spark executor task执行

本文深入探讨了Spark中Executor的任务执行流程,从launchTask()方法开始,详细讲解了任务的序列化、反序列化过程,以及如何加载依赖文件和JAR包。进一步解释了TaskRunner的运行机制和Task实体的具体执行逻辑,包括ResultTask和ShuffleMapTask的差异。

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Executor执行任务的起点是Executor的launchTask()方法。

val executorData = executorDataMap(task.executorId)
executorData.freeCores -= scheduler.CPUS_PER_TASK

logDebug(s"Launching task ${task.taskId} on executor id: ${task.executorId} hostname: " +
  s"${executorData.executorHost}.")

executorData.executorEndpoint.send(LaunchTask(new SerializableBuffer(serializedTask)))

launchTask()方法的调用,以standalone为例子,其实是在CoarseGrainedSchedulerBackend类的launchTasks()中,通过网络远程将TaskDescription序列化后的对象传递至对应的executor准备对具体的任务进行执行。

def launchTask(context: ExecutorBackend, taskDescription: TaskDescription): Unit = {
  val tr = new TaskRunner(context, taskDescription)
  runningTasks.put(taskDescription.taskId, tr)
  threadPool.execute(tr)
}

在Executor端,接收到的序列化后的TaskDescription反序列化具体的对象,并封装为TaskRunner,投入Executor的线程池执行。

TaskRunner实现了Runnable接口,其在线程池具体执行的代码逻辑就在其run()方法中。

Executor.taskDeserializationProps.set(taskDescription.properties)

updateDependencies(taskDescription.addedFiles, taskDescription.addedJars)
task = ser.deserialize[Task[Any]](
  taskDescription.serializedTask, Thread.currentThread.getContextClassLoader)
task.localProperties = taskDescription.properties
task.setTaskMemoryManager(taskMemoryManager)

在以上代码中,实现了task在executor执行之前的两个重要步骤。

 

在updateDependencies()方法中,加载了task具体需要的文件和依赖的jar包。

for ((name, timestamp) <- newFiles if currentFiles.getOrElse(name, -1L) < timestamp) {
  logInfo("Fetching " + name + " with timestamp " + timestamp)
  // Fetch file with useCache mode, close cache for local mode.
  Utils.fetchFile(name, new File(SparkFiles.getRootDirectory()), conf,
    env.securityManager, hadoopConf, timestamp, useCache = !isLocal)
  currentFiles(name) = timestamp
}

以文件为例子,会依次遍历需要的文件,如果当前的executor不包含该文件,则会尝试从task中对该文件包含的路径信息中尝试获取。

同理,相应缺失的必要jar包将会通过URLClassLoader加载到本地中。

task = ser.deserialize[Task[Any]](
  taskDescription.serializedTask, Thread.currentThread.getContextClassLoader)
task.localProperties = taskDescription.properties
task.setTaskMemoryManager(taskMemoryManager)

// If this task has been killed before we deserialized it, let's quit now. Otherwise,
// continue executing the task.
val killReason = reasonIfKilled
if (killReason.isDefined) {
  throw new TaskKilledException(killReason.get)
}

而后,将会具体从TaskDescription中序列化task实体,判断是否已经被kill掉,如果没有,则准备正式执行。

val res = task.run(
  taskAttemptId = taskId,
  attemptNumber = taskDescription.attemptNumber,
  metricsSystem = env.metricsSystem)
threwException = false
res

Task的run()方法具体会在具体的task执行runTask()方法,具体的类型有ResultTask和ShuffleMapTask。

以ResultTask的runTask()方法为例子。

val threadMXBean = ManagementFactory.getThreadMXBean
val deserializeStartTime = System.currentTimeMillis()
val deserializeStartCpuTime = if (threadMXBean.isCurrentThreadCpuTimeSupported) {
  threadMXBean.getCurrentThreadCpuTime
} else 0L
val ser = SparkEnv.get.closureSerializer.newInstance()
val (rdd, func) = ser.deserialize[(RDD[T], (TaskContext, Iterator[T]) => U)](
  ByteBuffer.wrap(taskBinary.value), Thread.currentThread.getContextClassLoader)
_executorDeserializeTime = System.currentTimeMillis() - deserializeStartTime
_executorDeserializeCpuTime = if (threadMXBean.isCurrentThreadCpuTimeSupported) {
  threadMXBean.getCurrentThreadCpuTime - deserializeStartCpuTime
} else 0L

func(context, rdd.iterator(partition, context))

