阿里云大数据ACP认证知识点梳理8——Graph 图计算

简介: Graph 图计算原理及规则

MaxCompute Graph是一套面向迭代的图计算处理框架。图计算作业使用图进行建模,图由点(Vertex)和边(Edge)组成,点和边包含权值(Value)。

MaxCompute Graph支持以下图编辑操作:
1、修改点或边的权值。
2、增加/删除点。
3、增加/删除边。

通过迭代对图进行编辑、演化,最终求解出结果,典型应用有:PageRank,单源最短距离算法,K-均值聚类算法 等。您可以使用MaxCompute Graph提供的接口Java SDK编写图计算程序。

MaxCompute Graph能够处理的图必须是是一个由点(Vertex)和边(Edge)组成的有向图。由于MaxCompute仅提供二维表的存储结构,因此需要您自行将图数据分解为二维表格式存储在MaxCompute中。

在进行图计算分析时,使用自定义的GraphLoader将二维表数据转换为MaxCompute Graph引擎中的点和边。至于如何将图数据分解为二维表格式,您可以根据自身的业务场景做决定。

点的结构可以简单表示为 ,分别表示点标识符(ID),权值(Value),状态(Halted, 表示是否要停止迭代),出边集合(Edges,以该点为起始点的所有边列表)。边的结构可以简单表示为 ,分别表示目标点(DestVertexID)和权值(Value)。

image
Vertex
v0 <0, 0, false, [ <1, 5 >, <2, 10 > ] >
v1 <1, 5, false, [ <2, 3>, <3, 2>, <5, 9>]>
v2 <2, 8, false, [<1, 2>, <5, 1 >]>
v3 <3, Long.MAX_VALUE, false, [<0, 7>, <5, 6>]>
v5 <5, Long.MAX_VALUE, false, [<3, 4 > ]>

迭代计算

一次迭代为一个超步(SuperStep),遍历所有非结束状态(Halted 值为 false)的点或者收到消息的点(处于结束状态的点收到信息会被自动唤醒),并调用其compute(ComputeContext context, Iterable messages)方法。

在您实现的Compute(ComputeContext context, Iterable messages)
方法中:

处理上一个超步发给当前点的消息(Messages)。

根据需要对图进行编辑:

修改点/边的取值。

发送消息给某些点。

增加/删除点或边。

通过Aggregator汇总信息到全局信息。

设置当前点状态,结束或非结束状态。

迭代进行过程中,框架会将消息以异步的方式发送到对应Worker,并在下一个超步进行处理,您无需关心。

迭代终止

满足以下任意一条,迭代即终止。

所有点处于结束状态(Halted值为true)且没有新消息产生。
达到最大迭代次数。

某个Aggregator的terminate方法返回true。

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