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第1章 概述　1

1.1 數(shù)據(jù)　1

1.1.1 數(shù)據(jù)的概念　1

1.1.2 數(shù)據(jù)的類型　2

1.1.3 數(shù)據(jù)的組織形式　2

1.1.4 數(shù)據(jù)的價(jià)值　2

1.1.5 數(shù)據(jù)爆炸　3

1.2 數(shù)據(jù)分析過程　3

1.3 數(shù)據(jù)采集與預(yù)處理的任務(wù)　4

1.4 數(shù)據(jù)采集　5

1.4.1 數(shù)據(jù)采集的概念　5

1.4.2 數(shù)據(jù)采集的三大要點(diǎn)　5

1.4.3 數(shù)據(jù)采集的數(shù)據(jù)源　6

1.4.4 數(shù)據(jù)采集方法　7

1.5 數(shù)據(jù)清洗　8

1.5.1 數(shù)據(jù)清洗的應(yīng)用領(lǐng)域　8

1.5.2 數(shù)據(jù)清洗的實(shí)現(xiàn)方式　8

1.5.3 數(shù)據(jù)清洗的內(nèi)容　9

1.5.4 數(shù)據(jù)清洗的注意事項(xiàng)　9

1.5.5 數(shù)據(jù)清洗的基本流程　10

1.5.6 數(shù)據(jù)清洗的評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)　10

1.6 數(shù)據(jù)集成　11

1.7 數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換　11

1.7.1 數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換策略　11

1.7.2 平滑處理　12

1.7.3 規(guī)范化處理　13

1.8 數(shù)據(jù)歸約　14

1.9 數(shù)據(jù)脫敏　16

1.9.1 數(shù)據(jù)脫敏原則　16

1.9.2 數(shù)據(jù)脫敏方法　16

1.10 本章小結(jié)　17

1.11 習(xí)題　17

第2章 大數(shù)據(jù)實(shí)驗(yàn)環(huán)境搭建　19

2.1 Linux操作系統(tǒng)的安裝和使用　19

2.1.1 下載安裝文件　19

2.1.2 Linux操作系統(tǒng)的安裝方式　20

2.1.3 安裝Linux虛擬機(jī)　20

2.1.4 創(chuàng)建hadoop用戶　29

2.1.5 在Windows操作系統(tǒng)和Linux虛擬機(jī)之間互相復(fù)制文件　29

2.1.6 使用FTP實(shí)現(xiàn)Windows和Linux之間的文件傳輸　31

2.1.7 vim編輯器的安裝和使用　33

2.1.8 設(shè)置中文輸入法　34

2.1.9 常用的Linux命令　36

2.1.10 文件解壓　36

2.1.11 目錄的權(quán)限　37

2.1.12 更新APT　37

2.1.13 Linux操作系統(tǒng)的一些使用技巧　37

2.2 Python的安裝和使用　37

2.2.1 Python簡介　38

2.2.2 Python的安裝　39

2.2.3 Python的基本使用方法　39

2.2.4 Python基礎(chǔ)語法知識(shí)　40

2.2.5 Python第三方模塊的安裝　43

2.3 JDK的安裝　44

2.4 Hadoop的安裝和使用　45

2.4.1 Hadoop簡介　45

2.4.2 安裝Hadoop前的準(zhǔn)備工作　46

2.4.3 安裝Hadoop的3種模式　48

2.4.4 下載Hadoop安裝文件　48

2.4.5 偽分布式模式配置　48

2.4.6 分布式文件系統(tǒng)HDFS　51

2.4.7 HDFS的基本使用方法　52

2.5 MySQL數(shù)據(jù)庫的安裝和使用　53

2.5.1 關(guān)系數(shù)據(jù)庫　53

2.5.2 關(guān)系數(shù)據(jù)庫標(biāo)準(zhǔn)語言SQL　55

2.5.3 安裝MySQL　57

2.5.4 MySQL數(shù)據(jù)庫的使用方法　58

2.5.5 使用Python操作MySQL數(shù)據(jù)庫　59

2.6 MongoDB的安裝和使用　63

2.6.1 MongoDB簡介　63

2.6.2 安裝MongoDB 6.0　63

2.6.3 MongoDB基礎(chǔ)操作　65

2.6.4 使用Python操作MongoDB　67

2.7 Redis的安裝和使用　69

2.7.1 Redis簡介　69

2.7.2 安裝Redis　69

2.7.3 Redis操作實(shí)例　70

2.7.4 使用Python操作Redis數(shù)據(jù)庫　72

2.8 本章小結(jié)　73

2.9 習(xí)題　73

實(shí)驗(yàn)1 熟悉MySQL和HDFS的操作　73

第3章 網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)采集　76

3.1 網(wǎng)絡(luò)爬蟲概述　76

