[Spark内核] 第37课：Task执行内幕与结果处理解密

本课主题

• Task执行内幕与结果处理解密

引言

这一章我们主要关心的是 Task 是怎样被计算的以及结果是怎么被处理的

• 了解 Task 是怎样被计算的以及结果是怎么被处理的

Task 执行原理流程图

[下图是Task执行原理流程图]

1. Executor 会通过 TaskRunner 在 ThreadPool 来运行具体的 Task，TaskRunner 内部会做一些准备的工作，例如反序例化 Task，然后通过网络获取需要的文件、Jar等
2. 运行 Thread 的 run 方法，导致 Task 的 runTask 被调用来执行具体的业务逻辑处理
3. 在Task 的 runTask内部会调用 RDD 的 iterator( ) 方法，该方法就是我们针对当前 Task 所对应的 Partition 进行计算的关键之所在，在处理内部会迭代 Partition 的元素并交给我们先定义的 Function 进行处理
   • ShuffleMapTask: ShuffleMapTask 在计算具体的 Partition 之后实际上会通过 ShuffleManager 获得的 ShuffleWriter 把当前 Task 计算的数据具体 ShuffleManger 的实现来写入到具体的文件。操作完成后会把 MapStatus 发送给 DAGScheduler； (把 MapStatus 汇报给 MapOutputTracker)
   • ResultTask: 根据前面 Stage 的执行结果进行 Shuffle 产生整个 Job 最后的结果；(MapOutputTracker 會把 ShuffleMapTask 執行結果交給 ResultTask)

Task 执行内幕源码解密

1. 当 Driver 中的 CoarseGrainedSchedulerBackend 给 CoarseGrainedExecutorBackend 发送 LaunchTask 之后，CoarseGrainedExecutorBackend 在收到 LaunchTask 消息后，首先会判断一下有没有 Executor，没有的话直接退出和打印出提示信息，有的话会反序例化 TaskDescription，在执行具体的业务逻辑前会进行3次反序例化，第一个是 taskDescription，第二个是任务 Task 本身进行反序例化，还有的是RDD 的反序例化。
   [下图是 CoarseGrainedExecutorBackend.scala 接收 LaunchTask case class 信息后的逻辑]
   
   然后再发 LaunchTask 消息，里面会创建一个 TaskRunner，然后把它交给一个 runningTasks 的数据结构中，然后交给线程池去执行 Thread Pool。
   [下图是 Executor.scala 中的 launchTask 方法]
   
2. Executor 会通过 TaskRunner 在ThreadPool 来运行具体的 Task，在 TaskRunner 的 run( )方法中首先会通过调用 stateUpdate 给 Driver 发信息汇报自己的状态，说明自己的RUNNING 状态。
   [下图是 Executor.scala 中的 TaskRunner 类]
   
   [下图是 Executor.scala 中的 run 方法]
   
   [下图是 ExecutorBackend.scala 中的 statusUpdate 方法]
   
3. TaskRunner 内部会做一些准备的工作，例如反序例化 Task 的依赖，这个反序例化得出一个 Tuple，然后通过网络获取需要的文件、Jar等;
   [下图是在 Executor.scala 中 run 方法内部具体的代码实现]
   

4. 在同一个 Stage 的内部需要共享资源。在同一个 Stage 中我们 ExecutorBackend 会有很多并发线程，此时它们所依赖的 Jar 跟文件肯定是一样的，每一个 TaskRunner 运行的时候都会运行在线程中，这个方法会被多个线程去调，所以线程需要一个加锁，而这个方法是有全区中的。这主要是要防止资源竞争。下载一切这个 Task 需要的 Jar 文件，我们通 Executor 在不同的线程中共享全区资源。
   [下图是 Executor.scala 中的 updateDependencies 方法]
   

5. 在 Task 的 runTask 内部会调用 RDD 的 iterator( ) 方法，该方法就是我们针对当前 Task 所对应的 Partition 进行计算的关键之所在，在处理内部会迭代 Partition 的元素并交给我们先定义的 Function 进行处理对于 ShuffleMapTask，首先要对 RDD 以及其他的依赖关系进行反序例化：
   [下图是 Executor.scala 中 run 方法内部具体的代码实现]
   
   [下图是 Task.scala 中的 run 方法]
   
   因为 Task 是一个 abstract class，它的子类是 ShuffleMapTask 或者是 ResultsMapTask，是乎我们当前的 Task 是那个类型。
   [下图是 ShuffleMapTask.scala 中的 runTask 方法]
   
   [下图是 RDD.scala 中的 iterator 方法]
   
   [下图是 RDD.scala 中的 computeOrReadCheckpoint 方法]
   
   最终计算会调用 RDD 的 compute 的方法具体计算的时候有具体的 RDD，例如 MapPartitionsRDD.compute，其中的 f 就是在当前 Stage 计算具体 Partition 的业务逻辑代码。
   [下图是 RDD.scala 中的 compute 方法]
   
   [下图是 MapPartitionsRDD.scala 中的 compute 方法]
   
6. 调用反序例化后的 Task.run 方法来执行任务并获得执行结果，其中 Task 的 run 方法调用的时候会导致 Task 的抽象方法 runTask 的调用
   [下图是 Executor.scala 中 run 方法内部具体的代码实现]
   
   
7. 把执行结果序例化
   [下图是 Executor.scala 中 run 方法内部具体的代码实现]
   
8. 运行 Thread 的 run 方法，导致 Task 的 runTask 被调用来执行具体的业务逻辑处理
9. 对于 ResultTask
   [下图是 ResultsMapTask.scala 中的 runTask 方法]
   
10. 在 Spark 中 AkaFrameSize 是 128MB，所以可以扩播非常大的任务，而任务
11. 并根据大小判断不同的结果传回给 Driver 的方式
12. CoraseGrainedExectorBackend 给 DriverEndpoint 发送 StatusUpdate 来传执行结果
    [下图是 Executor.scala 中 run 方法内部具体的代码实现]
    
    [下图是 CoraseGrainedExectorBackend.scala 中 statusUpdate 方法]
    
    [下图是 DriveEndPoint.scala 中 receive 方法]
    
13. DriverEndpoint 会把执行结果传给 TaskSchedulerImpl 处理，然后交给 TaskResultGetter 去分别处理执行成功和失败时候的不同情况，然后告X DAGScheduler 任务处理结的情况重
    [下图是 TaskSchedulerImpl.scala 中 statusUpdate 方法]
    
    [下图是 TaskResultsGetter.scala 中 handleSuccessfulTask 方法]
    
    [下图是 TaskSchedulerImpl.scala 中 handleSuccessfulTask 方法]
    
    [下图是 TaskSetManager.scala 中 handleSuccessfulTask 方法]
    

參考資料

资料来源来至 DT大数据梦工厂 大数据传奇行动 第37课：Task执行内幕与结果处理解密

Spark源码图片取自于 Spark 1.6.0版本