从/到 pandas 和 PySpark 数据框

使用pandas和/或PySpark的用户在使用Spark上的pandas API时,有时会面临API兼容性问题。由于Spark上的pandas API并不旨在实现pandas和PySpark的100%兼容,因此用户需要进行一些变通,才能移植他们的pandas和/或PySpark代码,或者在这种情况下熟悉Spark上的pandas API。本页面旨在描述这一点。

熊猫

pandas 用户可以通过调用 DataFrame.to_pandas() 访问完整的 pandas API。 pandas-on-Spark DataFrame 和 pandas DataFrame 类似。然而,前者是分布式的,而后者是在单台机器上。当相互转换时,数据在多台机器和单个客户端机器之间传输。

例如,如果您需要调用 pandas_df.values 的 pandas DataFrame,您可以按如下方式进行:

>>> import pyspark.pandas as ps
>>>
>>> psdf = ps.range(10)
>>> pdf = psdf.to_pandas()
>>> pdf.values
array([[0],
       [1],
       [2],
       [3],
       [4],
       [5],
       [6],
       [7],
       [8],
       [9]])

pandas DataFrame 可以轻松地转为 pandas-on-Spark DataFrame,如下所示:

>>> ps.from_pandas(pdf)
   id
0   0
1   1
2   2
3   3
4   4
5   5
6   6
7   7
8   8
9   9

请注意,将pandas-on-Spark数据框转换为pandas需要将所有数据收集到客户端机器中;因此,如果可能,建议使用Spark上的pandas API或PySpark API。

PySpark

PySpark 用户可以通过调用 DataFrame.to_spark() 访问完整的 PySpark API。pandas-on-Spark DataFrame 和 Spark DataFrame 在本质上是可以互换的。

例如,如果您需要调用 spark_df.filter(...) 的 Spark DataFrame,您可以如下操作:

>>> import pyspark.pandas as ps
>>>
>>> psdf = ps.range(10)
>>> sdf = psdf.to_spark().filter("id > 5")
>>> sdf.show()
+---+
| id|
+---+
|  6|
|  7|
|  8|
|  9|
+---+

Spark DataFrame 可以轻松地转换为 pandas-on-Spark DataFrame,如下所示:

>>> sdf.pandas_api()
   id
0   6
1   7
2   8
3   9

然而,请注意,当从 Spark DataFrame 创建 pandas-on-Spark DataFrame 时,会创建一个新的默认索引。请参见 默认索引类型 。为了避免这个开销,请在可能的情况下指定用作索引的列。

>>> # Create a pandas-on-Spark DataFrame with an explicit index.
... psdf = ps.DataFrame({'id': range(10)}, index=range(10))
>>> # Keep the explicit index.
... sdf = psdf.to_spark(index_col='index')
>>> # Call Spark APIs
... sdf = sdf.filter("id > 5")
>>> # Uses the explicit index to avoid to create default index.
... sdf.pandas_api(index_col='index')
       id
index
6       6
7       7
8       8
9       9