【开奖源 源码】【nsoup 源码】【CNSEU源码】spark源码设计

时间:2024-11-30 18:51:10 来源:数学库源码 编辑:gcc源码安装windows

1.Spark源码解析2-YarnCluster模式启动
2.源码解析Spark中的码设Parquet高性能向量化读
3.spark sql源码系列 | json_tuple一定比 get_json_object更高效吗?
4.Spark ML系列RandomForestClassifier RandomForestClassificationModel随机森林原理示例源码分析
5.spark sql源码系列 | with as 语句真的会把查询的数据存内存嘛?
6.Spark-Submit 源码剖析

spark源码设计

Spark源码解析2-YarnCluster模式启动

       YARN 模式运行机制主要体现在Yarn Cluster 模式和Yarn Client 模式上。在Yarn Cluster模式下,码设SparkSubmit、码设ApplicationMaster 和 CoarseGrainedExecutorBackend 是码设独立的进程,而Driver 是码设独立的线程;Executor 和 YarnClusterApplication 是对象。在Yarn Client模式下,码设开奖源 源码SparkSubmit、码设ApplicationMaster 和 YarnCoarseGrainedExecutorBackend 也是码设独立的进程,而Executor和Driver是码设对象。

       在源码中,码设SparkSubmit阶段首先执行Spark提交命令,码设底层执行的码设是开启SparkSubmit进程的命令。代码中,码设SparkSubmit从main()开始,码设根据运行模式获取后续要反射调用的码设类名赋给元组中的ChildMainClass。如果是Yarn Cluster模式,则为YarnClusterApplication;如果是Yarn Client模式,则为主类用户自定义的类。接下来,获取ChildMainClass后,通过反射调用main方法的过程,反射获取类然后通过构造器获取一个示例并多态为SparkApplication,再调用它的start方法。随后调用YarnClusterApplication的start方法。在YarnClient中,new一个Client对象,其中包含了yarnClient = YarnClient.createYarnClient属性,这是Yarn在SparkSubmit中的客户端,yarnClient在第行初始化和开始,即连接Yarn集群或RM。nsoup 源码之后就可以通过这个客户端与Yarn的RM进行通信和提交应用,即调用run方法。

       ApplicationMaster阶段主要涉及开启一个Driver新线程、AM向RM注册、AM向RM申请资源并处理、封装ExecutorBackend启动命令以及AM向NM通信提交命令由NM启动ExecutorBackend。在ApplicationMaster进程中,首先开启Driver线程,开始运行用户自定义代码,创建Spark程序入口SparkContext,接着创建RDD,生成job,划分阶段提交Task等操作。

       在申请资源之前,AM主线程创建了Driver的终端引用,作为参数传入createAllocator(),因为Executor启动后需要向Driver反向注册,所以启动过程必须封装Driver的EndpointRef。AM主线程向RM申请获取可用资源Container,并处理这些资源。ExecutorBackend阶段尚未完成,后续内容待补充。

源码解析Spark中的Parquet高性能向量化读

       在Spark中,Parquet的高性能向量化读取是自2.0版本开始引入的特性。它与传统的逐行读取和解码不同,采用列式批处理方式,显著提升了列解码的速度,据Databricks测试,速度比非向量化版本快了9倍。CNSEU源码本文将深入解析Spark的源码,揭示其如何支持向量化Parquet文件读取。

       Spark的向量化读取主要依赖于ColumnBatch和ColumnVector数据结构。ColumnBatch是每次读取返回的批量数据容器,其中包含一个ColumnVectors数组,每个ColumnVector负责存储一批数据中某一列的所有值。这种设计使得数据可以按列进行高效访问,同时也提供按行的视图,通过InternalRow对象逐行处理。

       在读取过程中,Spark通过VectorizedParquetRecordReader、VectorizedColumnReader和VectorizedValuesReader三个组件协同工作。VectorizedParquetRecordReader负责启动批量读取,它根据指定的批次大小和内存模式创建实例。VectorizedColumnReader和VectorizedValuesReader则负责实际的列值读取,根据列的类型和编码进行相应的解码处理。

       值得注意的是,Spark在数据加载时会重复使用ColumnBatch和ColumnVector实例,以减少内存占用,优化计算效率。ColumnVector支持堆内存和堆外内存,以适应不同的存储需求。通过这些优化,向量化读取在处理大型数据集时表现出色,尤其是在性能上。

       然而,尽管Spark的向量化读取已经非常高效,Iceberg中的Parquet向量化读取可能更快,这可能涉及到Iceberg对Parquet文件的kingfinsher 源码特定优化,或者其在数据处理流程中的其他改进,但具体原因需要进一步深入分析才能揭示。

spark sql源码系列 | json_tuple一定比 get_json_object更高效吗?

