java程序员的大数据之路（8）：MapReduce的工作机制

概述

Hadoop运行作业时的整个过程如果所示。

包含如下4个独立的实体。

• 客户端：提交MapReduce作业。
• jobtracker：协调作业的运行。它的主类是JobTracker。
• tasktracker：运行作业划分后的任务。它的主类是TaskTracker。
• 分布式文件系统（一般为HDFS）：用来在其他实体间共享作业文件。

作业的提交

JobClient的runJob()方法是用于新建JobClient实例并调用submitJob()方法的便捷方式。提交作业后，runJob()每秒轮询作业的进度，如果发现自上次报告后有改变，便把进度报告到控制台。作业完成后，如果成功，就显示作业计数器；如果失败，打印错误信息。

submitJob()方法的执行过程

1. 向jobtracker请求一个新的作业ID
2. 检查作业的输出说明。例如，如果输出目录已存在，则不提交作业，并将错误返回给MapReduce程序。
3. 计算作业的输入分片
4. 将运行作业所需要的资源复制到jobtracker文件系统中，以作业ID命名的目录下
5. 告知jobtracker作业准备执行

作业的初始化

jobtracker接收到作业准备执行的信息后，交由作业调度器负责调度，并进行初始化（创建正在运行的作业的对象用来封装任务和记录信息）。为了创建任务列表，作业调度器首先获取JobClient已经计算好的输入分片信息，然后为每一个分片创建一个map任务。创建reduce任务的数量由mapred.reduce.task属性决定

任务的分配

tasktracker会定期发送heartbeat给jobtracker，并通过heartbeat告知jobtracker它是否准备好运行新任务。
对于map任务和reduce任务，tasktracker有固定数量的任务槽。默认调度器在处理reduce任务槽之前，会填满空闲的map任务槽。对于一个map任务，jobtracker会考虑数据本地化（理想情况下），当然也有可能是机架本地化。

任务的执行

任务执行过程
1. 首先将作业所需要的JAR文件复制到tasktracker，同时，tasktracker将应用程序所需要的全部文件从分布式缓存复制到本地磁盘。
2. tasktracker为任务新建一个本地工作目录，把JAR文件中的内容解压到这个目录下
3. tasktracker新建一个TaskRunner实例来运行该任务

作业的完成

当jobtracker收到作业最后一个任务已完成的通知后，便把作业的状态设置为成功。在JobClient查询状态时，便知道任务已成功完成，于是JobClient打印一条消息告知用户，然后从runJob()方法返回。
最后，jobtracker清空作业的工作状态，指示tasktracker也清空作业的工作状态。