3.1.1 網(wǎng)絡(luò)爬蟲的定義及工作原理　76

3.1.2 網(wǎng)絡(luò)爬蟲的類型　77

3.1.3 反爬蟲機(jī)制　77

3.1.4 爬取策略制訂　79

3.2 網(wǎng)頁基礎(chǔ)知識(shí)　80

3.2.1 超文本和HTML　80

3.2.2 HTTP　80

3.3 用Python實(shí)現(xiàn)HTTP請求　81

3.3.1 urllib模塊　81

3.3.2 urllib3模塊　82

3.3.3 requests模塊　82

3.4 定制requests　83

3.4.1 傳遞URL參數(shù)　83

3.4.2 定制請求頭　84

3.4.3 網(wǎng)絡(luò)超時(shí)處理　84

3.5 解析網(wǎng)頁　85

3.5.1 BeautifulSoup簡介　85

3.5.2 BeautifulSoup四大對象　86

3.5.3 遍歷文檔樹　88

3.5.4 搜索文檔樹　92

3.5.5 CSS選擇器　95

3.6 綜合實(shí)例　96

3.6.1 實(shí)例1：采集網(wǎng)頁數(shù)據(jù)保存到文本文件　96

3.6.2 實(shí)例2：采集網(wǎng)頁數(shù)據(jù)保存到MySQL數(shù)據(jù)庫　99

3.6.3 實(shí)例3：采集網(wǎng)頁數(shù)據(jù)保存到MongoDB數(shù)據(jù)庫　101

3.6.4 實(shí)例4：采集網(wǎng)頁數(shù)據(jù)保存到Redis數(shù)據(jù)庫　102

3.7 Scrapy框架　104

3.7.1 Scrapy框架概述　104

3.7.2 XPath語言　105

3.7.3 Scrapy框架應(yīng)用實(shí)例　109

3.8 通過JSON接口爬取網(wǎng)站數(shù)據(jù)　115

3.8.1 為什么選擇JSON接口　115

3.8.2 通過JSON接口爬取數(shù)據(jù)的步驟　116

3.8.3 實(shí)例　116

3.9 本章小結(jié)　118

3.10 習(xí)題　119

實(shí)驗(yàn)2 網(wǎng)絡(luò)爬蟲初級(jí)實(shí)踐　119

第4章 分布式消息系統(tǒng)Kafka　121

4.1 Kafka簡介　121

4.1.1 Kafka的特性　121

4.1.2 Kafka的主要應(yīng)用場景　122

4.1.3 Kafka的消息傳遞模式　122

4.2 Kafka在大數(shù)據(jù)生態(tài)系統(tǒng)中的作用　123

4.3 Kafka和Flume的區(qū)別與聯(lián)系　124

4.4 Kafka相關(guān)概念　124

4.5 Kafka的安裝和使用　125

4.5.1 安裝Kafka　125

4.5.2 使用Kafka　126

4.6 使用Python操作Kafka　127

4.7 Kafka與MySQL的組合使用　130

4.8 Kafka采集數(shù)據(jù)保存到MongoDB中　132

4.8.1 任務(wù)描述　132

4.8.2 實(shí)現(xiàn)代碼　132

4.8.3 執(zhí)行過程　133

4.9 本章小結(jié)　133

4.10 習(xí)題　133

實(shí)驗(yàn)3 熟悉Kafka的基本使用方法　134

第5章 日志采集系統(tǒng)Flume　136

5.1 Flume簡介　136

5.2 Flume的安裝和使用　137

5.2.1 Flume的安裝　137

5.2.2 Flume的使用　138

5.3 Flume和Kafka的組合使用　139

5.3.1 Flume采集NetCat數(shù)據(jù)到

Kafka　139

5.3.2 Flume采集文件數(shù)據(jù)到Kafka　141

5.3.3 Flume采集MySQL數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)到Kafka　143

5.4 采集日志文件到HDFS　145

5.4.1 采集目錄到HDFS　145

5.4.2 采集文件到HDFS　147

5.5 采集MySQL數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)到HDFS　148

5.5.1 準(zhǔn)備工作　149

5.5.2 創(chuàng)建MySQL數(shù)據(jù)庫　149

5.5.3 配置和啟動(dòng)Flume　149

5.6 Flume多數(shù)據(jù)源應(yīng)用實(shí)例　151

5.6.1 方案設(shè)計(jì)　151

5.6.2 配置Flume　152

5.6.3 執(zhí)行過程　154

5.7 本章小結(jié)　154

5.8 習(xí)題　155

實(shí)驗(yàn)4 熟悉Flume的基本使用方法　155

第6章 數(shù)據(jù)倉庫中的數(shù)據(jù)集成　157

6.1 數(shù)據(jù)倉庫的概念　157

6.1.1 傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)倉庫　157

6.1.2 實(shí)時(shí)主動(dòng)數(shù)據(jù)倉庫　158

