Dask,一个Python并行计算框架的智能库!

文摘   2024-11-10 12:27   河南  

Dask,一听名字就感觉很厉害!它是一个Python的并行计算库,能把你的大数据任务切成小块,然后像指挥千军万马一样,让它们在你的电脑或者集群上并行执行。想想都刺激!

Dask入门:为啥要用它?

你有没有遇到过这种情况:数据量太大,单核CPU跑起来像老牛拉破车?或者你的代码逻辑很复杂,执行时间长得让人想砸电脑?这个时候,Dask就派上用场了!它能充分利用你的多核CPU,甚至可以扩展到集群上,让你的计算速度飞起来!

Dask的利器:DataFrame和Array

Dask提供了两种核心数据结构:DataFrameArray 。DataFrame就像Pandas的DataFrame,但它可以处理比内存更大的数据。Array则类似NumPy的Array,也能处理超大规模的数据。它们的区别?DataFrame适合表格数据,Array适合数值计算。选哪个取决于你的数据类型。
    import dask.dataframe as dd
    import dask.array as da
    import pandas as pd
    import numpy as np
    
    # 创建一个Dask DataFrame
    data = {'col1': [1, 2, 3, 4, 5], 'col2': [6, 7, 8, 9, 10]}
    df = pd.DataFrame(data)
    ddf = dd.from_pandas(df, npartitions=2) # 注意这里分成两个分区
    
    # 创建一个Dask Array
    x = np.array([1, 2, 3, 4, 5])
    dx = da.from_array(x, chunks=2) # 注意chunks参数,它指定了每个分块的大小
    
    print(ddf.compute()) # compute()方法会触发计算,并将结果返回为Pandas DataFrame
    print(dx.compute()) # 同理,返回NumPy Array

温馨提示:npartitionschunks参数很重要!它们决定了数据如何被切分。分块太小,开销大;分块太大,并行效果不好。得根据你的数据量和硬件配置来调整。

Dask的魔法:延迟计算

Dask有个神奇的特性:延迟计算 。它不会立即执行你的操作,而是先构建一个计算图。只有当你真正需要结果的时候,它才会开始计算。这就像一个懒惰的厨师,只在你点菜的时候才开始做饭。这样可以避免不必要的计算,提高效率。
    import dask.delayed as delayed
    
    @delayed
    def inc(x):
        return x + 1
    
    @delayed
    def double(x):
        return x * 2
    
    @delayed
    def add(x, y):
        return x + y
    
    x = inc(1)
    y = double(2)
    z = add(x, y)
    
    print(z) # 这时z只是一个Delayed对象,并没有实际计算结果
    print(z.compute()) # 调用compute()才会执行计算

Dask的应用:并行处理大文件

假设你有一个巨大的CSV文件,用Pandas读取会爆内存。用Dask就轻松多了!
    import dask.dataframe as dd
    
    # 读取CSV文件
    ddf = dd.read_csv(“huge_data.csv”)
    
    # 计算平均值
    mean_value = ddf['some_column'].mean().compute()
    
    print(mean_value)

温馨提示:别忘了compute()!没有它,Dask什么也不会做。

Dask还有很多强大的功能,比如机器学习、自定义函数等等。今天就先聊到这里。希望这篇教程能让你对Dask有个初步的了解。记住,Dask是处理大数据和并行计算的利器!

翔宇风
精彩纷呈,引人入胜。
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