最后,执行的func()方法会被反序列化,并通过rdd的iterator()方法获取对应分区的信息进行自定义数据处理。

比如之前文章提到的kafkaRdd,将在这里生成一个kafka分区遍历器,在调用next()方法的时候根据偏移量从kafka对应的topic分区获得数据进行处理。

 

而ShuffleMapTask的区别在于,在其runTask()方法的最后,将会把处理结果写到BlockManager,以便接下来的task以这些数据为基础进行下一波处理。

var writer: ShuffleWriter[Any, Any] = null
try {
  val manager = SparkEnv.get.shuffleManager
  writer = manager.getWriter[Any, Any](dep.shuffleHandle, partitionId, context)
  writer.write(rdd.iterator(partition, context).asInstanceOf[Iterator[_ <: Product2[Any, Any]]])
  writer.stop(success = true).get
} catch {
  case e: Exception =>
    try {
      if (writer != null) {
        writer.stop(success = false)
      }
    } catch {
      case e: Exception =>
        log.debug("Could not stop writer", e)
    }
    throw e
}

处理完的最后结果,对于ResultTask则为具体的数据,对于ShuffleMapTask来说则是数据在BlockManager上的具体存储信息,则会被封装为result并被序列化返回给driver端处理。

### 解决 Spark Executor 连接超时问题 当遇到 Spark Executor 连接超时的情况,通常是因为任务执行时间超过了配置的心跳超时时间。此时可以考虑通过增加心跳超时时间和网络超时时间来缓解这一现象。 #### 调整心跳超时时间 为了防止由于长时间运行的任务而导致的心跳超时错误发生,建议适当增大 `spark.executor.heartbeatInterval` 参数值至更合理的范围,例如设置为 1200 秒: ```bash --conf spark.executor.heartbeatInterval=1200s ``` 这将允许 Executors 更多的时间向 Driver 发送心跳信号而不会轻易被认为是失联状态[^1]。 #### 扩展网络超时时长 除了调整心跳间隔外,还可以延长整个集群内部通信的超时等待周期,即修改 `spark.network.timeout` 参数,将其设为较大数值如一千万毫秒(约等于 277 小时),从而减少因为短暂网络波动造成的误判断连情况: ```bash --conf spark.network.timeout=10000000ms ``` 上述操作有助于提高系统的稳定性,在面对不稳定网络环境或特别耗时的操作场景下尤为有效[^2]。 #### 动态资源管理优化 考虑到实际应用环境中可能存在的负载不均衡状况以及突发流量冲击等因素的影响,合理规划并利用好动态资源分配机制显得尤为重要。对于长期占用计算资源的应用程序来说,应当依据具体需求灵活设定初始启动时所需的Executor实例数目(`spark.executor.instances`)及其内存大小等属性,确保既能满足当前业务处理要求又不至于造成过多闲置浪费;同时也要注意监控作业期间各节点的工作负荷变化趋势以便及时作出相应调整措施[^3]。 #### 排查代码逻辑 最后值得注意的是,并非所有的连接超时都源于外部因素干扰所致,有时也可能由应用程序本身的缺陷引起。因此有必要仔细审查提交给Spark集群执行的任务流程是否存在潜在漏洞或者不合理之处,比如某些阶段的数据倾斜、死循环等问题均可能导致单个Task异常延迟进而间接引发整体架构层面的连锁反应——表现为部分Executors失去响应甚至彻底掉线。针对这种情况,则需深入分析源码找出症结所在并对症施治[^4]。 综上所述,解决 Spark Executor 连接超时可以从多个角度入手,包括但不限于以上提到的方法论和技术手段组合运用才能达到最佳效果。
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