源码--spark2.X的shuffle

一、源码流程

1、首先sparkContext被实例化的时候,会创建sparkEnv,在sparkEnv的create方法中对shuffleManager进行了初始化

val shortShuffleMgrNames = Map(
      "sort" -> classOf[org.apache.spark.shuffle.sort.SortShuffleManager].getName,
      "tungsten-sort" -> classOf[org.apache.spark.shuffle.sort.SortShuffleManager].getName)
val shuffleMgrName = conf.get("spark.shuffle.manager", "sort")
val shuffleMgrClass =
      shortShuffleMgrNames.getOrElse(shuffleMgrName.toLowerCase(Locale.ROOT), shuffleMgrName)
//这句代码其实创建了ShuffleManager的子类SortShuffleManager
val shuffleManager = instantiateClass[ShuffleManager](shuffleMgrClass)

2、创建SortShuffleManager

这个类比较重要的方法

2.1、registerShuffle,作用是注册不同的handle,然后运行不同的shuffle机制;

override def registerShuffle[K, V, C](
      shuffleId: Int,
      numMaps: Int,
      dependency: ShuffleDependency[K, V, C]): ShuffleHandle = {
    if (SortShuffleWriter.shouldBypassMergeSort(conf, dependency)) {
      // If there are fewer than spark.shuffle.sort.bypassMergeThreshold partitions and we don't
      // need map-side aggregation, then write numPartitions files directly and just concatenate
      // them at the end. This avoids doing serialization and deserialization twice to merge
      // together the spilled files, which would happen with the normal code path. The downside is
      // having multiple files open at a time and thus more memory allocated to buffers.
      //如果partitions的数目比spark.shuffle.sort.bypassMergeThreshold(默认200)参数设置的阈值少,
      //并且我们也不需要做map端的聚合操作(跟写代码的时候调用的算子有关系),
      //然后就直接写numPartitions个文件,最后把这些文件合并成一个
      //(归并排序-->归并排序,并不是原地排序算法,最后一次合并会占用大约2倍的空间,这点要注意,在分析Shuffle使用内存的时候要考虑到),
    //可以避免在合并溢写文件的时候进行两次的序列化和反序列化(?),正常的代码路径会反正这个情况(BaseShuffleHandle)
    //确定是一次会打开多个文件,因此需要分配给buffer更多的内存
      new BypassMergeSortShuffleHandle[K, V](
        shuffleId, numMaps, dependency.asInstanceOf[ShuffleDependency[K, V, V]])
    } else if (SortShuffleManager.canUseSerializedShuffle(dependency)) {
      // Otherwise, try to buffer map outputs in a serialized form, since this is more efficient:
      new SerializedShuffleHandle[K, V](
        shuffleId, numMaps, dependency.asInstanceOf[ShuffleDependency[K, V, V]])
    } else {
      // Otherwise, buffer map outputs in a deserialized form:
      new BaseShuffleHandle(shuffleId, numMaps, dependency)
    }
  }

代码解读:
1、判断条件是什么?
shouldBypassMergeSort
此方面里面2个判断,第一不能是在map端进行aggregation的算子,第二partition要比spark.shuffle.sort.bypassMergeThreshold设置的阈值小
也就是说,如果想要使用BypassMergeSortShuffle机制,那么这个算子不能是支持map端预聚合的算子并且Task的分区数要小于spark.shuffle.sort.bypassMergeThreshold设置的值(默认200)
canUseSerializedShuffle
在不需要map端聚合、partition数量小于16777216,Serializer支持relocation的情况下
2、三种shuffle机制,区别是什么?
BypassMergeSortShuffleWriter:如果reduce的partitions过多,使用这种shuffle机制是比较低效的,因为它同时为所有分区打开了单独的序列化器和文件流,所以,当符合下面3个条件的时候SortShuffleManager才会选择这种机制
i: 不需要排序
ii:不需要做聚合操作
iii:partition的数量比spark.shuffle.sort.bypassMergeThreshold设置的阈值小(默认200)
3、生成多少个文件
每个 task 最终会生成一份磁盘文件和一份索引文件,索引文件中标示了下游每个 task 的数据在文件中的 start offset 和 end offset。

