Spark UI (基于Yarn) 分析与定制

这篇文章的主旨在于让你了解Spark UI体系,并且能够让你有能力对UI进行一些定制化增强。在分析过程中,你也会深深的感受到Scala语言的魅力。

前言

有时候我们希望能对Spark UI进行一些定制化增强。并且我们希望尽可能不更改Spark的源码。为了达到此目标,我们会从如下三个方面进行阐述:

  1. 理解Spark UI的处理流程
  2. 现有Executors页面分析
  3. 自己编写一个HelloWord页面

Spark UI 处理流程

Spark UI 在SparkContext 对象中进行初始化,对应的代码:

_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())

这里做了两个动作,

  1. 通过SparkUI.createLiveUI 创建一个SparkUI实例 _ui
  2. 通过 _ui.foreach(_.bind())启动jetty。bind 方法是继承自WebUI,该类负责和真实的Jetty Server API打交道。

和传统的Web服务不一样,Spark并没有使用什么页面模板引擎,而是自己定义了一套页面体系。我们把这些对象分成两类:

  1. 框架类,就是维护各个页面关系,和Jetty API有关联,负责管理的相关类。
  2. 页面类,比如页面的Tab,页面渲染的内容等

框架类有:

  • SparkUI,该类继承子WebUI,中枢类,负责启动jetty,保存页面和URL Path之间的关系等。
  • WebUI

页面类:

  • SparkUITab(继承自WebUITab) ,就是首页的标签栏
  • WebUIPage,这个是具体的页面。

SparkUI 负责整个Spark UI构建是,同时它是一切页面的根对象。

对应的层级结构为:

 SparkUI -> WebUITab ->  WebUIPage

在SparkContext初始化的过程中,SparkUI会启动一个Jetty。而建立起Jetty 和WebUIPage的桥梁是org.apache.spark.ui.WebUI类,该类有个变量如下:

protected val handlers = ArrayBuffer[ServletContextHandler]()

这个org.eclipse.jetty.servlet.ServletContextHandler是标准的jetty容器的handler,而

 protected val pageToHandlers = new HashMap[WebUIPage,   ArrayBuffer[ServletContextHandler]]

pageToHandlers 则维护了WebUIPage到ServletContextHandler的对应关系。

这样,我们就得到了WebUIPage 和 Jetty Handler的对应关系了。一个Http请求就能够被对应的WebUIPage给承接。

从 MVC的角度而言,WebUIPage 更像是一个Controller(Action)。内部实现是WebUIPage被包括进了一个匿名的Servlet. 所以实际上Spark 实现了一个对Servlet非常Mini的封装。如果你感兴趣的话,可以到org.apache.spark.ui.JettyUtils 详细看看。

目前spark 支持三种形态的http渲染结果:

  • text/json
  • text/html
  • text/plain

一般而言一个WebUIPage会对应两个Handler,

val renderHandler = createServletHandler(
 pagePath, 
 (request: HttpServletRequest) => page.render(request), 
securityManager,
 basePath)

val renderJsonHandler = createServletHandler(pagePath.stripSuffix("/") + "/json",  (request: HttpServletRequest) => page.renderJson(request), securityManager, basePath)

在页面路径上,html和json的区别就是html的url path 多加了一个"/json"后缀。 这里可以看到,一般一个page最好实现

  • render
  • renderJson

两个方法,以方便使用。

另外值得一提的是,上面的代码也展示了URL Path和对应的处理逻辑(Controller/Action)是如何关联起来的。其实就是pagePath -> Page的render函数。

Executors页面分析

我们以 Executors 显示列表页 为例子,来讲述怎么自定义开发一个Page。

首先你需要定义个Tab,也就是ExecutorsTab,如下:

 private[ui] class ExecutorsTab(parent: SparkUI) extends SparkUITab(parent, "executors")

ExecutorsTab会作为一个标签显示在Spark首页上。
接着定义一个ExecutorsPage,作为标签页的呈现内容,并且通过

attachPage(new ExecutorsPage(this, threadDumpEnabled))

关联上 ExecutorsTab 和 ExecutorsPage。

ExecutorsPage 的定义如下:

 private[ui] class ExecutorsPage(    parent: ExecutorsTab,    threadDumpEnabled: Boolean)  
 extends WebUIPage("")

