从“内存溢出”到“稳定运行”——Spark OOM的终极解决方案

一、资源配置优化:Executor内存的"黄金分割"

1. 堆内内存:避免"过大或过小"的平衡术

核心公式

复制代码
executor.memory  = 单Task内存需求 × executor.cores  × 安全系数(1.5) 

案例 :处理100GB数据,每个Task处理1GB数据,每个Executor分配4核(4个Task并行)

executor.memory = 1GB × 4 × 1.5 = 6GB

常见陷阱

  • 内存过小:executor.memory=2G + executor.cores=4 → 每个Task仅500MB内存,处理1GB数据直接OOM;
  • 内存过大:executor.memory=32G → JVM GC时间过长(超过10秒),反而拖慢任务。
2. 堆外内存:被忽略的"救命稻草"

场景 :Shuffle过程中报"Cannot allocate direct buffer",这是堆外内存不足的典型症状。
解决方案

复制代码
bash

--conf spark.executor.memoryOverhead=4G # 堆外内存设置为堆内内存的50%-100%

原理:堆外内存用于存储Shuffle临时数据、NIO缓冲区,不经过JVM GC,对大Shuffle任务至关重要。

3. CPU核心配置:2-4核的"甜蜜点"

最佳实践executor.cores=2-4 (避免超过5核)

  • 核数过少(如1核):并行度不足,资源利用率低;

  • 核数过多(如8核):Task间内存竞争激烈,易导致单个Task内存不足。

二、分区策略优化:让数据"均匀起舞"

1. 并行度设置:总核数的2-3倍法则

关键参数

  • spark.default.parallelism (RDD):集群总核数 × 2-3
    → 例:50个Executor × 4核 = 200核 → 并行度设为400-600
  • spark.sql.shuffle.partitions (Spark SQL):默认200,数据量大时调至500-1000

效果:单分区数据量从2GB降至200MB,内存压力骤减。

2. 小文件合并:coalesce vs repartition

场景 :HDFS存在大量小文件(每个10MB以下),导致RDD分区数过多(>10000),Task数量爆炸引发OOM。
解决方案

复制代码
scala

// 合并小分区(无Shuffle,效率高) val mergedRDD = rdd.coalesce(100) // 从10000分区合并到100分区 // 数据倾斜时重分区(有Shuffle,均匀性好) val balancedRDD = rdd.repartition(200) // 随机打散数据

3. 数据倾斜处理:从"找到倾斜"到"解决倾斜"

步骤1:定位倾斜Key

复制代码
scala

// 抽样10%数据,统计Key分布 val sample = rdd.sample(false, 0.1).countByKey() sample.foreach { case (key, count) => if (count > totalCount * 0.1) println(s"倾斜Key: $key, 数量: $count") }

步骤2:三大解决方案

倾斜类型 解决方案 适用场景
高频Key倾斜 加盐法(key + "_" + rand(10) Key集中(如某Key占比30%)
大表Join小表 广播小表(broadcast join 小表数据量<100MB
全局聚合倾斜 两阶段聚合(先局部聚合,再全局聚合) groupByKey导致的倾斜

三、监控与调优:用Spark UI"透视"OOM根源

1. 内存问题诊断
  • Executors页面 :关注Memory Used vs Memory Total,若使用率长期>90%,需增加内存;
  • Stages页面 :查看Shuffle Read Size,单个Task读取数据>1GB易OOM,需提高并行度。
2. 数据倾斜诊断
  • Task Metrics :查看每个Task的Input SizeShuffle Read Size,若最大/最小差异>10倍,存在倾斜;

  • 示例:某Stage中99个Task处理100MB数据,1个Task处理10GB数据 → 明显的Key倾斜。

四、避坑总结:Spark OOM调优 checklist

场景 关键操作
内存溢出(堆内) 调大executor.memory ,降低executor.cores
内存溢出(堆外) 调大executor.memoryOverhead
Shuffle数据过大 提高spark.sql.shuffle.partitions
数据倾斜 加盐法/广播Join/两阶段聚合
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