生在学习过程中遇到的疑问,实现教学互动无缝对接。请扫描左边二维码获取本书配套资源和服务。
          本书由黑马程序员组编,孟繁兴、李晓霞、曹代任主编,王立英、王军任副主编。尽管编者尽了最大的努力,但书中难免会有不妥之处,欢迎读者来信给予宝贵意见,编者将不胜感激。电子邮箱地址:itcast_book@vip.sina.com。
                                                                                  编 者
                                                                             2026年1月
    
  • 单元1 Hadoop环境部署与配置                     1
    学习目标                                                                                           1
    任务1 搭建大数据基础运行环境                     2
    任务需求                                                                                 2
    知识讲解                                                                                 2
    1. 大数据简介                                                             2
    2. 大数据的数据类型                                         2
    任务实现                                                                                 3
    1. 创建虚拟机                                                             4
    2. 安装Linux操作系统                                    12
    3. 克隆虚拟机                                                             19
    4. 配置网络参数                                                   21
    5. 配置主机名和IP映射                               25
    6. 配置SSH远程登录                                         26
    7. 配置SSH免密登录                                         31
    8. 配置防火墙                                                             32
    9. 创建目录                                                                  33
    10. 安装JDK                                                             33
    任务2 基于完全分布式模式部署Hadoop                                                                       36
    任务需求                                                                                 36
    知识讲解                                                                                 36
    1. Hadoop概述                                                        36
    2. Hadoop核心组件                                              37
    3. Hadoop完全分布式架构                          38
    任务实现                                                                                 40
    1. 集群规划                                                                  40
    2. 上传Hadoop安装包                                    40
    3. 安装Hadoop                                                        40
    4. 修改配置文件hadoop-env.sh           40
    5. 修改配置文件core-site.xml                41
    6. 修改配置文件hdfs-site.xml                42
    7. 修改配置文件mapred-site.xml      43
    8. 修改配置文件yarn-site.xml                43
    9. 修改配置文件workers                               44
    10. 分发Hadoop安装目录                          44
    11. 配置Hadoop系统环境变量                45
    12. 初始化系统环境变量                               45
    13. 格式化HDFS                                                   45
    14. 启动HDFS                                                        45
    15. 启动YARN                                                        46
    16. 启动作业历史服务                                    46
    任务3 基于高可用模式部署Hadoop           47
    任务需求                                                                                 47
    知识讲解                                                                                 47
    1. ZooKeeper概述                                                   47
    2. Hadoop高可用架构                                    48
    任务实现                                                                                 49
    1. 部署ZooKeeper                                                   49
    2. 部署Hadoop                                                        53
    AI助学                                                                                            62
    单元总结                                                                                      63
    习题                                                                                                     63
    单元2 HDFS分布式文件管理                     65
    学习目标                                                                                      65
    任务1 构建资源管理平台                                    66
    任务需求                                                                                 66
    知识讲解                                                                                 66
    使用HDFS Web UI操作HDFS                66
    任务实现                                                                                 69
    1. 构建目录结构                                                   69
    2. 上传公共资源                                                   70
    3. 移动文件                                                                  71
    4. 查看文件                                                                  72
    5. 下载文件                                                                  74
    6. 删除文件                                                                  74
    任务2 构建日志管理平台                                    75
    任务需求                                                                                 75
    知识讲解                                                                                 75
    使用HDFS Shell操作HDFS                     75
    任务实现                                                                                 78
    1. 构建目录结构                                                   78
    2. 上传日志文件                                                   79
    3. 查看目录结构                                                   79
    4. 移动日志文件                                                   79
    5. 查看日志文件的内容                               80
    6. 统计归档日志占用空间                          81
    7. 下载日志文件                                                   81
    8. 删除日志文件                                                   82
    任务3 构建数据管理平台                                    82
    任务需求                                                                                 82
    知识讲解                                                                                 83
    使用HDFS Java API操作HDFS                83
    任务实现                                                                                 85
    1. 环境准备                                                                  85
    2. 连接HDFS                                                             86
    3. 构建目录结构                                                   87
    4. 上传数据文件                                                   88
    5. 查看目录结构                                                   89
    6. 移动数据文件                                                   90
    7. 下载数据文件                                                   91
    8. 删除数据文件                                                   92
    AI助学                                                                                            93
    单元总结                                                                                      93
