扩展Oozie

在前面的两篇文章中[1，2]，我们描述了Oozie工作流服务器，并且展示了几个工作流的示例。我们还描述了针对Oozie的工作流的部署和配置，以及用来启动、停止和监控Oozie工作流的工具。

在本文中，我们会向你展示Oozie的可扩展性，并说明它是如何支持我们实现自定义的、协同工作的语言扩展。

为什么需要自定义节点（Custom Node）？

正如我们在文章[1]中所说明的，Oozie之所以与众不同，是因为它提供了一种“最小化”的工作流语言，其中只包含少数几种控制和动作节点。尽管 其中的一种动作节点是java动作节点，它让我们可以从Oozie工作流调用任意一个带有main方法的java类，但这种方法并非总是最佳的。原因之一 就在于，java动作是在Hadoop簇集中作为map-reduce作业执行的，并且只带有唯一的Mapper任务。一方面，这带来了很多好处：

• 它拥有内建的可伸缩性以及对map/reduce框架的灾难恢复支持，这样我们就不必这些特性构建到Oozie中。
• 外部执行机制，这让Oozie引擎变得更轻量级，从而可以支持更多并发运行的过程。

另一方面，这种方法也有一些缺点：

• 它把每个java节点都作为mapper任务启动，这会导致在Hadoop簇集中启动新的JVM而产生额外的开销。
• 在外部执行java类导致了额外的网络传输，用于与Oozie服务器同步这些执行结果。
• 从java节点传递参数成了非常耗费资源的操作。

尽管如此，在运行时间相对较长（几分钟甚至几小时）的map/reduce或者Pig作业中，好处会大大超过负载的缺点，但是，在简单的java节 点中（参见[2]），我们就需要注意外部执行所导致的开销了。所以，使用自定义动作节点的原因之一，就是为了支持在Oozie的执行上下文中直接执行轻量 级的java类[1]。

使用自定义动作的另一个原因是为了提高工作流的语义和可读性。由于Oozie是一种支持基于Hadoop处理组件的工作流引擎，所以它的语法完全是 以Hadoop执行为中心的——Hadoop文件系统、map/reduce、Pig等等。这种语法能够很好地符合Hadoop开发者的习惯，但是并没有 涉及到太多关于给定动作的功能信息。我们可以为动作本身制定与业务相关的命名转换规则，但这只是特别用来解决问题的——对动作的命名只反映了给定过程的语 法，既不是总体上的主题领域，也不能解决动作参数的问题，那些问题仍然只能由开发者来解决。

幸运的是，Oozie支持非常棒的扩展机制——自定义动作节点[3]，它让我们可以很容易地解决这两个问题。自定义的动作节点让我们可以使用附加的动作（动词）来扩展Oozie的语言。Oozie的动作节点可以是同步的，也可以是异步的。

• 同步节点——它在Oozie内部执行，在继续执行之前会等待这些节点完成动作。这些节点是为轻量级的任务所用的，像自定义计算，文件系统的移动、创建目录、删除等等。
• 异步节点——它是由Oozie启动的，但是在Oozie引擎的外部执行，它会监控正在执行的动作，直到完成。这是通过动作的回调或者Oozie针对动作状态的polling操作完成的。

