Spark SQL：map操作连环报错记录（too many e

摘要：Spark SQL，Scala

由于Scala限制Tuple最大元素为22个导致的血案

问题复现

实际的业务场景是使用Spark SQL加工数仓的表，由于逻辑比较复杂如果直接Spark SQL自带的算子实现需要多好几次groupBy和join，因此直接使用DataFrame.map算子，转为RDD操作再转为Dataframe一次搞定。固定格式如下

    DataFrame
      .map {
        row => {
          // TODO业务逻辑
          // 列字段输出
          (element1, element2, element3...)
        }
      }.toDF(columnName1, columnName2, columnName3...)

最后输出在一个Tuple中使用toDF即可完成要求，但是Scala的Tuple要求元素最大22个

scala> (1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1)
<console>:1: error: too many elements for tuple: 25, allowed: 22

Spark SQL要加工的业务字段为25个，显然得想其他办法去实现

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初步解决方案

百度使用Array的方式解决，将所有字段包装在一个Array中，在获得Dataframe之后使用select($array字段名(索引))来完成，这个方法是正确，直接绕过了Tuple，以一个例子代码试一下

val a = Seq(("a", 1), ("b", 2)).toDF("a", "b")
    .map {
      row => {
        val one: String = row.getAs[String]("a")
        val two: Int = 1
        (one, Array(one, two))
      }
    }.toDF("a", "b").select($"a", $"b"(0).as("two"), $"b"(1).as("three"))

以上例子假设one和tow分别是业务要求加工的两个字段，执行报错

java.lang.ClassNotFoundException: scala.Any

直接报错在map那一行，第二个bug出现了，这个问题的原因是Array中元素类型不一致，Scala直接推断为Any，而Array[Any]不能toDF

scala> Seq(("a", Array(1, "a")), ("b", Array(2, "b"))).toDF("a", "b")
java.lang.ClassNotFoundException: scala.Any

继续修改将所有Array中元素改为String类型，在最后select的时候再将各别字段使用cast转回来，新代码如下

val a = Seq(("a", 1), ("b", 2)).toDF("a", "b")
    .map {
      row => {
        val one: String = row.getAs[String]("a")
        val two: Int = 1
        (one, Array(one, two.toString))
      }
    }.toDF("a", "b").select($"a", $"b"(0).as("two"), $"b"(1).as("three").cast("int"))

问题似乎解决了，但是实际业务代码继续报错，第三个bug

java.lang.ClassNotFoundException: <refinement>

深入检查时候发现Array中有Option[String]对象，Array中存在String和Option[String]两种类型。因为某些业务指标有空值，所有使用了Some和None类型，因此改成了最终方案如下

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最终解决方案

解决方案是引入多个Array，将同一数据类型的字段放在一个Array中，代码如下

val a = Seq(("a", 1), ("b", 2)).toDF("a", "b")
      .map {
        row => {
          val one = row.getAs[String]("a")
          (one, Array(1, 2), Array(Some(one), None))
        }
      }.toDF("a", "b", "c").select($"a", $"b"(0).as("two"), $"c"(0).as("three"))

这样直接避免了数据类型不一致的问题，并且在最后也不需要在转化类型了