6.2 數(shù)據(jù)集成　159

6.2.1 數(shù)據(jù)集成方式　159

6.2.2 數(shù)據(jù)分發(fā)方式　160

6.2.3 數(shù)據(jù)集成技術(shù)　160

6.3 ETL　161

6.3.1 ETL簡介　161

6.3.2 ETL基本模塊　162

6.3.3 ETL模式　163

6.3.4 ETL工具　164

6.4 CDC　165

6.4.1 CDC的特性　165

6.4.2 CDC的組成　166

6.4.3 CDC的具體應(yīng)用場景　166

6.4.4 對于CDC需要思考和重視的問題　167

6.5 本章小結(jié)　168

6.6 習(xí)題　168

第7章 ETL工具Kettle　169

7.1 Kettle的基本概念　169

7.2 Kettle的基本功能　170

7.3 安裝Kettle　172

7.4 數(shù)據(jù)抽取　174

7.4.1 把文本文件導(dǎo)入Excel文件　174

7.4.2 把文本文件導(dǎo)入MySQL數(shù)據(jù)庫　179

7.4.3 把Excel文件導(dǎo)入MySQL數(shù)據(jù)庫　183

7.5 數(shù)據(jù)清洗與轉(zhuǎn)換　186

7.5.1 使用Kettle實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)排序　187

7.5.2 在Kettle中用正則表達(dá)式清洗數(shù)據(jù)　189

7.5.3 使用Kettle去除缺失值記錄　192

7.5.4 使用Kettle轉(zhuǎn)化MySQL數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)　197

7.6 數(shù)據(jù)加載　203

7.6.1 把本地文件加載到HDFS中　203

7.6.2 把HDFS文件加載到MySQL數(shù)據(jù)庫中　208

7.7 本章小結(jié)　212

7.8 習(xí)題　212

實(shí)驗(yàn)5 熟悉Kettle的基本使用方法　212

第8章 使用Pandas進(jìn)行數(shù)據(jù)清洗　215

8.1 NumPy的基本使用方法　215

8.1.1 數(shù)組創(chuàng)建　215

8.1.2 數(shù)組索引和切片　217

8.1.3 數(shù)組運(yùn)算　218

8.1.4 數(shù)組對象的常用函數(shù)　218

8.2 Pandas的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)　221

8.2.1 Series　221

8.2.2 DataFrame　224

8.2.3 索引對象　228

8.3 Pandas導(dǎo)入導(dǎo)出數(shù)據(jù)　229

8.3.1 導(dǎo)入與導(dǎo)出Excel文件　229

8.3.2 導(dǎo)入與導(dǎo)出CSV文件　230

8.3.3 導(dǎo)入與導(dǎo)出TXT文件　231

8.3.4 將數(shù)據(jù)導(dǎo)入與導(dǎo)出MySQL數(shù)據(jù)庫　231

8.4 Pandas的基本功能　233

8.4.1 數(shù)據(jù)拆分與合并　233

8.4.2 重新索引　237

8.4.3 丟棄指定軸上的項(xiàng)　239

8.4.4 索引、選取和過濾　240

8.4.5 算術(shù)運(yùn)算　241

8.4.6 DataFrame和Series之間的運(yùn)算　241

8.4.7 函數(shù)應(yīng)用和映射　242

8.4.8 排序和排名　243

8.4.9 分組　246

8.4.10 其他常用函數(shù)　248

8.5 匯總和描述統(tǒng)計(jì)　251

8.5.1 與描述統(tǒng)計(jì)相關(guān)的函數(shù)　251

8.5.2 唯一值、值計(jì)數(shù)及成員資格　253

8.6 處理缺失數(shù)據(jù)　254

8.6.1 檢查缺失值　255

8.6.2 清理/填充缺失值　255

8.6.3 排除缺少的值　256

8.7 清洗格式內(nèi)容　257

8.7.1 刪除字符串中的空格　257

8.7.2 清洗大小寫混用　258

8.8 綜合實(shí)例　258

8.8.1 Matplotlib的使用方法　258

8.8.2 實(shí)例1：對食品數(shù)據(jù)集進(jìn)行基本操作　261

8.8.3 實(shí)例2：對電影數(shù)據(jù)集進(jìn)行清洗　262

8.8.4 實(shí)例3：百度搜索指數(shù)分析　263

8.8.5 示例4：B站數(shù)據(jù)分析　265

8.8.6 實(shí)例5：電影評分?jǐn)?shù)據(jù)分析　270

8.8.7 實(shí)例6：App行為數(shù)據(jù)預(yù)處理　273

8.9 本章小結(jié)　281

8.10 習(xí)題　281

實(shí)驗(yàn)6 Pandas數(shù)據(jù)清洗初級(jí)實(shí)踐　281

參考文獻(xiàn)　284