private[spark] object SortShuffleWriter {
  def shouldBypassMergeSort(conf: SparkConf, dep: ShuffleDependency[_, _, _]): Boolean = {
    // We cannot bypass sorting if we need to do map-side aggregation.
    if (dep.mapSideCombine) {
      false
    } else {
      val bypassMergeThreshold: Int = conf.getInt("spark.shuffle.sort.bypassMergeThreshold", 200)
      dep.partitioner.numPartitions <= bypassMergeThreshold
    }
  }
}
def canUseSerializedShuffle(dependency: ShuffleDependency[_, _, _]): Boolean = {
    val shufId = dependency.shuffleId
    val numPartitions = dependency.partitioner.numPartitions
    if (!dependency.serializer.supportsRelocationOfSerializedObjects) {
      log.debug(s"Can't use serialized shuffle for shuffle $shufId because the serializer, " +
        s"${dependency.serializer.getClass.getName}, does not support object relocation")
      false
    } else if (dependency.mapSideCombine) {
      log.debug(s"Can't use serialized shuffle for shuffle $shufId because we need to do " +
        s"map-side aggregation")
      false
    } else if (numPartitions > MAX_SHUFFLE_OUTPUT_PARTITIONS_FOR_SERIALIZED_MODE) {
      log.debug(s"Can't use serialized shuffle for shuffle $shufId because it has more than " +
        s"$MAX_SHUFFLE_OUTPUT_PARTITIONS_FOR_SERIALIZED_MODE partitions")
      false
    } else {
      log.debug(s"Can use serialized shuffle for shuffle $shufId")
      true
    }
  }

2.2、getReader

当我们写的shuffle类的算子,在reduce阶段,读shuffle数据的时候调用这个方法来读

override def getReader[K, C](handle: ShuffleHandle, startPartition: Int, endPartition: Int, context: TaskContext): ShuffleReader[K, C] = {
        new BlockStoreShuffleReader(handle.asInstanceOf[BaseShuffleHandle[K, _, C]], startPartition, endPartition, context)
    }

2.3、getWriter

当我们写的shuffle类的算子,在map阶段,写shuffle数据的时候调用这个方法来写,其实是调用的Writer方法

override def getWriter[K, V](handle: ShuffleHandle, mapId: Int, context: TaskContext): ShuffleWriter[K, V] = {
        numMapsForShuffle.putIfAbsent(handle.shuffleId, handle.asInstanceOf[BaseShuffleHandle[_, _, _]].numMaps)
        val env = SparkEnv.get
        handle match {
            //在不需要map端聚合、partition数量小于16777216,Serializer支持relocation的情况下
            case unsafeShuffleHandle: SerializedShuffleHandle[K@unchecked, V@unchecked] => new UnsafeShuffleWriter(env.blockManager,
                shuffleBlockResolver.asInstanceOf[IndexShuffleBlockResolver], context.taskMemoryManager(), unsafeShuffleHandle, mapId, context,
                env.conf)
            
            // 在不需要map端聚合、partition数量小于200的情况返回BypassMergeSortShuffleHandle对象
            case bypassMergeSortHandle: BypassMergeSortShuffleHandle[K@unchecked, V@unchecked] => new BypassMergeSortShuffleWriter(env.blockManager,
                shuffleBlockResolver.asInstanceOf[IndexShuffleBlockResolver], bypassMergeSortHandle, mapId, context, env.conf)
            
            //其他情况,通用情况
            case other: BaseShuffleHandle[K@unchecked, V@unchecked, _] => new SortShuffleWriter(shuffleBlockResolver, other, mapId, context)
        }
    }