    习题                                                                                                     93
    单元3 MapReduce离线数据分析           95
    学习目标                                                                                      95
    任务1 热门搜索关键词分析                               96
    任务需求                                                                                 96
    知识讲解                                                                                 96
    1. MapReduce编程模型                               96
    2. MapReduce核心组件                               97
    任务实现                                                                            102
    1. 环境准备                                                             102
    2. 实现Mapper                                                        102
    3. 实现Reducer                                                   103
    4. 实现Driver                                                        104
    5. 打包JAR文件                                                   105
    6. 运行MapReduce程序                               105
    7. 查看结果文件                                                   106
    任务2 各区域商品销售分析                          107
    任务需求                                                                            107
    知识讲解                                                                            108
    Partitioner                                                                  108
    任务实现                                                                            108
    1. 环境准备                                                             109
    2. 实现Mapper                                                        109
    3. 实现Partitioner                                              109
    4. 实现Reducer                                                   110
    5. 实现Driver                                                        111
    6. 运行MapReduce程序                               112
    7. 查看结果文件                                                   112
    任务3 热销商品分析                                              113
    任务需求                                                                            113
    知识讲解                                                                            114
    Combiner                                                                       114
    任务实现                                                                            114
    1. 环境准备                                                             114
    2. 实现Mapper                                                        115
    3. 实现Combiner                                                   115
    4. 实现Reducer                                                   116
    5. 实现Driver                                                        118
    6. 运行MapReduce程序                               118
    7. 查看结果文件                                                   118
    AI助学                                                                                       119
    单元总结                                                                                 119
    习题                                                                                                119
    单元4 Hive数据仓库应用                               121
    学习目标                                                                                 121
    任务1 基于远程模式部署Hive                     122
    任务需求                                                                            122
    知识讲解                                                                            122
    1. Hive简介                                                             122
    2. Hive系统架构                                              123
    3. Beeline的基本使用                                    124
    4. Hive部署模式                                              127
    任务实现                                                                            128
    1. 安装MySQL                                                        128
    2. 启动Hadoop                                                        129
    3. 安装Tez                                                                  129
    4. 在虚拟机Node03部署Hive                130
    5. 在虚拟机Node02部署Hive                132
    6. 操作Hive                                                             134
    任务2 搭建电商业务数据仓库                     134
    任务需求                                                                            134
    知识讲解                                                                            135
    1. 数据仓库简介                                                   135
    2. 数据仓库分层架构                                    135
    3. Hive数据模型                                              136
    4. Hive数据类型                                              138
    5. 数据库的常见操作                                    140
    6. 表的常见操作                                                   142
    任务实现                                                                            147
    1. 创建数据库                                                        147
    2. 构建ODS层                                                        147
    3. 构建DW层                                                        149
    4. 构建DA层                                                             150
    5. 查询表                                                                       150
    任务3 电商业务数据装载                               151
    任务需求                                                                            151
    知识讲解                                                                            151
    1. 向表中加载数据                                         151
    2. 向表中插入数据                                         152
    任务实现                                                                            153
    1. 向表ods_user中加载数据                153
    2. 向表ods_product中加载数据           154
    3. 向表ods_order中加载数据                154
    4. 向表dwd_user_detail中插入数据                                                                            155
    5. 向表dwd_product_detail中插入数据                                                                            156
    6. 向表dwd_order_detail中插入数据                                                                            157
    任务4 用户消费行为分析                               158
    任务需求                                                                            158
    知识讲解                                                                            158
    1. 数据查询操作                                                   158
    2. 聚合函数                                                             159
    3. 连接查询                                                             159
    任务实现                                                                            163
    1. 向表dwb_user_order中插入数据                                                                            163