       对比json_tuple和get_json_object,网上普遍认为json_tuple效率更高。理由是json_tuple仅需解析一次json数据,而get_json_object需多次解析。实际操作中,get_json_object在解析json字符串到jsonObject阶段仅执行一次,而非多次解析。从执行计划角度看,get_json_object更为简洁,而json_tuple涉及udtf函数,其执行计划更为繁重。功能多样性上,get_json_object支持更丰富的路径处理,如正则匹配、嵌套、多层取值等,而json_tuple仅能解析第一层key。在实际使用时,无需盲从效率结论,根据具体需求选择。确保json数据不过长过大,无论使用哪种方法,效率都不会理想。正确理解并合理运用这些函数,对于优化查询性能至关重要。

Spark ML系列RandomForestClassifier RandomForestClassificationModel随机森林原理示例源码分析

       Spark ML中的随机森林分类器(RandomForestClassifier)是一个集成学习方法的分类模型。通过使用多个决策树,calcite源码它进行自助采样与特征随机选择来构建预测模型。其优势在于能够高效处理大量高维数据,对缺失值和噪声具有鲁棒性,并能评估特征重要性,同时训练过程可并行执行提高速度。参数设置如决策树数量、深度和特征选择策略直接影响模型性能和泛化能力,需根据具体问题和数据集调优以获得最佳效果。

       RandomForestClassifier用于Spark ML分类任务,封装在特定类中,支持数据处理与模型训练过程的关键方法。可调整参数优化模型表现,例如特征选择与决策树设置。模型通过构建包含数据转换与训练的Pipeline流程实现自动训练。

       以下为基本示例代码:

        1. 加载数据集并构建特征向量和标签索引。

        2. 将数据集划分为训练集与测试集。

        3. 创建RandomForestClassifier实例,并设定关键参数。

        4. 构建Pipeline并训练模型。

        5. 对测试集进行预测,并评估模型性能,常用指标如多分类准确率。

       代码示例中包含实现RandomForestClassifier类的构造与基本用法,如类成员、常量声明和模型对象定义等。此部分源码用于构造随机森林模型的抽象概念与实现基础。

spark sql源码系列 | with as 语句真的会把查询的数据存内存嘛?

       在探讨 Spark SQL 中 with...as 语句是否真的会把查询的数据存入内存之前,我们需要理清几个关键点。首先,网上诸多博客常常提及 with...as 语句会将数据存放于内存中,来提升性能。那么,实际情况究竟如何呢?

       让我们以 hive-sql 的视角来解答这一问题。在 hive 中,有一个名为 `hive.optimize.cte.materialize.threshold` 的参数。默认情况下,其值为 -1,代表关闭。当值大于 0 时(如设置为 2),with...as 语句生成的表将在被引用次数达到设定值后物化,从而确保 with...as 语句仅执行一次,进而提高效率。

       接下来,我们通过具体测试来验证上述结论。在不调整该参数的情况下,执行计划显示 test 表被读取了两次。此时,我们将参数调整为 `set hive.optimize.cte.materialize.threshold=1`,执行计划显示了 test 表被物化的情况,表明查询结果已被缓存。

       转而观察 Spark SQL 端,我们并未发现相关优化参数。Spark 对 with...as 的操作相对较少,在源码层面,通过获取元数据时所做的参数判断(如阈值与 cte 引用次数),我们可以发现 Spark 在这个逻辑上并未提供明确的优化机制,来专门针对 with...as 语句进行高效管理。

       综上所述,通过与 hive-sql 的对比以及深入源码分析,我们得出了 with...as 语句在 Spark SQL 中是否把数据存入内存的结论,答案并不是绝对的。关键在于是否通过参数调整来物化结果,以及 Spark 在自身框架层面并未提供特定优化策略来针对 with...as 语句进行内存管理。因此,正确使用 with...as 语句并结合具体业务场景,灵活调整优化参数策略,是实现性能提升的关键。

Spark-Submit 源码剖析

       直奔主题吧:

       常规Spark提交任务脚本如下:

       其中几个关键的参数:

       再看下cluster.conf配置参数,如下:

       spark-submit提交一个job到spark集群中,大致的经历三个过程:

       代码总Main入口如下:

       Main支持两种模式CLI:SparkSubmit;SparkClass

       首先是checkArgument做参数校验

       而sparksubmit则是通过buildCommand来创建

       buildCommand核心是AbstractCommandBuilder类

       继续往下剥洋葱AbstractCommandBuilder如下:

       定义Spark命令创建的方法一个抽象类,SparkSubmitCommandBuilder刚好是实现类如下

       SparkSubmit种类可以分为以上6种。SparkSubmitCommandBuilder有两个构造方法有参数和无参数:

