Dask API参考

本章提供Dask核心API和常用函数的详细说明,帮助您更好地理解和使用Dask的各种功能。

核心模块API

dask.array模块

Dask数组是NumPy数组的并行化版本,支持大型数组的分块处理。

函数/类 描述 示例
da.from_array() 从NumPy数组创建Dask数组 da.from_array(np_array, chunks=(1000, 1000))
da.random.random() 创建随机Dask数组 da.random.random((10000, 10000), chunks=(1000, 1000))
da.zeros(), da.ones() 创建全零或全一数组 da.zeros((5000, 5000), chunks=(500, 500))
array.rechunk() 重新分块数组 array.rechunk((2000, 2000))
array.persist() 持久化数组到内存 persisted_array = array.persist()
array.compute() 计算数组结果 result = array.compute()

dask.dataframe模块

Dask DataFrame是Pandas DataFrame的并行化版本,支持大型数据集的分块处理。

函数/类 描述 示例
dd.from_pandas() 从Pandas DataFrame创建Dask DataFrame dd.from_pandas(df, npartitions=4)
dd.read_csv() 从CSV文件读取数据 dd.read_csv('data/*.csv')
dd.read_parquet() 从Parquet文件读取数据 dd.read_parquet('data.parquet')
df.repartition() 重新分区DataFrame df.repartition(npartitions=10)
df.persist() 持久化DataFrame到内存 persisted_df = df.persist()
df.compute() 计算DataFrame结果 result = df.compute()

dask.bag模块

Dask Bag用于处理大型Python序列,如JSON记录或日志文件。

函数/类 描述 示例
db.from_sequence() 从序列创建Bag db.from_sequence(range(1000), npartitions=4)
db.read_text() 从文本文件读取数据 db.read_text('logs/*.log')
bag.map() 映射函数到每个元素 bag.map(lambda x: x * 2)
bag.filter() 过滤元素 bag.filter(lambda x: x > 10)
bag.groupby() 按键分组元素 bag.groupby(lambda x: x[0])
bag.compute() 计算Bag结果 result = bag.compute()

dask.delayed模块

dask.delayed装饰器允许将任意Python函数并行化执行。

函数/类 描述 示例
@delayed 装饰器,使函数延迟执行 @delayed
def func(x): return x * 2
delayed(func) 将函数转换为延迟函数 delayed_func = delayed(func)
delayed.compute() 计算延迟对象结果 result = delayed_obj.compute()
delayed.persist() 持久化延迟对象 persisted_obj = delayed_obj.persist()
dask.compute() 批量计算多个延迟对象 results = dask.compute(*delayed_objects)

配置API

Dask提供了丰富的配置选项来调整其行为:

配置项 描述 示例
dask.config.set() 设置配置选项 dask.config.set(scheduler='processes')
dask.config.get() 获取配置选项 scheduler = dask.config.get('scheduler')
dask.config.refresh() 刷新配置 dask.config.refresh()

调度器API

Dask提供了多种调度器来适应不同的计算需求:

调度器 描述 适用场景
'synchronous' 同步调度器,在单线程中执行 调试和测试
'threads' 线程调度器,默认调度器 I/O密集型任务
'processes' 进程调度器 CPU密集型任务
Client 分布式调度器 大规模分布式计算

诊断工具API

Dask提供了多种诊断工具来监控和分析性能:

工具 描述 示例
ProgressBar 进度条监控 with ProgressBar(): result.compute()
Profiler 性能分析器 with Profiler() as prof: result.compute()
ResourceProfiler 资源使用分析器 with ResourceProfiler(): result.compute()
CacheProfiler 缓存使用分析器 with CacheProfiler(): result.compute()
visualize() 可视化任务图 result.visualize(filename='graph.png')

常用属性和方法

Dask对象的常用属性和方法:

我需要继续完成这个API参考页面的创建。让我继续写完剩余的内容:
属性/方法
.shape 获取数组或DataFrame的形状(延迟计算) array.shape
.dtype 获取数组的数据类型 array.dtype
.npartitions 获取分区数量 df.npartitions
.chunks 获取数组的分块信息 array.chunks
.columns 获取DataFrame的列名 df.columns
.head() 获取前几行数据(会触发计算) df.head()
.tail() 获取后几行数据(会触发计算) df.tail()

异常处理

Dask可能抛出的常见异常:

异常类型 描述 处理方法
ValueError 值错误,如不正确的参数 检查参数是否正确
TypeError 类型错误,如不兼容的数据类型 确保数据类型匹配
MemoryError 内存不足错误 调整分块大小或增加内存
KeyboardInterrupt 用户中断计算 优雅地处理中断
Exception 其他运行时错误 查看具体错误信息

最佳实践建议

分块策略

合理设置分块大小:

  • 每个块大小建议在100MB左右
  • 避免过多的小块(增加调度开销)
  • 避免过大的块(可能导致内存不足)

计算优化

优化计算过程:

  • 使用persist()缓存重复使用的中间结果
  • 避免重复计算
  • 利用Dask的自动优化功能

错误处理

妥善处理错误:

  • 使用try-except捕获异常
  • 合理设置重试次数
  • 记录错误日志便于调试

提示:API参考文档是学习Dask的重要资源,建议在实际使用中经常查阅。不同的Dask模块有不同的API,要根据具体使用场景选择合适的模块和函数。