Spark 3.5.1 升级 Java 17 异常 cannot access class sun.nio.ch.DirectBuffer

异常说明

使用Spark 3.5.1 升级到Java17的时候会有一个异常，异常如下

SLF4J: Failed to load class "org.slf4j.impl.StaticLoggerBinder".
SLF4J: Defaulting to no-operation (NOP) logger implementation
SLF4J: See http://www.slf4j.org/codes.html#StaticLoggerBinder for further details.
Exception in thread "main" java.lang.IllegalAccessError: class org.apache.spark.storage.StorageUtils$ (in unnamed module @0x1c88c82d) cannot access class sun.nio.ch.DirectBuffer (in module java.base) because module java.base does not export sun.nio.ch to unnamed module @0x1c88c82d
	at org.apache.spark.storage.StorageUtils$.<clinit>(StorageUtils.scala:213)
	at org.apache.spark.storage.BlockManagerMasterEndpoint.<init>(BlockManagerMasterEndpoint.scala:121)
	at org.apache.spark.SparkEnv$.$anonfun$create$9(SparkEnv.scala:358)
	at org.apache.spark.SparkEnv$.registerOrLookupEndpoint$1(SparkEnv.scala:295)
	at org.apache.spark.SparkEnv$.create(SparkEnv.scala:344)
	at org.apache.spark.SparkEnv$.createDriverEnv(SparkEnv.scala:196)
	at org.apache.spark.SparkContext.createSparkEnv(SparkContext.scala:284)
	at org.apache.spark.SparkContext.<init>(SparkContext.scala:483)
	at org.apache.spark.SparkContext$.getOrCreate(SparkContext.scala:2888)
	at org.apache.spark.sql.SparkSession$Builder.$anonfun$getOrCreate$2(SparkSession.scala:1099)
	at scala.Option.getOrElse(Option.scala:201)
	at org.apache.spark.sql.SparkSession$Builder.getOrCreate(SparkSession.scala:1093)
	at org.apache.spark.examples.JavaStatusTrackerDemo.main(JavaStatusTrackerDemo.java:55)

原因分析

分析下来是因为新版本的jdk是引入了模块的概念，在常规的包引入的时候是都有模块定义的
最关键的信息

cannot access class sun.nio.ch.DirectBuffer (in module java.base)

按照这个信息分析了一把，在Java9以上的版本里面会有module-info.class这部分信息，这个是对模块的定义，当然我们没有主动去引入，这部分就是jdk默认帮我们引入的模块信息。

在这部分我们可以找到sun.nio.ch的引入范围，其实可以发现 sun.nio.ch.DirectBuffer的类并不在引入的范围内

module java.base {
    exports java.io;
    exports java.lang;
    exports java.lang.annotation;
    exports java.lang.constant;
    ...
    exports sun.nio.ch to
        java.management,
        jdk.crypto.cryptoki,
        jdk.incubator.foreign,
        jdk.net,
        jdk.sctp;
    }

这个其实就是一种兼容性的需求了，为了解决这种问题，jdk提供了一些启动的参数，可以强制引入,类似下面这样，其实含义就是主动开发一些内部的模块对外部使用

--add-opens=java.base/java.lang=ALL-UNNAMED
--add-opens=java.base/java.lang.invoke=ALL-UNNAMED
--add-opens=java.base/java.lang.reflect=ALL-UNNAMED
--add-opens=java.base/java.io=ALL-UNNAMED
--add-opens=java.base/java.net=ALL-UNNAMED

参数是怎么来的

另外一个问题是，怎么知道Spark启动的时候都开放哪些参数呢,陆陆续续查询到资料，这个参数信息其实是在
org.apache.spark.launcher.JavaModuleOptions 中定义的
Spark启动的时候会追加

private static final String[] DEFAULT_MODULE_OPTIONS = {
      "-XX:+IgnoreUnrecognizedVMOptions",
      "--add-opens=java.base/java.lang=ALL-UNNAMED",
      "--add-opens=java.base/java.lang.invoke=ALL-UNNAMED",
      "--add-opens=java.base/java.lang.reflect=ALL-UNNAMED",
      "--add-opens=java.base/java.io=ALL-UNNAMED",
      "--add-opens=java.base/java.net=ALL-UNNAMED",
      "--add-opens=java.base/java.nio=ALL-UNNAMED",
      "--add-opens=java.base/java.util=ALL-UNNAMED",
      "--add-opens=java.base/java.util.concurrent=ALL-UNNAMED",
      "--add-opens=java.base/java.util.concurrent.atomic=ALL-UNNAMED",
      "--add-opens=java.base/sun.nio.ch=ALL-UNNAMED",
      "--add-opens=java.base/sun.nio.cs=ALL-UNNAMED",
      "--add-opens=java.base/sun.security.action=ALL-UNNAMED",
      "--add-opens=java.base/sun.util.calendar=ALL-UNNAMED",
      "--add-opens=java.security.jgss/sun.security.krb5=ALL-UNNAMED"};

