2022年1月，科学技术部高新技术司副司长梅建平在“第六届中国新金融高峰论坛”上表示，当前数据量已经大大超过了处理能力的上限，若信息技术仍然是渐进式发展，则数据处理能力的提升将远远落后于指数级增长的数据量。因此，在一段时期内，数据处理能力与效率的提升仍将是大数据发展要面对的技术难点。
随着5G、物联网等网络信息技术的快速发展以及应用的快速增长，数据量也呈指数级增长，纵观运营商整个大数据开发的链路上，在各个环节都会出现各种严峻的问题，随着数据任务调度量级日益增大，阻碍数据正确且高效地发挥价值，对运营商数据团队提出严峻挑战。
在大数据领域，越来越多的企业拥抱开源软件，在这个背景下，我们针对数据调度工具如何正确选型？
中国移动云能力中心软件开发工程师徐海辉表示：古语云“工欲善其事必先利其器”，如果你正处于观望/不知如何下手/即将参与开源项目的小伙伴，我建议可以先从一个优秀的开源社区源代码的入手，我在中国移动目前主要负责数据服务，这次在 Apache DolphinScheduler 4月 Meetup 上为大家带来DolphinScheduler源码2.X解析，希望你有所收获。
本次演讲主要包含四个部分：
- 开篇与源码环境准备
- 服务启动流程
- 任务执行流程
- 个人思考与总结
徐海辉
中国移动云能力中心 软件开发工程师。从事大数据基础平台开发，主要负责中国移动Hadoop大数据平台组件Ranger 、移动云Lake House 产品的研发
关键词：Apache DolphinScheduler源码2.X解析、源码环境准备、服务启动、任务执行
Apache DolphinScheduler 源码下载链接:
https://dolphinscheduler.apache.org/zh-cn/download/download.html
01 开篇与源码环境准备
Apache DolphinScheduler是一个基于java开发的开源分布式工作流调度系统。致力于可视化操作任务及工作流之间的依赖关系，并可视化整个数据流过程；解决数据处理流程中错综复杂的依赖关系。
01 入手DolphinScheduler需要考虑的问题
- 开源分布式的工作原理？
- 工具可视化是体现在哪里？
- Master和Worker之间如何通信？
- 怎么体现工作流之间的依赖关系？
“Show me the code”
其实在这个过程中需要考虑的问题有很多，我们不妨从官方给的架构图先简单梳理一下，然后通过实际的使用，再去研究源码，一套组合拳下来就差不多了。
02 DolphinScheduler架构图
话不多说，开撸！
4个由源码启动的服务是：UI、MasterServer、WorkServer、AlertServer（还有LoggerServer图里面没有体现）
- MasterServer & WorkServer依赖于Zookeeper协调服务中心注册
- MasterServer & WorkServer 1-N组成集群，分别是单独的服务和进程
- 执行任务支持的插件：Flink、Shell、Subflow、SQL、Procedure、Python、MR、Spark、Dependent等等
03 预先必备知识
- Netty
一个异步的、基于事件驱动的网络应用框架，用于快速开发可维护、高性能的网络服务器和客户端
- Zookeeper
一个分布式的，开放源码的分布式应用程序协调服务，它是一个为分布式应用提供一致性服务的软件，提供的功能包括：配置维护、域名服务、分布式同步、组服务等。
- 分布式锁
为了解决单机部署情况下的并发控制锁策略失效这个问题，需要一种跨机器的互斥机制来控制共享资源的访问
- Quartz
定时自动执行任务
- 多线程
很多小伙伴不明白Master和Worker之间是怎么通信的，DolphinScheduler是基于Netty框架来实现的。这里可以拓展一下，服务器之间的通信还有很多方式：
- HTTP
HTTP：http其实是一种网络传输协议，基于TCP，规定了数据传输的格式。
- REST API
REST API通信是通过JSON格式的字符串进行数据传输的，而字符串是可以在网络中穿透防火墙的。也就是说，REST API可以穿透防火墙。同时字符串也可以不用受开发语言的限制，可以同时完成后端与WEB，后端与APP(Android，IOS)之间的通信。
- RPC
RPC通信又称远程过程调用，在内网中速度非常快，效率高。
如下图是准备相关环境的部署，并且我还提供了一个远程Debug的方式，这个不难理解，比如你想调试API，在启动过程中，它肯定会调用脚本，你只需要在脚本里面添加 Debug启动的一些参数，就可以进行一个远程的Debug。
像框框里面的数字实际上是服务的端口号，如果跟本地服务/其他组件端口之间有冲突的话，对它可以进行一个修改。
02 服务启动流程
01 Master启动流程
- MasterServer采用分布式无中心设计理念，基于Netty提供监听服务。
- MasterServer服务启动时向Zookeeper注册临时节点，通过监听Zookeeper临时节点变化来进行容错处理。
- MasterServer主要负责 DAG 任务切分、任务提交监控，并同时监听其它MasterServer和WorkerServer的健康状态。
启动步骤
- 启动Netty 服务端服务
- 注册到Zookeeper
- 启动Event处理器
- 启动scheduler定时任务
- 启动StateWheel处理器
↓↓↓源码一览↓↓↓
对应路径里面存放了MasterServer.java的类，里面有对应的main方法
执行完构造函数后，会启动run方法及其各个组件
这里会提前构造参数
调用start方法启动
注册元数据信息到Zookeeper上面，值得一提的是这里采用的是临时路径，比如说在过程中服务断开了或者session过期，临时路径过一段时间会自己去Delete掉。
启动调度服务
启动Quartz框架，启动完之后相当于是一个独立的服务.