实现ExecutorsPage.render方法:

 def render(request: HttpServletRequest): Seq[Node] 

最后一步调用

 SparkUIUtils.headerSparkPage("Executors (" + execInfo.size + ")",     content, parent)

输出设置页面头并且输出content页面内容。

这里比较有意思的是,Spark 并没有使用类似Freemarker或者Velocity等模板引擎,而是直接利用了Scala对html/xml的语法支持。类似这样,写起来也蛮爽的。

val execTable =  <table class={UIUtils.TABLE_CLASS_STRIPED}>    
<thead>      
<th>Executor ID</th>     
<th>Address</th>      
<th>RDD Blocks</th>     
<th><span data-toggle="tooltip" title={ToolTips.STORAGE_MEMORY}>Storage Memory</span>
</th>      
<th>Disk Used</th>      
<th>Active Tasks</th>

如果想使用变量,使用{}即可。

那最终这个Tag是怎么添加到页面上的呢?
如果你去翻看了源码,会比较心疼,他是在SparkUI的initialize方法里定义的:

def initialize() {  
attachTab(new JobsTab(this))  attachTab(stagesTab)  
attachTab(new StorageTab(this))  
attachTab(new EnvironmentTab(this))  
attachTab(new ExecutorsTab(this))  

那我们新增的该怎么办?其实也很简单啦,通过sparkContext获取到 sparkUI对象,然后调用attachTab方法即可完成,具体如下:

sc.ui.getOrElse {  throw new SparkException("Parent SparkUI to attach this tab to not found!")}
.attachTab(new ExecutorsTab) 

如果你是在spark-streaming里,则简单通过如下代码就能把你的页面页面添加进去:

ssc.start()
new KKTab(ssc).attach()
ssc.awaitTermination()

添加新的Tab可能会报错,scala报的错误比较让人困惑,可以试试加入下面依赖:

<dependency>    
<groupId>org.eclipse.jetty</groupId>    
<artifactId>jetty-servlet</artifactId>    <version>9.3.6.v20151106</version>
</dependency>

实现新增一个HelloWord页面

我们的例子很简单,类似下面的图:

无标题.png

按前文的描述,我们需要一个Tab页,以及一个展示Tab对应内容的Page页。其实就下面两个类。

org.apache.spark.streaming.ui2.KKTab:

package org.apache.spark.streaming.ui2

import org.apache.spark.streaming.StreamingContext
import org.apache.spark.streaming.ui2.KKTab._
import org.apache.spark.ui.{SparkUI, SparkUITab}
import org.apache.spark.{Logging, SparkException}

/**
 * 1/1/16 WilliamZhu(allwefantasy@gmail.com)
 */
class KKTab(val ssc: StreamingContext)
  extends SparkUITab(getSparkUI(ssc), "streaming2") with Logging {
  private val STATIC_RESOURCE_DIR = "org/apache/spark/streaming/ui/static"
  attachPage(new TTPage(this))

  def attach() {
    getSparkUI(ssc).attachTab(this)
    getSparkUI(ssc).addStaticHandler(STATIC_RESOURCE_DIR, "/static/streaming")
  }

  def detach() {
    getSparkUI(ssc).detachTab(this)
    getSparkUI(ssc).removeStaticHandler("/static/streaming")
  }
}

private[spark] object KKTab {
  def getSparkUI(ssc: StreamingContext): SparkUI = {
    ssc.sc.ui.getOrElse {
      throw new SparkException("Parent SparkUI to attach this tab to not found!")
    }
  }
}

org.apache.spark.streaming.ui2.TTPage 如下:

import org.apache.spark.Logging
import org.apache.spark.ui.{UIUtils => SparkUIUtils, WebUIPage}
import org.json4s.JsonAST.{JNothing, JValue}

import scala.xml.Node

/**
 * 1/1/16 WilliamZhu(allwefantasy@gmail.com)
 */
private[spark] class TTPage(parent: KKTab)
  extends WebUIPage("") with Logging {

  override def render(request: HttpServletRequest): Seq[Node] = {
    val content = <p>TTPAGE</p>
    SparkUIUtils.headerSparkPage("TT", content, parent, Some(5000))
  }
  override def renderJson(request: HttpServletRequest): JValue = JNothing
}

记得添加上面提到的jetty依赖。

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