最后附图一张

spark-shuffle流程.png
最后编辑于
©著作权归作者所有,转载或内容合作请联系作者
  • 序言:七十年代末,一起剥皮案震惊了整个滨河市,随后出现的几起案子,更是在滨河造成了极大的恐慌,老刑警刘岩,带你破解...
    沈念sama阅读 214,658评论 6 496
  • 序言:滨河连续发生了三起死亡事件,死亡现场离奇诡异,居然都是意外死亡,警方通过查阅死者的电脑和手机,发现死者居然都...
    沈念sama阅读 91,482评论 3 389
  • 文/潘晓璐 我一进店门,熙熙楼的掌柜王于贵愁眉苦脸地迎上来,“玉大人,你说我怎么就摊上这事。” “怎么了?”我有些...
    开封第一讲书人阅读 160,213评论 0 350
  • 文/不坏的土叔 我叫张陵,是天一观的道长。 经常有香客问我,道长,这世上最难降的妖魔是什么? 我笑而不...
    开封第一讲书人阅读 57,395评论 1 288
  • 正文 为了忘掉前任,我火速办了婚礼,结果婚礼上,老公的妹妹穿的比我还像新娘。我一直安慰自己,他们只是感情好,可当我...
    茶点故事阅读 66,487评论 6 386
  • 文/花漫 我一把揭开白布。 她就那样静静地躺着,像睡着了一般。 火红的嫁衣衬着肌肤如雪。 梳的纹丝不乱的头发上,一...
    开封第一讲书人阅读 50,523评论 1 293
  • 那天,我揣着相机与录音,去河边找鬼。 笑死,一个胖子当着我的面吹牛,可吹牛的内容都是我干的。 我是一名探鬼主播,决...
    沈念sama阅读 39,525评论 3 414
  • 文/苍兰香墨 我猛地睁开眼,长吁一口气:“原来是场噩梦啊……” “哼!你这毒妇竟也来了?” 一声冷哼从身侧响起,我...
    开封第一讲书人阅读 38,300评论 0 270
  • 序言:老挝万荣一对情侣失踪,失踪者是张志新(化名)和其女友刘颖,没想到半个月后,有当地人在树林里发现了一具尸体,经...
    沈念sama阅读 44,753评论 1 307
  • 正文 独居荒郊野岭守林人离奇死亡,尸身上长有42处带血的脓包…… 初始之章·张勋 以下内容为张勋视角 年9月15日...
    茶点故事阅读 37,048评论 2 330
  • 正文 我和宋清朗相恋三年,在试婚纱的时候发现自己被绿了。 大学时的朋友给我发了我未婚夫和他白月光在一起吃饭的照片。...
    茶点故事阅读 39,223评论 1 343
  • 序言:一个原本活蹦乱跳的男人离奇死亡,死状恐怖,灵堂内的尸体忽然破棺而出,到底是诈尸还是另有隐情,我是刑警宁泽,带...
    沈念sama阅读 34,905评论 5 338
  • 正文 年R本政府宣布,位于F岛的核电站,受9级特大地震影响,放射性物质发生泄漏。R本人自食恶果不足惜,却给世界环境...
    茶点故事阅读 40,541评论 3 322
  • 文/蒙蒙 一、第九天 我趴在偏房一处隐蔽的房顶上张望。 院中可真热闹,春花似锦、人声如沸。这庄子的主人今日做“春日...
    开封第一讲书人阅读 31,168评论 0 21
  • 文/苍兰香墨 我抬头看了看天上的太阳。三九已至,却和暖如春,着一层夹袄步出监牢的瞬间,已是汗流浃背。 一阵脚步声响...
    开封第一讲书人阅读 32,417评论 1 268
  • 我被黑心中介骗来泰国打工, 没想到刚下飞机就差点儿被人妖公主榨干…… 1. 我叫王不留,地道东北人。 一个月前我还...
    沈念sama阅读 47,094评论 2 365
  • 正文 我出身青楼,却偏偏与公主长得像,于是被迫代替她去往敌国和亲。 传闻我的和亲对象是个残疾皇子,可洞房花烛夜当晚...
    茶点故事阅读 44,088评论 2 352

推荐阅读更多精彩内容