实现Oozie自定义动作处理程序

在这个例子中，我们会对独立的邮件程序进行转换，并展现到自定义的email动作中[2]（代码1）。

package com.navteq.assetmgmt.oozie.custom;  import java.util.Properties; import java.util.StringTokenizer;  import javax.mail.Message; import javax.mail.Session; import javax.mail.Transport; import javax.mail.internet.InternetAddress; import javax.mail.internet.MimeMessage;  import org.apache.oozie.ErrorCode; import org.apache.oozie.action.ActionExecutor; import org.apache.oozie.action.ActionExecutorException; import org.apache.oozie.action.ActionExecutorException.ErrorType; import org.apache.oozie.client.WorkflowAction; import org.apache.oozie.util.XmlUtils; import org.jdom.Element; import org.jdom.Namespace;  public class EmailActionExecutor extends ActionExecutor {           private static final String NODENAME = "eMail";           private static final String SUCCEEDED = "OK";   private static final String FAILED = "FAIL";   private static final String KILLED = "KILLED";           private static final String DEFAULMAILSERVER = "imailchi.navtech.com";          private static final String EMAILSERVER = "emailServer";          private static final String SUBJECT = "emailSubject";          private static final String MESSAGE = "emailBody";          private static final String FROM = "emailFrom";          private static final String TO = "emailTo";    public EmailActionExecutor() {     super(NODENAME); }           @Override          public void check(Context context, WorkflowAction action) throws ActionExecutorException {                    // Should not be called for synch operation                   throw new UnsupportedOperationException();          }           @Override          public void end(Context context, WorkflowAction action)throws ActionExecutorException {                    String externalStatus = action.getExternalStatus();                   WorkflowAction.Status status = externalStatus.equals(SUCCEEDED) ?                          WorkflowAction.Status.OK : WorkflowAction.Status.ERROR;                   context.setEndData(status, getActionSignal(status));          }           @Override          public boolean isCompleted(String arg0) {                    return true;          }           @Override          public void kill(Context context, WorkflowAction action) throws ActionExecutorException {  context.setExternalStatus(KILLED); context.setExecutionData(KILLED, null);          }           @Override          public void start(Context context, WorkflowAction action) throws ActionExecutorException {                    // Get parameters from Node configuration                   try{                            Element actionXml = XmlUtils.parseXml(action.getConf());                            Namespace ns = Namespace.getNamespace("uri:custom:email-action:0.1");                             String server = actionXml.getChildTextTrim(EMAILSERVER, ns);                            String subject = actionXml.getChildTextTrim(SUBJECT, ns);                            String message = actionXml.getChildTextTrim(MESSAGE, ns);                            String from = actionXml.getChildTextTrim(FROM, ns);                            String to = actionXml.getChildTextTrim(TO, ns);                             // Check if all parameters are there                            if(server == null)                                     server = DEFAULMAILSERVER;                            if((message == null) || (from == null) || (to == null))                                     throw new ActionExecutorException(ErrorType.FAILED,    ErrorCode.E0000.toString(), "Not all parameters are defined");                             // Execute action synchronously                            SendMail(server, subject, message, from, to);                            context.setExecutionData(SUCCEEDED, null);                 }                 catch(Exception e){      context.setExecutionData(FAILED, null);                        throw new ActionExecutorException(ErrorType.FAILED,    ErrorCode.E0000.toString(), e.getMessage());                 }      }       // Sending an email      public void SendMail(String server, String subject, String message,                            String from, String to) throws Exception {                  // create some properties and get the default Session                 Properties props = new Properties();                 props.setProperty("mail.smtp.host", server);                 Session session = Session.getDefaultInstance(props, null);                  // create a message                 Message msg = new MimeMessage(session);                  // set the from and to address                 InternetAddress addressFrom = new InternetAddress(from);                 msg.setFrom(addressFrom);                  // To is a comma separated list                 StringTokenizer st = new StringTokenizer(to, ",");                 String [] recipients = new String[st.countTokens()];                 int rc = 0;                 while(st.hasMoreTokens())                         recipients[rc++] = st.nextToken();                 InternetAddress[] addressTo = new InternetAddress[recipients.length];                 for (int i = 0; i < recipients.length; i++){                         addressTo[i] = new InternetAddress(recipients[i]);                 }                 msg.setRecipients(Message.RecipientType.TO, addressTo);                  // Setting the Subject and Content Type                 msg.setSubject(subject);                 msg.setContent(message, "text/plain");                 Transport.send(msg);      } } 

代码1： Email自定义动作

这个实现对ActionExecutor[2]类（由Oozie提供）进行了扩展，并重写了一些必要的方法。因为邮件的发送过程是一种非常快速的操作，所以我们决定将其实现为同步的动作处理程序，那意味着它会在Oozie的执行上下文中执行。

我们的实现（代码1）遵循了Oozie文档并实现了所有必需的方法：

• 对于所有自定义动作处理程序都需要没有参数的构造函数。这个构造函数会注册动作处理程序的名称（使用动作名称来调用父类），我们会在工作流XML中使用它。
• 我们可以使用InitActionType[3]方法来注册执行动作时可能发生的异常，以及它们的类型和错误信息，并为执行程序本身执行初始化操作。
• Start方法是用来启动动作的执行操作的。因为我们实现的是同步动作，所以整个动作都会在此执行。这个方法是由Oozie调用的，它有 两个参数：Context和WorkflowAction。Context参数提供了对Oozie工作流执行上下文的访问，其中主要包含了工作流的变量， 并提供了对其进行操作的非常简单的API（set、get）[4]。而WorkflowAction则提供了Oozie对当前动作的定义。
• 还有Check方法，Oozie会使用它来检查动作的状态。它不能作为同步动作来调用。
• Kill方法，可以用来中断运行的作业或者动作。
• End方法，可以用于所有清理动作，或者用于可能在完成动作之后所要做的处理。它还需要设置执行的结果。

部署并使用Oozie自定义动作处理程序

实现了自定义的动作执行方式之后，我们需要为新的email动作定义XML模式[5]（代码2）。

"1.0" encoding="UTF-8"?> "http://www.w3.org/2001/XMLSchema"                    xmlns:email="uri:custom:email-action:0.1"      elementFormDefault="qualified"      targetNamespace="uri:custom:email-action:0.1"> "EMAIL">                           "emailServer" type="xs:string" minOccurs="0" maxOccurs="1" />                   "emailSubject" type="xs:string" />                  "emailFrom" type="xs:string" />                   "emailTo" type="xs:string" />                  "emailBody" type="xs:string" />           

"eMail" type="email:EMAIL">

代码2： 为email组件所用的XML schema

自定义动作节点和XML schema文件都需要打包在单独的jar文件中，比方说emailAction.Jar。我们可以使用Oozie的oozie-setup.sh脚本执行下面的命令，从而把这个（以及其他所有）jar文件添加到Oozie的war文件中。

