shaerzzr 发表于 2015-9-6 07:16:40

storm操作zookeeper源码分析-cluster.clj

  storm操作zookeeper的主要函数都定义在命名空间backtype.storm.cluster中(即cluster.clj文件中)。backtype.storm.cluster定义了两个重要protocol:ClusterState和StormClusterState。clojure中的protocol可以看成java中的接口,封装了一组方法。ClusterState协议中封装了一组与zookeeper进行交互的基础函数,如获取子节点函数,获取子节点数据函数等,ClusterState协议定义如下:
ClusterState协议

(defprotocol ClusterState
(set-ephemeral-node )
(delete-node )
(create-sequential )
;; if node does not exist, create persistent with this data
(set-data )
(get-data )
(get-version )
(get-data-with-version )
(get-children )
(mkdirs )
(close )
(register )
(unregister ))  StormClusterState协议封装了一组storm与zookeeper进行交互的函数,可以将StormClusterState协议中的函数看成ClusterState协议中函数的"组合"。StormClusterState协议定义如下:
StormClusterState协议

(defprotocol StormClusterState
(assignments )
(assignment-info )
(assignment-info-with-version )
(assignment-version )
(active-storms )
(storm-base )
(get-worker-heartbeat )
(executor-beats )
(supervisors )
(supervisor-info ) ;; returns nil if doesn't exist
(setup-heartbeats! )
(teardown-heartbeats! )
(teardown-topology-errors! )
(heartbeat-storms )
(error-topologies )
(worker-heartbeat! )
(remove-worker-heartbeat! )
(supervisor-heartbeat! )
(activate-storm! )
(update-storm! )
(remove-storm-base! )
(set-assignment! )
(remove-storm! )
(report-error )
(errors )
(disconnect ))  命名空间backtype.storm.cluster除了定义ClusterState和StormClusterState这两个重要协议外,还定义了两个重要函数:mk-distributed-cluster-state和mk-storm-cluster-state。
mk-distributed-cluster-state函数如下:
该函数返回一个实现了ClusterState协议的对象,通过这个对象就可以与zookeeper进行交互了。
mk-distributed-cluster-state函数

(defn mk-distributed-cluster-state
;; conf绑定了storm.yaml中的配置信息,是一个map对象

;; zk绑定一个zk client,Storm使用CuratorFramework与Zookeeper进行交互
(let
    ;; 创建storm集群在zookeeper上的根目录,默认值为/storm
    (zk/mkdirs zk (conf STORM-ZOOKEEPER-ROOT))
    (.close zk))
;; callbacks绑定回调函数集合,是一个map对象
(let [callbacks (atom {})
      ;; active标示zookeeper集群状态
      active (atom true)
      ;; zk重新绑定新的zk client,该zk client设置了watcher,这样当zookeeper集群的状态发生变化时,zk server会给zk client发送相应的event,zk client设置的watcher会调用callbacks中相应回调函数来处理event
      ;; 启动nimbus时,callbacks是一个空集合,所以nimbus端收到event后不会调用任何回调函数;但是启动supervisor时,callbacks中注册了回调函数,所以当supervisor收到zk server发送的event后,会调用相应的回调函数
      ;; mk-client函数定义在zookeeper.clj文件中,请参见其定义部分
      zk (zk/mk-client conf
                         (conf STORM-ZOOKEEPER-SERVERS)
                         (conf STORM-ZOOKEEPER-PORT)
                         :auth-conf conf
                         :root (conf STORM-ZOOKEEPER-ROOT)
                         ;; :watcher绑定一个函数,指定zk client的默认watcher函数,state标示当前zk client的状态;type标示事件类型;path标示zookeeper上产生该事件的znode
                         ;; 该watcher函数主要功能就是执行callbacks集合中的函数,callbacks集合中的函数是在mk-storm-cluster-state函数中通过调用ClusterState的register函数添加的
                         :watcher (fn
                                    (when @active
                                    (when-not (= :connected state)
                                        (log-warn "Received event " state ":" type ":" path " with disconnected Zookeeper."))
                                    (when-not (= :none type)
                                        (doseq
                                          (callback type path))))))]
    ;; reify相当于java中的implements,这里表示实现一个协议
    (reify
   ClusterState
   ;; register函数用于将回调函数加入callbacks中,key是一个32位的标识
   (register
      
       (let
         (swap! callbacks assoc id callback)
         id))
   ;; unregister函数用于将指定key的回调函数从callbacks中删除
   (unregister
      