小结：
- 第一步是注册这个Netty
- 第二步是向Zookeeper注册数据信息。
- 第三步是启动相关组件和调度任务
- 第四步是启动Quartz框架
02 Worker启动流程
- WorkerServer采用分布式无中心设计理念，WorkerServer基于Netty提供监听服务。
- WorkerServer主要负责任务的执行和提供日志服务。WorkerServer服务启动时向Zookeeper注册临时节点，并维持心跳。
拓展：防止出现断开、关闭等突发状况，这里会选择注册临时节点做出Delete动作。
启动步骤
- 启动Netty 服务端服务
- 注册到Zookeeper
- 维护workserver节点状态
- 启动TaskExecuteThread
- 启动RetryReportTaskStatusThread
↓↓↓源码一览↓↓↓
找到WorkServer.java中的main方法，进程代码也位于DolphinScheduler-Server模块下面
启动Netty服务，过程中也会提供一些端口，以便和其他进程交互
向Zookeeper注册信息，其中WorkerregistryClient调用了Zookeeper的代码
主要是处理和创建一些节点
启动组件，WorkerManagerThread主要是管理Master发过来的任务
启动组件，RetryReportTaskStatus主要是给Master反馈信息
03 任务执行流程
首先我们可以从UI界面具体分析一些工作流是如何运行的？
DolphinScheduler-api : ExecutorController.java → startProcessInstance() → createCommand() →写入表 t\_ds\_command
然后通过代码的跟踪去看一下
位于DolphinScheduler-API模块下的controller里面
Start-process-instance会调用ExecProcessInstance方法
通过一系列的执行，最终会解析一些参数
解析完之后会生成一条记录（Create Command）
接下来MasterServer会不定时扫描表里面的记录，然后拉取出来，最后构建流程的实例
定时任务轮询获取
Dolphinscheduler-server: MasterSchedulerService.java → scheduleProcess() → findOneCommand() → 创建ProcessInstance
构建DAG并分发到worker
- WorkflowExecuteThread.java → startProcess() → buildFlowDag() → submitPostNode() → submitStandByTask() → submitTaskExec()
- TaskProcessor.java → dispatchTask() → 放入TaskPriorityQueue
- TaskPriorityQueueConsumer.java: → dispatch()
- ExecutorDispatcher.java → dispatch()
- NettyExecutorManager.java → execute() →build command → doExecute() → ettyRemotingClient.send()
Master启动完之后会不停拉取命令，然后解析完之后分发给Worker
可以看一下它的run方法
Scheduleprocess方法去找一条命令→Findonecommand，找到之后对它进行解析，创建工作流实例
交给WorkflowExecuteThread线程执行
WorkflowExecuteThread run方法启动之后提交一个节点
放到优先级队列里面，构造处理的一些参数，通过Netty分发
Worker接收任务并执行
- NettyClientHandler.java → channelRead() → processReceived() → TaskExecuteProcessor.java → process() → workerExecuteQueue.offer()
- WorkerManagerThread.java → workerExecuteQueue.take()
- TaskExecuteThread.java → build taskRequest → taskChannel.create(taskRequest) →AbstractTask init() → handle()
