Pool-Spark Standalone模式下的队列
org.apache.spark.scheduler.Pool是 Spark Standalone 模式下的队列。从其重要成员及成员函数来剖析这个在 TaskScheduler 调度中起关键作用的类。
成员
下图展示了 Pool 的所有成员及一些简要说明
其中，taskSetSchedulingAlgorithm的类型由schedulingMode决定，下文会对FairSchedulingAlgorithm和FIFOSchedulingAlgorithm做详细分析
var taskSetSchedulingAlgorithm: SchedulingAlgorithm = {
schedulingMode match {
case SchedulingMode.FAIR =>
new FairSchedulingAlgorithm()
case SchedulingMode.FIFO =>
new FIFOSchedulingAlgorithm()
}
}
成员函数
先来看看如何向一个 Pool 中添加 TaskSetManager 或 Pool，说明都写在注释中。
override def addSchedulable(schedulable: Schedulable) {
//<f 判断 schedulable 不为 null
require(schedulable != null)
//< 往队列中添加schedulable 对象，可以是taskSet，也可以是子队列
schedulableQueue.add(schedulable)
schedulableNameToSchedulable.put(schedulable.name, schedulable)
//< 将该 schedulable 对象的父亲设置为自己
schedulable.parent = this
}
以下为如何 remove 一个 TaskSetManager 或 Pool，需要注意的是schedulableQueue为ConcurrentLinkedQueue类型，其 remove 方法可以删除与参数值相等的元素
override def removeSchedulable(schedulable: Schedulable) {
schedulableQueue.remove(schedulable)
schedulableNameToSchedulable.remove(schedulable.name)
}
当有 executor 丢失时，会调用 executorLost 方法
override def executorLost(executorId: String, host: String) {
schedulableQueue.foreach(_.executorLost(executorId, host))
}
若该队列中某个元素为 TaskSetManager 类型，会调用 TaskSetManager.executorLost 方法，该方法将查找是否有自己管理的 task 在 lost 的 executor 上运行，若有，则重新将该 lost 的 task 插入队列，等待执行；若某元素为 Pool 类型，即子队列，那么 Pool.executorLost 方法会对其schedulableQueue的所有元素调用 executorLost 方法，这样一来，若根 Pool 调用 executorLost 方法，则该队列下的所有 TaskSetManager 对象都能调用 executorLost 方法，那么因某个 executor lost 而 lost 的 task 都将被重新插入队列执行
getSortedTaskSetQueue方法是 Pool 最重要的方法，它将以该 Pool 为根队列的所有 TaskSetManager 排序后存在一个数组中，下标越小的数组越早被执行。代码如下：
override def getSortedTaskSetQueue: ArrayBuffer[TaskSetManager] = {
var sortedTaskSetQueue = new ArrayBuffer[TaskSetManager]
val sortedSchedulableQueue =
schedulableQueue.toSeq.sortWith(taskSetSchedulingAlgorithm.comparator)
for (schedulable <- sortedSchedulableQueue) {
sortedTaskSetQueue ++= schedulable.getSortedTaskSetQueue
}
sortedTaskSetQueue
}
这个函数的实现逻辑主要分为两步，假设现在调用 tmpPool.getSortedTaskSetQueue，tmpPool 为 Pool 类型：
- 对 tmpPool 的直接子 Pool 和 TaskSetManager 进行排序，排序的算法根据Pool 的 schedulingMode 而定，FAIR 和 FIFO 不相同。排序后得到sortedSchedulableQueue
- 遍历sortedSchedulableQueue所有元素。若元素为 TaskSetManager 类型，则将该元素添加到
sortedTaskSetQueue: ArrayBuffer[TaskSetManager]尾部，若为 Pool 类型，则执行第一步 - 返回包含对 tmpPool 下所有 TaskSetManager 排序过后的数组
经过这几部，就能将一个 Pool 下的所有 TaskSetManager 排序，也就能确定哪个 TaskSetManager 的 tasks 要优先被 TaskScheduler 调度。
如上所述，排序的关键是taskSetSchedulingAlgorithm.comparator，上文中已经提到taskSetSchedulingAlgorithm根据schedulingMode值的不同，可以有FairSchedulingAlgorithm和FIFOSchedulingAlgorithm两种类型。先来看
FIFOSchedulingAlgorithm的排序
private[spark] class FIFOSchedulingAlgorithm extends SchedulingAlgorithm {
override def comparator(s1: Schedulable, s2: Schedulable): Boolean = {
val priority1 = s1.priority
val priority2 = s2.priority
var res = math.signum(priority1 - priority2)
if (res == 0) {
val stageId1 = s1.stageId
val stageId2 = s2.stageId
res = math.signum(stageId1 - stageId2)
}
if (res < 0) {
true
} else {
false
}
}
}
FIFOSchedulingAlgorithm比较逻辑很简单，可概括为下面两句话：
- 首先比较优先级值，优先级值越小的更优先（好拗口）
- 若优先级值相等，则比较 stageId 值，stageId 值越小的越优先
FairSchedulingAlgorithm的比较逻辑会复杂一些，代码如下：
private[spark] class FairSchedulingAlgorithm extends SchedulingAlgorithm {
override def comparator(s1: Schedulable, s2: Schedulable): Boolean = {
val minShare1 = s1.minShare
val minShare2 = s2.minShare
val runningTasks1 = s1.runningTasks
val runningTasks2 = s2.runningTasks
val s1Needy = runningTasks1 < minShare1
val s2Needy = runningTasks2 < minShare2
val minShareRatio1 = runningTasks1.toDouble / math.max(minShare1, 1.0).toDouble
val minShareRatio2 = runningTasks2.toDouble / math.max(minShare2, 1.0).toDouble
val taskToWeightRatio1 = runningTasks1.toDouble / s1.weight.toDouble
val taskToWeightRatio2 = runningTasks2.toDouble / s2.weight.toDouble
var compare: Int = 0
if (s1Needy && !s2Needy) {
//< s1中正在执行的 tasks 个数小于 s1的最小 cpu 核数；且s2中正在执行的 tasks 个数等于 s2的最小 cpu 核数。则 s1优先
return true
} else if (!s1Needy && s2Needy) {
//< s2中正在执行的 tasks 个数小于 s2的最小 cpu 核数；且s1中正在执行的 tasks 个数等于 s1的最小 cpu 核数。则 s2优先
return false
} else if (s1Needy && s2Needy) {
//< s1,s2中正在执行的 tasks 个数小于其最小 cpu 核数。则比较各自 runningTasks1.toDouble / math.max(minShare1, 1.0).toDouble 的比值，小的优先
compare = minShareRatio1.compareTo(minShareRatio2)
} else {
//< s1,s2中正在执行的 tasks 个数等于其最小 cpu 核数。则比较runningTasks1.toDouble / s1.weight.toDouble，小的优先
compare = taskToWeightRatio1.compareTo(taskToWeightRatio2)
}
if (compare < 0) {
true
} else if (compare > 0) {
false
} else {
//< 若以上比较都相等，则比较 s1和 s2的名字
s1.name < s2.name
}
}
}
FairSchedulingAlgorithm的比较规则以在上面代码的注释中说明
PS
Pool 的成员stageId 初始值为-1，但搜遍整个 Spark 源码也没有找到哪里有对该值的重新赋值。这个 stageId 的具体含义及如何发挥作用还没有完全搞明白，若哪位朋友知道，麻烦告知，多谢