    2. 分析各省级行政区用户的消费情况                                                                            164
    3. 分析各用户消费情况                               165
    AI助学                                                                                       166
    单元总结                                                                                 166
    习题                                                                                                167
    单元5 HBase数据库应用                               169
    学习目标                                                                                 169
    任务1 基于完全分布式模式部署HBase                                                                       170
    任务需求                                                                            170
    知识讲解                                                                            170
    1. HBase简介                                                        170
    2. HBase体系结构                                         171
    3. HBase部署模式                                         173
    任务实现                                                                            173
    1. 上传HBase安装包                                    173
    2. 安装HBase                                                        173
    3. 修改配置文件hbase-env.sh                173
    4. 修改配置文件hbase-site.xml           174
    5. 修改配置文件regionservers           174
    6. 修改配置文件log4j.properties           174
    7. 分发HBase安装目录                               175
    8. 配置HBase系统环境变量                175
    9. 初始化系统环境变量                               175
    10. 启动Hadoop                                                   175
    11. 启动ZooKeeper                                         175
    12. 启动HBase                                                        175
    任务2 构建电商业务存储体系                     176
    任务需求                                                                            176
    知识讲解                                                                            176
    1. HBase Shell                                                        176
    2. 命名空间的常见操作                               177
    任务实现                                                                            177
    1. 运行HBase Shell                                         177
    2. 创建命名空间                                                   178
    3. 查询命名空间                                                   178
    任务3 电商核心业务表管理                          179
    任务需求                                                                            179
    知识讲解                                                                            179
    1. HBase数据模型                                         179
    2. 表的常见操作                                                   180
    任务实现                                                                            183
    1. 创建表user_info                                         183
    2. 创建表product_info                                    183
    3. 创建表order_detail                                    183
    4. 查询表                                                                       183
    5. 查看表user_info的信息                     183
    6. 停用表product_info                                    185
    7. 启用表product_info                                    185
    8. 在表user_info中新增列族                186
    9. 修改表user_info中列族的属性                                                                            186
    10. 删除表user_info中的列族           187
    任务4 电商业务数据基础操作                     188
    任务需求                                                                            188
    知识讲解                                                                            188
    数据的常见操作                                                   188
    任务实现                                                                            189
    1. 向表user_info插入数据                     189
    2. 向表product_info插入数据                190
    3. 向表order_detail插入数据                190
    4. 查询用户信息                                                   191
    5. 查询用户的基本信息                               192
    6. 查询商品信息                                                   192
    7. 查询订单信息                                                   192
    8. 追加数据                                                             193
    任务5 电商业务数据条件查询                     194
    任务需求                                                                            194
    知识讲解                                                                            194
    条件查询的常见操作                                    194
    任务实现                                                                            195
    AI助学                                                                                       197
    单元总结                                                                                 197
    习题                                                                                                197
    单元6 Spark内存计算与实时处理      199
    学习目标                                                                                 199
    任务1 基于Standalone模式部署Spark                                                                       200
    任务需求                                                                            200
    知识讲解                                                                            200
    1. Spark简介                                                             200
    2. Standalone基本架构                               201
    3. spark-submit的使用                               203
    任务实现                                                                            204
    1. 上传Spark安装包                                         204
    2. 创建目录                                                             205
    3. 安装Spark                                                             205
    4. 重命名Spark安装目录                          205
    5. 创建配置文件spark-env.sh               205
    6. 修改配置文件spark-env.sh               205
    7. 创建配置文件spark-defaults.conf                                    206
    8. 修改配置文件spark-defaults.conf                                    206
    9. 创建配置文件workers                          206
    10. 修改配置文件workers                          206
    11. 创建Spark应用程序写入日志的目录                                                   207
    12. 分发Spark安装目录                               207
    13. 配置Spark系统环境变量                207
    14. 初始化系统环境变量                          207
    15. 启动Spark                                                        207
    16. 启动历史服务器                                         208
    17. 测试Spark集群                                         208
    任务2 基于Spark on YARN模式部署Spark                                                        209
    任务需求                                                                            209
    知识讲解                                                                            209