通过taskExcutethread执行
通过代码跟踪，我们发现是调用队列里面的offer方法
通过channelRead方法接收Master发过来的信息，然后放在队列里面
通过while循环不停的处理队列里的任务
任务执行的参数都放在taskExcutiontext里面
TaskChannel主要识别脚本任务类型（Flink、Shell、Python等脚本）
任务执行完之后，通过ResponseCommand收集完信息反馈给Master
04思考与总结
01 优化返回方式
我们看源码的过程当中发现，比如说在DolphinSchedulerr-api跟前端交互接口的时候，请求参数返回的时候，它没有用bean来进行处理，什么意思呢？就是说它参数比较混乱，比如说自己的一些恶应用要接入 DolphinScheduler，或者说后续社区要提供一些SDK，有bean的方式进行参数传递是比较好的。
02 表格式统一
还有一个在调研的过程当中，这个表的命名还有优化空间，表的命名格式有一些不同，比如说一些关系表，它后面加了 relation，然后有一些是加在前面的。
03 命名不友好
在看源码的过程当中，发现它的一些命名是不太友好的，如上图
05拥抱开源
你如果从事软件开发，你有可能会想花时间去打造一下属于你自己的IP，比如说你负责具体某个组件，成为核心开发者。
01 我们为什么要去学习开源？
1、提升技术功底：学习源码里的优秀设计思想，比如疑难问题的解决思路，一些优秀的设计模式，整体提升自己的技术功底，比如说在DS里面，用了大量的线程去处理一些Event，然后使用了去中心化，还有使用队列，优先级队列等等
2、深度掌握技术框架：源码看多了，对于一个新技术或框架的掌握速度会有大幅提升，比如说你要去学习 DS或者对它进行一个二次开发，你肯定要去了解一下其他知识，比如说Netty，还有Zookeeper
3、快速定位线上问题：遇到线上问题，特别是框架源码里的问题(比如bug)，能够快速定位
4、拥抱开源社区：参与到开源项目的研发，结识更多大牛，积累更多优质人脉看源码
02 在开源社区的学习方法
- 先使用：先看官方文档快速掌握框架的基本使用
- 抓主线：找一个demo入手，顺藤摸瓜快速看一遍框架的主线源码，画出源码主流程图，切勿一开始就陷入源码的细枝末节，否则会把自己绕晕，凭经验猜
- 画图做笔记：总结框架的一些核心功能点，从这些功能点入手深入到源码的细节，边看源码边画源码走向图，并对关键源码的理解做笔记，把源码里的闪光点都记录下来，后续借鉴到工作项目中，理解能力强的可以直接看静态源码，也可以边看源码边debug源码执行过程，观察一些关键变量的值
- 整合总结：所有功能点的源码都分析完后，回到主流程图再梳理一遍，争取把自己画的所有图都在脑袋里做一个整合
参与贡献
随着国内开源的迅猛崛起，Apache DolphinScheduler 社区迎来蓬勃发展，为了做更好用、易用的调度，真诚欢迎热爱开源的伙伴加入到开源社区中来，为中国开源崛起献上一份自己的力量，让本土开源走向全球。
参与 DolphinScheduler 社区有非常多的参与贡献的方式，包括：
贡献第一个PR(文档、代码) 我们也希望是简单的，第一个PR用于熟悉提交的流程和社区协作以及感受社区的友好度。
社区汇总了以下适合新手的问题列表：https://github.com/apache/dolphinscheduler/issues/5689
非新手问题列表：https://github.com/apache/dolphinscheduler/issues?q=is%3Aopen+is%3Aissue+label%3A"volunteer+wanted"
如何参与贡献链接：https://dolphinscheduler.apache.org/zh-cn/docs/development/contribute.html
来吧，DolphinScheduler开源社区需要您的参与，为中国开源崛起添砖加瓦吧，哪怕只是小小的一块瓦，汇聚起来的力量也是巨大的。
参与开源可以近距离与各路高手切磋，迅速提升自己的技能，如果您想参与贡献，我们有个贡献者种子孵化群，可以添加社区小助手微信(Leonard-ds) ，手把手教会您( 贡献者不分水平高低，有问必答，关键是有一颗愿意贡献的心 )。
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来吧，开源社区非常期待您的参与。