$ bin/oozie-setup.sh -jars emailAction.jar:mail.jar (See Adding Jars to Oozie) 

代码3： 部署命令

向Oozie添加Jar文件 你要知道，Cloudera推荐的oozie-setup.sh命令行会重新构建你的war文件，并且， 如果你使用网页来监控作业，那么就会丢失java的脚本扩展。在测试方面，我们难以同时包含-extjs和-jars选项。作为权宜之计，我们会把jar 文件复制到${CATALINA_BASE}/webapps/oozie/WEB-INF/lib中，其中${CATALINA_BASE}代表的是 /var/lib/oozie/oozie-server。请注意，这里存在一定的风险，如果其他人重新构建了war文件，那么你就会丢失这些扩展，并且 他们以后需要手动添加。对于测试来说，我们建议复制jar文件，然而，对于生产环境，我们建议把jar添加到war文件中。

现在我们需要把关于自定义执行器的信息注册到Oozie的运行时中。这是通过扩展oozie-site.xml完成的[6]。我们可以通过在Oozie配置文件oozie-site.xml中添加或者修改“oozie.service.ActionService.executor.ext.classes”[7]来注册自定义动作本身（代码4）。

……………………………………         oozie.service.ActionService.executor.ext.classes        com.navteq.assetmgmt.oozie.custom. EmailActionExecutor   ……………………………………

代码4： 自定义执行配置

为新动作（代码2）所用的XML schema应该添加到oozie-site.xml中，位于属性“oozie.service.WorkflowSchemaService.ext.schemas”[8]之下（代码5）。

………………………………………         oozie.service.SchemaService.wf.ext.schemas         emailAction.xsd  …………………………………

代码5： 自定义模式配置

最后，Tomcat启动之后，我们就可以在工作流中使用自定义的动作节点了。

为了测试我们的实现，我们创建了简单的工作流（代码6），它会使用我们的执行器来发送email。

 'uri:oozie:workflow:0.1' name='emailTester'>  'simpleEmail'/>   'simpleEmail'>          test      mike.segel@.com       boris.lublinsky@.com      This is a test message, if you can see this, Mikey did something right! :)       "fail"/>    "end"/>    "fail">    Workflow failed, error message[${wf:errorMessage(wf:lastErrorNode())}]     'end'/> 

代码6： 使用email自定义动作执行器的简单工作流

结论

在这篇文章中，我们展示了如何通过创建自定义的动作执行器来扩展Oozie。这样做让我们可以定义和实现部门或者企业专用的Oozie语言（领域专用语言），其中具有部门或者企业的功能。这样的领域专用语言能够简化特定部门或者企业的构建过程，并提高代码的可读性。

尽管Oozie相对还不够成熟，但是它已经为处理包含多个map/reduce作业、并且能够向总体的业务过程添加非map-reduce作业的过 程提供了基本的框架。随着越来越多的用户使用Oozie并提供反馈，我们相信它有足够的潜力，可以成为Hadoop环境中强大的集成部分。

对于Oozie来说，还有很多我们没有在这三篇文章中包含的内容。我们只是期望它们可以引起你对Oozie工作流引擎的足够兴趣，并且能够成为进一步研究Oozie的不错的起点。

参考信息

1. Boris Lublinsky, Mike Segel. Introduction to Oozie.
2. Boris Lublinsky, Mike Segel. Oozie by Example
3. Oozie custom Action Nodes 
4. Oozie source code 

关于作者

Boris Lublinsky是NAVTEQ公司的首席架构师，在这家公司中他的工作是为大型数据管理和处理、SOA以及实现各种 NAVTEQ的项目定义架构的愿景。他还是InfoQ的SOA编辑，以及OASIS的SOA RA工作组的参与者。Boris是一位作者，还经常发表演讲，他最新的一本书是《Applied SOA》。

Michael Segel在过去二十多年间一直与客户写作，识别并解决他们的业务问题。Michael已经作为多种角色、在多个行业中工作过。他是一位独立顾问，总是期望能够解决所有有挑战的问题。Michael拥有俄亥俄州立大学的软件工程学位。

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[1] 这种类的例子可能是各种计数器操作、简单的计算等等。

[2] 所有Oozie动作执行器都是Oozie分发程序的一部分，它们都是通过扩展这个类实现的。

[3] 在我们的实现中，我们使用的是默认的实现，这样就是为什么没有在代码中展现的原因。你可以查看一下Oozie的源代码[4]，就可以知道在现存的Oozie动作处理程序中是如何实现这个方法的。

[4] 配置自定义执行器有两种方式——工作流变量和/或动作配置。在我们的例子中展示的是后者，但是在实际情况中，实际上总是二者的组合。

[5] 确保不仅要定义复杂的类型，还要对元素进行定义。那是Oozie所期望的。

[6] 通常在Oozie的分发包中叫做oozie-default.xml。

[7] 对于多个执行器，类名应该以逗号分隔。

[8] 对于多次执行，我们可以为多种模式使用逗号分隔的列表。

查看英文原文：Extending Oozie