       有参数中根据参数传入拆分三种方式,然后通过OptionParser解析Args,构造参数创建对象后核心方法是通过buildCommand,而buildCommand又是通过buildSparkSubmitCommand来生成具体提交。

       buildSparkSubmitCommand会返回List的命令集合,分为两个部分去创建此List,

       第一个如下加入Driver_memory参数

       第二个是通过buildSparkSubmitArgs方法构建的具体参数是MASTER,DEPLOY_MODE,FILES,CLASS等等,这些就和我们上面截图中是对应上的。是通过OptionParser方式获取到。

       那么到这里的话buildCommand就生成了一个完成sparksubmit参数的命令List

       而生成命令之后执行的任务开启点在org.apache.spark.deploy.SparkSubmit.scala

       继续往下剥洋葱SparkSubmit.scala代码入口如下:

       SparkSubmit,kill,request都支持,后两个方法知识支持standalone和Mesos集群方式下。dosubmit作为函数入口,其中第一步是初始化LOG,然后初始化解析参数涉及到类

       SparkSubmitArguments作为参数初始化类,继承SparkSubmitArgumentsParser类

       其中env是测试用的,参数解析如下,parse方法继承了SparkSubmitArgumentsParser解析函数查找 args 中设置的--选项和值并解析为 name 和 value ,如 --master yarn-client 会被解析为值为 --master 的 name 和值为 yarn-client 的 value 。

       这之后调用SparkSubmitArguments#handle(MASTER, "yarn-client")进行处理。

       这个函数也很简单,根据参数 opt 及 value,设置各个成员的值。接上例,parse 中调用 handle("--master", "yarn-client")后,在 handle 函数中,master 成员将被赋值为 yarn-client。

       回到SparkSubmit.scala通过SparkSubmitArguments生成了args,然后调用action来匹配动作是submit,kill,request_status,print_version。

       直接看submit的action,doRunMain执行入口

       其中prepareSubmitEnvironment初始化环境变量该方法返回一个四元 Tuple ,分别表示子进程参数、子进程 classpath 列表、系统属性 map 、子进程 main 方法。完成了提交环境的准备工作之后,接下来就将启动子进程。

       runMain则是执行入口,入参则是执行参数SparkSubmitArguments

       Main执行非常的简单:几个核心步骤

       先是打印一串日志(可忽略),然后是创建了loader是把依赖包jar全部导入到项目中

       然后是MainClass的生成,异常处理是ClassNotFoundException和NoClassDeffoundError

       再者是生成Application,根据MainClass生成APP,最后调用start执行

       具体执行是SparkApplication.scala,那么继续往下剥~

       仔细阅读下SparkApplication还是挺深的,所以打算另外写篇继续深入研读~

SPARK- - Spark支持unpivot源码分析

       unpivot是数据库系统中用于列转行的内置函数,如SQL SERVER, Oracle等。以数据集tb1为例,每个数字代表某个人在某个学科的成绩。若要将此表扩展为三元组,可使用union实现。但随列数增加,SQL语句变长。许多SQL引擎提供内置函数unpivot简化此过程。unpivot使用时需指定保留列、进行转行的列、新列名及值列名。

       SPARK从SPARK-版本开始支持DataSet的unpivot函数,逐步扩展至pyspark与SQL。在Dataset API中,ids为要保留的Column数组,Column类提供了从String构造Column的隐式转换,方便使用。利用此API,可通过unpivot函数将数据集转换为所需的三元组。values表示转行列,variableColumnName为新列名,valueColumnName为值列名。

       Analyser阶段解析unpivot算子,将逻辑执行计划转化为物理执行计划。当用户开启hive catalog,SPARK SQL根据表名和metastore URL查找表元数据,转化为Hive相关逻辑执行计划。物理执行计划如BroadcastHashJoinExec,表示具体的执行策略。规则ResolveUnpivot将包含unpivot的算子转换为Expand算子,在物理执行计划阶段执行。此转换由开发者自定义规则完成,通过遍历逻辑执行计划树,根据节点类型及状态进行不同处理。

       unpivot函数实现过程中,首先将原始数据集投影为包含ids、variableColumnName、valueColumnName的列,实现语义转换。随后,通过map函数处理values列,构建新的行数据,最终返回Expand算子。在物理执行计划阶段,Expand算子将数据转换为所需形式,实现unpivot功能。

       综上所述,SPARK内置函数unpivot的实现通过解析列参数,组装Expand算子完成,为用户提供简便的列转行功能。通过理解此过程,可深入掌握SPARK SQL的开发原理与内在机制。

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