       (swap! callbacks dissoc id))
   ;; 在zookeeper上添加一个临时节点
   (set-ephemeral-node
      
       (zk/mkdirs zk (parent-path path))
       (if (zk/exists zk path false)
         (try-cause
         (zk/set-data zk path data) ; should verify that it's ephemeral
         (catch KeeperException$NoNodeException e
             (log-warn-error e "Ephemeral node disappeared between checking for existing and setting data")
             (zk/create-node zk path data :ephemeral)
             ))
         (zk/create-node zk path data :ephemeral)))
   ;; 在zookeeper上添加一个顺序节点
   (create-sequential
      
       (zk/create-node zk path data :sequential))
   ;; 修改某个节点数据
   (set-data
      
       ;; note: this does not turn off any existing watches
       (if (zk/exists zk path false)
         (zk/set-data zk path data)
         (do
         (zk/mkdirs zk (parent-path path))
         (zk/create-node zk path data :persistent))))
   ;; 删除指定节点
   (delete-node
      
       (zk/delete-recursive zk path))
   ;; 获取指定节点数据。path标示节点路径;watch?是一个布尔类型值,表示是否需要对该节点进行"观察",如果watch?=true,当调用set-data函数修改该节点数据后,
   ;; 会给zk client发送一个事件,zk client接收事件后,会调用创建zk client时指定的默认watcher函数(即:watcher绑定的函数)
   (get-data
      
       (zk/get-data zk path watch?))
   ;; 与get-data函数的区别就是获取指定节点数据的同时,获取节点数据的version,version表示节点数据修改的次数
   (get-data-with-version
      
       (zk/get-data-with-version zk path watch?))
   ;; 获取指定节点的version,watch?的含义与get-data函数中的watch?相同
   (get-version
      
       (zk/get-version zk path watch?))
   ;; 获取指定节点的子节点列表,watch?的含义与get-data函数中的watch?相同
   (get-children
      
       (zk/get-children zk path watch?))
   ;; 在zookeeper上创建一个节点
   (mkdirs
      
       (zk/mkdirs zk path))
   ;; 关闭zk client
   (close
      
       (reset! active false)
       (.close zk)))))  mk-storm-cluster-state函数定义如下:
mk-storm-cluster-state函数非常重要,该函数返回一个实现了StormClusterState协议的实例,通过该实例storm就可以更加方便与zookeeper进行交互在启动nimbus和supervisor的函数中均调用了
  mk-storm-cluster-state函数。关于nimbus和supervisor的启动将在之后的文章中介绍。
mk-storm-cluster-state函数

(defn mk-storm-cluster-state

;; satisfies?谓词相当于java中的instanceof,判断cluster-state-spec是不是ClusterState实例
(let [ (if (satisfies? ClusterState cluster-state-spec)
                              
                              )
      ;; 绑定topology id->回调函数的map,当/assignments/{topology id}数据发生变化时,zk client执行assignment-info-callback中topology id所对应的回调函数
      assignment-info-callback (atom {})
      ;; assignment-info-with-version-callback与assignment-info-callback类似
      assignment-info-with-version-callback (atom {})
      ;; assignment-version-callback与assignments-callback类似
      assignment-version-callback (atom {})
      ;; 当/supervisors标示的znode的子节点发生变化时,zk client执行supervisors-callback指向的函数
      supervisors-callback (atom nil)
      ;; 当/assignments标示的znode的子节点发生变化时,zk client执行assignments-callback指向的函数
      assignments-callback (atom nil)
      ;; 当/storms/{topology id}标示的znode的数据发生变化时,zk client执行storm-base-callback中topology id所对应的回调函数
      storm-base-callback (atom {})
      ;; register函数将"回调函数(fn ...)"添加到cluster-state的callbacks集合中,并返回标示该回调函数的uuid
      state-id (register
                   cluster-state
              ;; 定义"回调函数",type标示事件类型,path标示znode
                   (fn
                  ;; subtree绑定路径前缀如"assignments"、"storms"、"supervisors"等,args存放topology id
                     (let [ (tokenize-path path)]
                    ;; condp相当于java中的switch
                     (condp = subtree
                    ;; 当subtree="assignments"时,如果args为空,说明是/assignments的子节点发生变化,执行assignments-callback指向的回调函数,否则
                    ;; 说明/assignments/{topology id}标示的节点数据发生变化,执行assignment-info-callback指向的回调函数
                         ASSIGNMENTS-ROOT (if (empty? args)
                                          (issue-callback! assignments-callback)
                                          (issue-map-callback! assignment-info-callback (first args)))
                    ;; 当subtree="supervisors"时,说明是/supervisors的子节点发生变化,执行supervisors-callback指向的回调函数
                         SUPERVISORS-ROOT (issue-callback! supervisors-callback)
                    ;; 当subtree="storms"时,说明是/storms/{topology id}标示的节点数据发生变化,执行storm-base-callback指向的回调函数
                         STORMS-ROOT (issue-map-callback! storm-base-callback (first args))
                         ;; this should never happen
                         (exit-process! 30 "Unknown callback for subtree " subtree args)))))]
    ;; 在zookeeper上创建storm运行topology所必需的znode
    (doseq ]
      (mkdirs cluster-state p))
    ;; 返回一个实现StormClusterState协议的实例
    (reify
      StormClusterState
      ;; 获取/assignments的子节点列表,如果callback不为空,将其赋值给assignments-callback,并对/assignments添加"节点观察"
      (assignments
      