    Spark on YARN运行原理                         209
    任务实现                                                                            210
    1. 关闭Standalone模式部署的Spark                                                                       210
    2. 上传Spark安装包                                         210
    3. 安装Spark                                                             210
    4. 重命名目录                                                        210
    5. 创建配置文件spark-env.sh               210
    6. 编辑配置文件spark-env.sh               210
    7. 创建配置文件spark-defaults.conf                                    211
    8. 编辑配置文件spark-defaults.conf                                    211
    9. 配置Spark系统环境变量                     211
    10. 初始化系统环境变量                          211
    11. 创建日志存储目录                               212
    12. 启动历史服务                                              212
    13. 测试Spark                                                        212
    任务3 用户行为日志预处理                          213
    任务需求                                                                            213
    知识讲解                                                                            214
    1. DataFrame简介                                              214
    2. DataFrame的创建                                    214
    3. DataFrame的常用操作                          217
    4. DataFrame的输出                                    219
    任务实现                                                                            221
    1. 环境准备                                                             221
    2. 实现Spark应用程序                               221
    3. 封装项目SparkJob                                    223
    4. 上传JAR文件                                                   224
    5. 创建目录                                                             224
    6. 上传文件                                                             224
    7. 启动Metastore                                                   224
    8. 启动HiveServer2                                         224
    9. 创建表                                                                       224
    10. 运行Spark应用程序                               225
    11. 查看结果                                                             225
    任务4 日均商品销售额分析                          226
    任务需求                                                                            226
    知识讲解                                                                            226
    DataFrame的函数操作                               226
    任务实现                                                                            228
    1. 实现Spark应用程序                               228
    2. 运行Spark应用程序                               230
    任务5 商品交易实时分析                               230
    任务需求                                                                            230
    知识讲解                                                                            231
    1. Structured Streaming编程模型                                                                            231
    2. Structured Streaming的输入操作                                                                            232
    3. Structured Streaming的输出操作                                                                            234
    任务实现                                                                            235
    1. 部署Kafka                                                             235
    2. 创建Topic                                                            237
    3. 添加依赖                                                             237
    4. 模拟生成订单支付数据                     238
    5. 实现Spark应用程序                               239
    6. 新建用户                                                             241
    7. 创建表                                                                       241
    8. 运行Spark应用程序                               241
    9. 查看结果                                                             241
    任务6 热门商品实时分析                               242
    任务需求                                                                            242
    知识讲解                                                                            242
    Structured Streaming的窗口操作      242
    任务实现                                                                            244
    1. 实现Spark应用程序                               244
    2. 启动Kafka服务                                              246
    3. 运行Spark应用程序                               246
    AI助学                                                                                       247
    单元总结                                                                                 247
    习题                                                                                                247
    单元7 综合实战——电商平台大数据分析系统                                                   .249
    学习目标                                                                                 249
    任务1 业务数据存储设计与实现           250
    任务介绍                                                                            250
    任务操作                                                                            252
    任务2 用户行为数据预处理                          253
    任务介绍                                                                            253
    任务操作                                                                            253
    任务3 构建电商业务数据仓库                     258
    任务介绍                                                                            258
    任务操作                                                                            261
    任务4 构建用户画像存储系统                     269
    任务介绍                                                                            269
    任务操作                                                                            269
    任务5 离线业务指标统计                               281
    任务介绍                                                                            281
    任务操作                                                                            281
    任务6 实时业务指标统计                               287
    任务介绍                                                                            287
    任务操作                                                                            288
    AI助学                                                                                       294
    单元总结                                                                                 294
    
  • 江苏传智播客教育科技股份有限公司(简称传智教育)是一家培养高精尖数字化专业人才的公司,主要培养人工智能、大数据、智能制造、软件开发、区块链、数据分析、网络营销、新媒体等领域的人才。北京传智播客教育科技有限公司是由江苏传智播客教育科技股份有限公司100%持股公司。
  •        (1)全书坚持“夯实基础、任务引领、实践导向”的原则,采用“任务驱动”编写模式对Hadoop生态体系进行教学化组织,按照“平台搭建—组件应用—综合实践”的逻辑,帮助学生逐步建立大数据平台搭建、数据存储、离线计算、数据仓库应用和综合项目实践等基本能力。
           (2)本书设置了AI助学内容,引导学生借助生成式人工智能辅助理解知识、分析问题和完成实践任务,培养其合理、规范使用人工智能工具的能力。
           (3) 本书附有丰富的教学资源,包括配套教学PPT、教学大纲、教学设计、源代码、课后习题及答案等,并特别为读者提供了在线答疑服务。