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定制班第1课:通过案例对SparkStreaming 透彻理解三板斧之一:解密SparkStreaming另类实验及SparkStreaming本质解析

时间:2016-05-02 09:18:31      阅读:206      评论:0      收藏:0      [点我收藏+]

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    从今天起,我们踏上了新的Spark学习旅途。我们的目标是要像Spark官方机构那样有能力去定制Spark版本。
    我们最开始将从Spark Streaming着手。
    为何从Spark Streaming切入Spark版本定制?Spark的子框架已有若干,为何选择Spark Streaming?让我们细细道来。
    Spark最开始只有Spark Core,没有目前的这些子框架。我们通过对一个框架的彻底研究,肯定可以精通Spark力量的源泉和所有问题的解决之道。
    我们再看看目前的这些子框架。Spark SQL有太多语法,研究这些会太浪费精力。SparkR还没完善。Spark GraphX已无太多可改进之处,可能发展到尽头,图计算相关的数学知识也不是目前重点。Spark MLlib中的机器学习也有太多算法是与数学相关,也不是做改进的好的选择 。所以我们选择了Spark Streaming。
    2015年是流式处理的一年。大家考虑用Spark,主要也是因为Spark Streaming。这是一个流处理的时代,一切数据如果与流式处理不相关的话,都是无效的数据。Spark之所以强悍的一个重要原因在于,它的流式处理可以在线使用图计算、机器学习或者SparkR的成果,这得益于Spark一体化、多元化的基础架构设计。也就是在Spark Streaming中可以调用其它子框架,无需任何设置。这是Spark无可匹敌之处,也是Spark Streaming必将一统天下的根源。但Spark的应用中,Spark Streaming也是最容易出问题的。
    Spark Streaming与其它子框架不同之处在于,它更像是Spark Core之上的一个应用程序。所以如果要做Spark的定制开发,Spark Streaming则提供了最好的参考。你想掌握Spark Streaming,但你不去精通Spark Core的话,那是不可能的。所以我们选择Spark Streaming来提升自己,是找到了关键点。如果对照风水学的说法,我们已经幸运地找到了龙脉。如果要寻龙点穴,那么Spark Streaming就是龙穴之所在。找到了穴位,我们就能一日千里。

本期内容
1 Spark Streaming另类在线实验
2 瞬间理解Spark Streaming本质

1 Spark Streaming另类在线实验
    我们在研究Spark Streaming的过程中,会有困惑的事情:如何清晰的看到数据的流入、被处理的过程?
    我们的技巧是,通过调大Batch Interval的方式,来降低批处理次数,以方便看清楚各个环节。
    我们从已写过的广告点击的在线黑名单过滤的Spark Streaming应用程序入手。

object OnlineBlackListFilter {
    def main(args: Array[String]){
      /**
       * 第1步:创建Spark的配置对象SparkConf,设置Spark程序的运行时的配置信息,
       * 例如说通过setMaster来设置程序要链接的Spark集群的Master的URL,如果设置
       * 为local,则代表Spark程序在本地运行,特别适合于机器配置条件非常差(例如
       * 只有1G的内存)的初学者       * 
       */
      val conf = new SparkConf() //创建SparkConf对象
      conf.setAppName("OnlineBlackListFilter") //设置应用程序的名称,在程序运行的监控界面可以看到名称
      conf.setMaster("spark://Master:7077") //此时,程序在Spark集群


      val ssc = new StreamingContext(conf, Seconds(30))

      /**
       * 黑名单数据准备,实际上黑名单一般都是动态的,例如在Redis或者数据库中,黑名单的生成往往有复杂的业务
       * 逻辑,具体情况算法不同,但是在Spark Streaming进行处理的时候每次都能工访问完整的信息
       */
      val blackList = Array(("hadoop", true),("mahout", true))
      val blackListRDD = ssc.sparkContext.parallelize(blackList, 8)

      val adsClickStream = ssc.socketTextStream("Master", 9999)

      /**
       * 此处模拟的广告点击的每条数据的格式为:time、name
       * 此处map操作的结果是name、(time,name)的格式
       */
      val adsClickStreamFormatted = adsClickStream.map { ads => (ads.split(" ")(1), ads) }
      adsClickStreamFormatted.transform(userClickRDD => {
        //通过leftOuterJoin操作既保留了左侧用户广告点击内容的RDD的所有内容,又获得了相应点击内容是否在黑名单中
        val joinedBlackListRDD = userClickRDD.leftOuterJoin(blackListRDD)

        /**
         * 进行filter过滤的时候,其输入元素是一个Tuple:(name,((time,name), boolean))
         * 其中第一个元素是黑名单的名称,第二元素的第二个元素是进行leftOuterJoin的时候是否存在在值
         * 如果存在的话,表面当前广告点击是黑名单,需要过滤掉,否则的话则是有效点击内容;
         */
        val validClicked = joinedBlackListRDD.filter(joinedItem => {
          if(joinedItem._2._2.getOrElse(false))
          {
            false
          } else {
            true
          }

