Spark UI实现原理与事件监听机制

Spark UI实现原理与事件监听机制

一、引言

Spark UI是了解spark任务运行情况的入口，也是进行spark任务性能优化与调试必不可少的工具。在Spark UI中可以查看job、stage、storage、environment、excutors和spark sql等信息，那么这都是怎么实现的，这些信息都是怎么获取到的呢？本文从源码的角度对Spark UI的信息获取方式与Spark的事件监听机制进行解析。

二、Spark UI实现原理与事件监听机制

Spark UI是driver中提供的一个web服务，其中展现了整个应用的运行信息，由此肯定各executors在运行过程中不断上报其运行信息与资源情况。SparkUI架构图如下，Spark采用事件监听、异步更新的方式来实现任务监控。为什么要使用事件监听机制？

• 假如采用函数调用、同步更新的方式，那么随着任务数和监控指标的增加，可能会因为Driver所在JVM的线程数有限而导致更新无法及时执行从而影响监控数据的更新。
• 分布式环境下可能因为网络问题等原因，导致同步调用线程被阻塞，线程被长时间占用。
• 将同步调用更换为异步事件，当前线程可以继续执行后续逻辑，这样整个系统的并发度会大大增加。
• 发送的事件会存入缓存，由定时调度器取出后，分配给监听此事件的监听器对监控数据进行更新。

如图所示：DAGScheduler是主要的产生各类SparkListenerEvent的源头，它将各种SparkListenerEvent发送到listenerBus的事件队列中，listenerBus通过定时器将SparkListenerEvent事件匹配到具体的SparkListener，改变SparkListener中的统计监控数据，最终由SparkUI的界面展示。Spark里定义了很多监听器SparkListener的实现，包括JobProgressListener、EnvironmentListener、StorageStatusListener、ExecutorsListener和RDDOperationGraphListener。

下面结合源码介绍下SparkUI的实现原理：

1. Spark UI是在SparkContext.scala中进行创建初始化的，每个spark应用有且仅有一个活跃的SparkContext。在一个Spark应用中，首先必需新建一个SparkContext，也就同时新建了Spark UI对象，可以通过spark.ui.enabled关闭此功能。

    _ui =
      if (conf.getBoolean("spark.ui.enabled", true)) {
        Some(SparkUI.createLiveUI(this, _conf, listenerBus, _jobProgressListener,
          _env.securityManager, appName, startTime = startTime))
      } else {
        // For tests, do not enable the UI
        None
      }
    // Bind the UI before starting the task scheduler to communicate
    // the bound port to the cluster manager properly
    _ui.foreach(_.bind())
   

2. SparkUI.createLiveUI创建SparkUI对象实际是调用下面的create方法，其主要工作是初始化几个事件监听者，并将其注册到事件总线上去。这是设计模式中典型的观察者模式，其中的关键则是SparkListenerBus的实现，即spark的事件监听机制的实现原理。

    /**
     * Create a new Spark UI.
     *
     * @param sc optional SparkContext; this can be None when reconstituting a UI from event logs.
     * 参数sc，可选的SparkContext对象，当从事件日志中重建一个UI对象时它可以为None。
     * @param jobProgressListener if supplied, this JobProgressListener will be used; otherwise, the
     *                            web UI will create and register its own JobProgressListener.
     * 参数 jobProgressListener：如果提供了就使用这个JobProgressListener，
     *                           否则UI对象会创建并注册它自己的JobProgr