一、概述
apache spark是一种快速和通用的集群计算系统。它提供java,scala,python和r中的高级api,以及支持一般执行图的优化引擎。它还支持一组丰富的更高级别的工具,包括spark sql用于sql和结构化数据的处理,mllib机器学习,graphx用于图形处理和spark streaming。
spark除了在mesos或yarn群集管理器上运行,它还提供了一种简单的独立部署模式standalone模式。接下来我们就以下面的wordcount代码为例剖析spark standalone模式的运行原理。理解并掌握spark standalone模式的运行原理对后期进一步学习spark相关技术有很大的帮助,同时也是spark开发工程师岗位面试经常被提问的地方。
wordcount代码如下:
standalone运行模式原理概要如下图所示:
二、standalong模式运式原理剖析之天龙八“步”
1、第一步:
通过spark-submit指令将打好的spark jar包提交到spark集群中运行。先从driver进程开始运行,driver中包含了我们所编写的代码。
首先执行代码中的前两行代码,
//创建sparkconf对象
val conf = new sparkconf().setappname("wordcount")
//创建sparkcontext对象
val sc = new sparkcontext(conf)
这两行代码分别创建了sparkconf和sparkcontext对象,在创建sparkcontext对象的过程中,spark会去做两件很重要的事,就是创建dagscheduler和taskscheduler这两个对象。然后,taskscheduler会通过一个后台进程负责与master进行注册通信,告诉master有一个新的application应用程序要运行,需要master管理分配调度集群的资源。
2、第二步:
master接收到taskscheduler的注册请求之后,会通过资源调度算法对集群资源进行调度,并且与worker进行通信,请求worker启动相应的executor。
3、第三步:
worker接收到master的请求之后,会在本节点中启动executor。因为集群中有多个worker节点,那么也意味着会启动多个executor。一个application对应着worker中的一个executor。
4、第四步:
executor启动完成之后,会向driver中的taskscheduler进行反注册,反注册的目的就是让driver知道新提交的application应用将由哪些executor负责执行。
5、第五步:
executor向driver中的taskscheduler反注册完成之后,就意味着sparkcontext的初始化过程已经完成,接下来去执行sparkcontext下面的代码。
//从linux或者hdfs中获取数据
val lines = sc.textfile("hdfs://tgmaster:9000/in/resws")
//进行单词统计计数
val result = lines.flatmap(_.split(" ")).map((_, 1))
//将计算结果保存到hdfs中
result.saveastextfile("hdfs://tgmaster:9000/out/res3")
sc.stop()
6、第六步:
在sparkcontext下面的代码中,创建了初始rdd,并对初始rdd进行了transformation类型的算子操作,但是系统只是记录下了这些操作行为,这些操作行并没有真正的被执行,直到遇到action类型的算子,触发提交job之后,action类型的算子之前所有的transformation类型的算子才会被执行。job会被提交给dagscheduler,dagscheduler根据stage划分算法将job划分为多个stage(阶段),并将其封装成taskset(任务集合),然后将taskset提交给taskscheduler。
7、第七步:
taskscheduler根据task分配算法,将taskset中的每一个小task分配给executor去执行。
8、第八步:
executor接受到task任务之后,通过taskrunner来封装一个task,并从线程池中取出相应的一个线程来执行task。
task线程针对rdd partition分区中的数据进行指定的算子操作,这些算子操作包括transformation和action类型的操作。
补充说明:
1、taskrunner(任务运行器),会对我们编写代码进行复制、反序列化操作,进行执行task任务。
2、task分为两大类:shufflemaptask和resulttask。最后一个stage阶段中的task称为resulttask,在这之前所有的task称为shufflemaptask。