        })

        validClicked.map(validClick => {validClick._2._1})
      }).print

      /**
       * 计算后的有效数据一般都会写入Kafka中,下游的计费系统会从kafka中pull到有效数据进行计费
       */
      ssc.start()
      ssc.awaitTermination()

    }
}

    我们把程序的Batch Interval设置成300秒:
    val ssc = new StreamingContext(conf, Seconds(300))
    我们重新生成一下jar包 。

    先确认启动了Spark的History Server。
    打开数据发送的端口:
    nc -lk 9999
    用spark-submit运行前面生成的jar包。

    在数据发送端口输入若干数据,比如:
    2255554 Spark
    455554444 Hadoop
    55555 Flink
    66666 Kafka
    6666855 RockySpark
    666638 Scala
    66666 DT_Spark

    打开浏览器,看History Server的日志信息:
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    点击最新的应用,看我们目前运行的应用程序中有些什么Job:
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    总共竟然有5个Job。这完全不是我们此前做Spark SQL之类的应用程序时看到的样子。
    我们接下来看一看这些Job的内容,主要揭示一些现象,不会做完全深入的剖析,只是为了先让大家进行一些思考。

    Job 0:可以发现所有Executor上都有它的执行。而此Job不体现我们的业务逻辑代码。其实这是出于对后面计算的负载均衡的考虑。
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    Job 0包含有Stage 0、Stage 1。随便看一个Stage,比如Stage 1。看看其中的Aggregated Metrics by Executor部分:
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    Job 1:运行时间比较长,耗时1.5分钟。
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    点击Stage 2的链接,进去看看Aggregated Metrics By Executor部分:
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    可以知道,Stage 2只在Worker4上的一个Executor执行,而且执行了1.5分钟。
    是否会觉得奇怪:从业务处理的角度看,我们发送的那么一点数据,没有必要去启动一个运行1.5分钟的任务吧。那这个任务是做什么呢?
    从DAG Visualization部分,就知道此Job实际就是启动了一个接收数据的Receiver:
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    原来Receiver是通过一个Job来启动的。那肯定有一个Action来触发它。
    看看Tasks部分:
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    只有一个Worker运行此Job。是用于接收数据。
    Locality Level是PROCESS_LOCAL,原来是内存节点。所以,默认情况下,数据接收不会使用磁盘,而是直接使用内存中的数据。
    看来,Spark Streaming应用程序启动后,自己会启动一些Job。默认启动了一个Job来接收数据,为后续处理做准备。

    重要启示:一个Spark应用程序中可以启动很多Job,而这些不同的Job之间可以相互配合。这一认识为我们写复杂Spark程序奠定了良好的基础。

    Job 2:看Details可以发现有我们程序的主要业务逻辑,体现在有Stag 3、Stag4、Stag 5中。
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    我们看Stag3、Stage4的详情,可以知道这2个Stage都是用4个Executor执行的。所有数据处理是在4台机器上进行的。
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    Stag 5只在Worker4上。这是因为这个Stage有Shuffle操作。
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    Job3:
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    看看一个Stage 8的Aggregated Metrics by Executor部分。可以看到,数据处理是在4台机器上进行的:
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    Job4:也体现了我们应用程序中的业务逻辑 。
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    看看一个Stage 11的详情。可以看到,数据处理是在Worker4之外的其它3台机器上进行的:
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    可见,Spark Streaming的一个应用中,运行了这么多Job,远不是我们从网络博客或者书籍上看的那么简单。
    我们有必要通过这些现象,反过来回溯去寻根问源。不过这次暂不做深入分析。
    我们的神奇之旅才刚刚开始。

2 瞬间理解Spark Streaming本质
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    DStream是一个没有边界的集合,没有大小的限制。
    DStream代表了时空的概念。随着时间的推移,里面不断产生RDD。
    时间已固定,我们就锁定到空间的操作。
    从空间的维度来讲,就是处理层面。
    对DStream的操作,构成了DStreamGraph。如以下图例所示:
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    上图中每个foreach都会触发一个作业,就会顺着依赖从后往前回溯,形成DAG,如下图所示:
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    空间维度确定之后,随着时间不断推进,会不断实例化RDD Graph,然后触发Job去执行处理。
    现在再去读官方的Spark Streaming的文档,就好理解多了。
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    看来我们的学习,将从Spark Streaming的现象开始,深入到Spark Core和Spark Streaming的本质。
    正巧还在着手编写Spark Streaming源码剖析的书。有王家林这样的老师指引方向,这本书可以写得相当有料。



定制班第1课:通过案例对SparkStreaming 透彻理解三板斧之一:解密SparkStreaming另类实验及SparkStreaming本质解析

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原文地址:http://blog.csdn.net/andyshar/article/details/51295030

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