通过谷歌搜索“DataFrame definition”可以很好地定义一个DataFrame:

数据帧是一种表格，或者是一种二维的类似数组的结构 每一列包含对一个变量的测量，以及每一行 包含一个大小写。

因此，由于其表格格式，DataFrame具有额外的元数据，这允许Spark在最终查询上运行某些优化。

另一方面，RDD只是一个弹性分布式数据集(Resilient Distributed Dataset)，它更像是一个数据黑箱，不能对其进行优化，因为可以对其执行的操作不受约束。

然而，你可以通过RDD方法从一个DataFrame到一个RDD，你也可以通过toDF方法从一个RDD到一个DataFrame(如果RDD是一个表格格式)

一般来说，由于内置的查询优化，建议尽可能使用DataFrame。

Spark RDD(弹性分布式数据集):

RDD is the core data abstraction API and is available since very first release of Spark (Spark 1.0). It is a lower-level API for manipulating distributed collection of data. The RDD APIs exposes some extremely useful methods which can be used to get very tight control over underlying physical data structure. It is an immutable (read only) collection of partitioned data distributed on different machines. RDD enables in-memory computation on large clusters to speed up big data processing in a fault tolerant manner. To enable fault tolerance, RDD uses DAG (Directed Acyclic Graph) which consists of a set of vertices and edges. The vertices and edges in DAG represent the RDD and the operation to be applied on that RDD respectively. The transformations defined on RDD are lazy and executes only when an action is called

Spark DataFrame

Spark 1.3 introduced two new data abstraction APIs – DataFrame and DataSet. The DataFrame APIs organizes the data into named columns like a table in relational database. It enables programmers to define schema on a distributed collection of data. Each row in a DataFrame is of object type row. Like an SQL table, each column must have same number of rows in a DataFrame. In short, DataFrame is lazily evaluated plan which specifies the operations needs to be performed on the distributed collection of the data. DataFrame is also an immutable collection.

Spark数据集:

作为DataFrame api的扩展，Spark 1.3还引入了DataSet api，在Spark中提供严格类型和面向对象的编程接口。它是不可变的、类型安全的分布式数据集合。像DataFrame一样，DataSet APIs也使用Catalyst引擎来实现执行优化。DataSet是DataFrame api的扩展。

〇其他差异

Dataframe是Row对象的RDD，每个对象代表一条记录。一个 Dataframe还知道它的行的模式(即数据字段)。虽然Dataframes 看起来像常规的rdd，它们内部以更有效的方式存储数据，利用它们的模式。此外，它们还提供了rdd上不可用的新操作，例如运行SQL查询的能力。数据帧可以从外部数据源、查询结果或常规rdd中创建。

参考文献:Zaharia M.， et al。学习火花(O'Reilly, 2015)

简单地说，RDD是核心组件，而DataFrame是spark 1.30引入的API。

RDD

数据分区的集合，称为RDD。这些RDD必须遵循以下几个属性:

不可变的, 容错, 分布式的, 更多。

这里RDD是结构化的或非结构化的。

DataFrame

DataFrame是Scala、Java、Python和r中可用的API，它允许处理任何类型的结构化和半结构化数据。要定义DataFrame，一个被组织成命名列的分布式数据集合，称为DataFrame。您可以很容易地优化DataFrame中的rdd。 您可以使用DataFrame一次处理JSON数据，parquet数据，HiveQL数据。

val sampleRDD = sqlContext.jsonFile("hdfs://localhost:9000/jsondata.json")

val sample_DF = sampleRDD.toDF()

这里Sample_DF被认为是DataFrame。sampleRDD(原始数据)称为RDD。

DataFrame相当于RDBMS中的表，也可以以类似于rdd中的“原生”分布式集合的方式进行操作。与rdd不同，dataframe跟踪模式并支持各种关系操作，从而实现更优化的执行。 每个DataFrame对象表示一个逻辑计划，但由于它们的“惰性”性质，直到用户调用特定的“输出操作”才会执行。

所有(RDD、DataFrame和DataSet)在一张图片中。

图片致谢

RDD

RDD是可以并行操作的元素的容错集合。

DataFrame

DataFrame是一个被组织成命名列的数据集。它是 概念上等价于关系数据库中的表或数据 框架，但是在底层有更丰富的优化。

数据集

数据集是数据的分布式集合。Dataset是Spark 1.6中新增的接口，提供rdd的优点 (强类型，能够使用强大的lambda函数) Spark SQL优化执行引擎的好处。 注意: 在Scala/Java中，Dataset of Rows (Dataset[Row])通常被称为DataFrames。

用一个代码片段对它们进行了很好的比较。

源

问:你能把一个转换成另一个，像RDD到DataFrame，反之亦然?

是的，两者都有可能

1. 使用.toDF() RDD到DataFrame

val rowsRdd: RDD[Row] = sc.parallelize(
  Seq(
    Row("first", 2.0, 7.0),
    Row("second", 3.5, 2.5),
    Row("third", 7.0, 5.9)
  )
)

val df = spark.createDataFrame(rowsRdd).toDF("id", "val1", "val2")

df.show()
+------+----+----+
|    id|val1|val2|
+------+----+----+
| first| 2.0| 7.0|
|second| 3.5| 2.5|
| third| 7.0| 5.9|
+------+----+----+

在Spark中将RDD对象转换为Dataframe

2. 使用.rdd()方法将DataFrame/DataSet转换为RDD

val rowsRdd: RDD[Row] = df.rdd() // DataFrame to RDD