打通 Spark 系统运行内幕机制循环流程

本课主题

• 打通 Spark 系统运行内幕机制循环流程

引言

通过 DAGScheduelr 面向整个 Job，然后划分成不同的 Stage，Stage 是从后往前划分的，执行的时候是從前往后执行的，每个 Stage 内部有一系列任务，前面有分享过，任务是并行计算啦，这是并行计算的逻辑是完全相同的，只不过是处理的数据不同而已，DAGScheduler 会以 TaskSet 的方式把我们一个 DAG 构造的 Stage 中的所有任务提交给底层的调度器 TaskScheduler，TaskScheduler 是一个接口，它作为接口的好处就是更具体的任务调到器解耦，这就 Spark 就可以运行在不同的调度模式上，包括可以让它运行在 Standalone、Yarn、Mesos。希望这篇文章能为读者带出以下的启发：

• 了解 Spark 系统运行内幕机制循环流程

Spark 系统运行内幕机制循环流程

DAGScheduler 在提交 TaskSet 给底层的调度器的时候是面向接口 TaskScheduler的，这符合面向对象中依赖抽象而不依赖具体的原则，带来底层资源调度器的可插拔性。导致 Spark 可以运行在众多的资源调度器的模式上，例如 Standalone 、Yarn、Mesos、Local、EC2、其它自定义的资源调度器；在 Standalone 的模式下，我们聚焦于 TaskSchedulerImpl。它会通过 TaskSet Manager 来管理我们这个具体的任务。

TaskScheduler 的核心任务是提交 TaskSet 到集群运算并汇报结果

为 TaskSet 创建和维护一个 TaskSetManager 并追踪任务的本地性以及错误信息；遇到 Struggle 任务的时候会放到其他的节点进行重试；TaskScheduler 必须向 DAGScheduler 汇报执行情况，包括在 Shuffle 输出 lost 的时候报告 fetch failed 错误等信息；TaskScheduler 内部会握有 SchedulerBackend，它主要是负责管理 Executor 资源的，从 Standalone 的模式来讲具体实现是 SparkDeploySchedulerBackend; 下图是 SchedulerBackend 的源码

SparkDeploySchedulerBackend 专门收集 Worker 上的资源信息的。它会接受 Worker 向 Driver 注册的信息，而这个注册的时候其实就是 ExecutorBackend 启动的时候为我们当前应用程序准备的计算资源，但它是以进程为单位的。SparkDeploySchedulerBackend 在启动的时候构造 AppClient 实例并在该实例 start 的时候启动了 ClientEndpoint 这个消息循环体，ClientEndpoint 在启动的时候会向 Master 注册当前程序。

而 SparkDeploySchedulerBackend 的父类 CoraseGraninedExecutorBackend 在 start 的时候会实例化类型为 DriverEndpoint (这就是我们程序运行时候的经典的对象Driver，所以的Executor 启动时都需要向它注册) 的消息循环体，当 ExecutorBackend 启动的时候会发送 RegisterExecutor 信息向 DriverEndpoint 注册，此时 SparkDeploySchedulerBackend 就掌握了当前应用程序的计算资源，TaskScheduler 就是通过 SparkDeploySchedulerBackend 的计算资源来具体运行 Task。(SparkDeploySchedulerBackend 在整个应用程序起动一次就行啦)

SparkContext、DAGScheduler、TaskSchedulerImpl、SparkDeploySchedulerBackend 在应用程序起动的时候只实例化一次，应用程序存在期间始终存在这些对象；应用程序的总管是 DAGScheduler 和 TaskScheduler，SparkDeploySchedulerBackend 是帮助应用程序的 Task 获取具体的计算资源并把 Task 发送到集群中的。

总结

在SparkContext 实例化的时候调用 createTaskScheduler 来创建 TaskSchedulerImpl 和 SparkDeploySchedulerBackend 同时在 SparkContext 实例化的时候会调用TaskSchedulerImpl 的 start( )方法，在start( )方法中会调用 SparkDeploySchedulerBackend 的start( )，在该start( ) 方法中会创建AppClient 对象并调用AppClient 对象的start( ) 方法。在该 start( ) 方法中会创建 ClientEndpoint ，在创建 ClientEndpoint的时候会传入 Command 来指定具体为当前应用程序启动的 Executor 进程的入口类的名称为 CoraseGraninedExecutorBackend，然后ClientEndpoint 启动并通过 tryRegisterMaster 来注册当前的应用程序到 Master 中。 Master 接受到注册信息后如何可以运行程序，则会为该程序生产JobID 并通过schedule 来分配计算资源，具体计算资源的分配是通过应用程序运行方式、Memory、cores 等配置来决定的，最后Master 会发送指令给Worker。 Worker 中为当前应用程序分配计算资源时会首先分配 ExecutorRunner，ExecutorRunner 内部会通过 Thread 的方式构成 ProcessBuilder 来启动另外一个 JVM 进程。 这个 JVM 进程启动时候会加载的 main 方法 所在的类的名称就是在创建 ClientEndpoint 时传入的 Command 来指定具体名称为 CoraseGraninedExecutorBackend 的类 。 此时JVM 在通过ProcessBuilder 启动的时候获得CoraseGraninedExecutorBackend 后加载并调用其中的main 方法，在main 方法中会实例化 CoraseGraninedExecutorBackend 本身这个消息循环体，而CoraseGraninedExecutorBackend 在实例化的时候会通过回调onStart( ) 向DriverEndpoint 发送 RegisterExecutor 来注册当前的CoraseGraninedExecutorBackend，此时DriverEndpiont 收到该注册信息并保存了SparkDeploySchedulerBackend 实例的内存的数据结构中，这样Driver 就获得了计算资源！(具体的代码流程可以参考Spark天堂之门解密的博客)