解决方案

在java启动的时候追加参数,问题可以解决

进一步追问

这个问题其实是在jira中间有记录的
可以看链接 https://issues.apache.org/jira/browse/SPARK-33772

我依旧纠结的情况是这个其实是在3.3.0版本就解决了，我这个可是3.5.1不应该出这个问题啊。

我找到了引用这段代码的地方，是在类
org.apache.spark.launcher.SparkSubmitCommandBuilder.java里面

  private List<String> buildSparkSubmitCommand(Map<String, String> env)
    //这里构造启动参数
    ...
    if (isClientMode) {
     //这里构造客户端参数
     ...
    }
   //追加参数
    addOptionString(cmd, JavaModuleOptions.defaultModuleOptions());
    cmd.add("org.apache.spark.deploy.SparkSubmit");
    cmd.addAll(buildSparkSubmitArgs());
    return cmd;
  }

其实上游就是构造参数的地方。

悟了

看到这里，我终于联系起来了。咋回事呢

我自己写的程序其实就是在main函数上面执行，所以需要添加参数什么的需要自己去指定。
这种其实就是单机模式。我们日常在启动spark程序从控制台上启动，spark-submit这种，其实是SparkSubmit这个程序去帮我们拼接里面的参数，其实我们可以改变这种local模式，我们可以启动一种叫做本地的集群模式，需要改变master参数，完整代码如下:

public final class JavaSparkPi {
  public static void main(String[] args) throws Exception {
    System.out.println(JavaModuleOptions.defaultModuleOptions());
    SparkSession spark = SparkSession
      .builder()
      .appName("JavaSparkPi")
            .master("local-cluster[8,2,1024]")
      .getOrCreate();
    System.out.println(spark.sparkContext().uiWebUrl());
    spark.sparkContext().addJar("/Users/zhuxuemin/spark-examples-3.5.1/target/spark-examples-3.5.1-0.1-SNAPSHOT.jar"); //集群模式需要添加jar路径
    JavaSparkContext jsc = new JavaSparkContext(spark.sparkContext());
    jsc.setLogLevel("INFO");
    ...//这里是代码逻辑
  }
}

启动之后从控制台里面java命令可以看到参数：

前面这部分参数是我们自己加的
/Library/Java/JavaVirtualMachines/jdk-17.jdk/Contents/Home/bin/java --add-exports java.base/sun.nio.ch=ALL-UNNAMED -Dfile.encoding=UTF-8 -classpath 


这里中间很多jar包，下面找到参数，这部分就是spark代码自己加的
 "--add-opens=java.base/sun.nio.cs=ALL-UNNAMED" "--add-opens=java.base/sun.security.action=ALL-UNNAMED" "--add-opens=java.base/sun.util.calendar=ALL-UNNAMED" "--add-opens=java.security.jgss/sun.security.krb5=ALL-UNNAMED" "-Djdk.reflect.useDirectMethodHandle=false" "org.apache.spark.executor.CoarseGrainedExecutorBackend" "--driver-url" "spark://[email protected]:50404" "--executor-id" "57" "--hostname" "192.168.31.89" "--cores" "2" "--app-id" "app-20240602104758-0000" "--worker-url" "spark://[email protected]:50411" "--resourceProfileId" "0"

这里面的逻辑就是我们启动的main函数，会按照分布式的模式去启动worker，启动之前会生成命令行，就是我们看到的样子。

好了，死磕到这里了，算是可以睡着了，zzzz~~~

参考资料

翻了很多资料，贴上
https://cloud.tencent.com/developer/ask/sof/107234786
https://issues.apache.org/jira/browse/SPARK-33772
https://issues.apache.org/jira/browse/SPARK-36796
https://stackoverflow.com/questions/72724816/running-unit-tests-with-spark-3-3-0-on-java-17-fails-with-illegalaccesserror-cl
https://github.com/apache/spark/blob/v3.3.0/launcher/src/main/java/org/apache/spark/launcher/JavaModuleOptions.java
https://stackoverflow.com/questions/76969857/storageutils-cannot-access-class-sun-nio-ch-directbuffer
https://spark.apache.org/docs/latest/index.html