Spark 任务的执行流程涉及多个组件和步骤的协同工作,以下是其详细的执行流程:
提交任务
- 编写应用程序:用户首先使用 Spark 支持的编程语言(如 Scala、Java、Python 等)编写 Spark 应用程序,在应用程序中定义计算逻辑,包括创建 RDD(弹性分布式数据集)、对 RDD 进行转换和行动操作等。
- 提交任务到集群 :使用
spark-submit
脚本将应用程序提交到 Spark 集群。提交时需要指定相关参数,如主节点的地址、应用程序的 jar 包或脚本路径、应用程序所需的依赖等。
任务解析与资源分配
- Driver 程序启动:提交任务后,在集群的某个节点上会启动一个 Driver 程序,它负责协调和管理整个任务的执行。Driver 程序会解析应用程序的逻辑,并将其分解为多个可并行执行的任务。
- 与资源管理器交互:Driver 程序会与集群的资源管理器(如 YARN、Mesos 等)进行交互,请求分配执行任务所需的资源。资源管理器根据集群的资源状况和调度策略,为任务分配 Executor 进程所需的资源,包括 CPU、内存等。
任务执行
- Executor 启动:在分配到资源的节点上,会启动 Executor 进程。每个 Executor 进程负责执行一部分任务,并在其所在的节点上处理数据。Executor 进程启动后,会向 Driver 程序注册自己,以便 Driver 程序可以向其分配任务。
- 任务调度与执行 :Driver 程序根据任务的依赖关系和数据分布情况,将任务分发给各个 Executor 进程。Executor 进程从 HDFS 等分布式存储系统中读取数据,并在本地执行任务中的计算逻辑,对数据进行处理。在执行过程中,可能会涉及到 RDD 的转换操作,如
map
、filter
、reduceByKey
等,这些操作会在 Executor 进程中按照顺序依次执行。
数据通信与结果处理
- Shuffle 操作:在任务执行过程中,如果需要进行数据的重新分区或聚合等操作,可能会触发 Shuffle 过程。Shuffle 操作会将数据在不同的 Executor 之间进行重新分布,以便后续的任务能够正确地处理数据。这是一个较为复杂和耗时的过程,涉及到数据的网络传输和磁盘 I/O。
- 结果收集与返回:当所有的任务都执行完成后,Executor 进程会将结果返回给 Driver 程序。Driver 程序会收集这些结果,并根据应用程序的要求进行进一步的处理,如将结果保存到文件系统、数据库中,或者在控制台打印输出等。
任务结束与资源释放
- 任务结束:Driver 程序在完成所有任务的处理和结果收集后,会向资源管理器发送请求,通知任务已经完成。
- 资源释放:资源管理器收到任务完成的通知后,会回收分配给该任务的资源,包括停止 Executor 进程,释放 CPU、内存等资源,以便这些资源可以被其他任务使用。