      (when callback
          (reset! assignments-callback callback))
      (get-children cluster-state ASSIGNMENTS-SUBTREE (not-nil? callback)))
      ;; 获取/assignments/{storm-id}节点数据,即storm-id的分配信息,如果callback不为空,将其添加到assignment-info-callback中,并对/assignments/{storm-id}添加"数据观察"
      (assignment-info
      
      (when callback
          (swap! assignment-info-callback assoc storm-id callback))
      (maybe-deserialize (get-data cluster-state (assignment-path storm-id) (not-nil? callback))))
      ;; 获取/assignments/{storm-id}节点数据包括version信息,如果callback不为空,将其添加到assignment-info-with-version-callback中,并对/assignments/{storm-id}添加"数据观察"
      (assignment-info-with-version
      
      (when callback
          (swap! assignment-info-with-version-callback assoc storm-id callback))
      (let [{data :data version :version}
            (get-data-with-version cluster-state (assignment-path storm-id) (not-nil? callback))]
      {:data (maybe-deserialize data)
         :version version}))
      ;; 获取/assignments/{storm-id}节点数据的version信息,如果callback不为空,将其添加到assignment-version-callback中,并对/assignments/{storm-id}添加"数据观察"
      (assignment-version
      
      (when callback
          (swap! assignment-version-callback assoc storm-id callback))
      (get-version cluster-state (assignment-path storm-id) (not-nil? callback)))
      ;; 获取storm集群中正在运行的topology id即/storms的子节点列表
      (active-storms
      
      (get-children cluster-state STORMS-SUBTREE false))
      ;; 获取storm集群中所有有心跳的topology id即/workerbeats的子节点列表
      (heartbeat-storms
      
      (get-children cluster-state WORKERBEATS-SUBTREE false))
      ;; 获取所有有错误的topology id即/errors的子节点列表
      (error-topologies
      
      (get-children cluster-state ERRORS-SUBTREE false))
      ;; 获取指定storm-id进程的心跳信息,即/workerbeats/{storm-id}/{node-port}节点数据
      (get-worker-heartbeat
      
      (-> cluster-state
            (get-data (workerbeat-path storm-id node port) false)
            maybe-deserialize))
      ;; 获取指定进程中所有线程的心跳信息
      (executor-beats
      
      ;; need to take executor->node+port in explicitly so that we don't run into a situation where a
      ;; long dead worker with a skewed clock overrides all the timestamps. By only checking heartbeats
      ;; with an assigned node+port, and only reading executors from that heartbeat that are actually assigned,
      ;; we avoid situations like that
      (let [node+port->executors (reverse-map executor->node+port)
            all-heartbeats (for [[ executors] node+port->executors]
                               (->> (get-worker-heartbeat this storm-id node port)
                                    (convert-executor-beats executors)
                                    ))]
          (apply merge all-heartbeats)))
      ;; 获取/supervisors的子节点列表,如果callback不为空,将其赋值给supervisors-callback,并对/supervisors添加"节点观察"
      (supervisors
      
      (when callback
          (reset! supervisors-callback callback))
      (get-children cluster-state SUPERVISORS-SUBTREE (not-nil? callback)))
      ;; 获取/supervisors/{supervisor-id}节点数据,即supervisor的心跳信息
      (supervisor-info
      
      (maybe-deserialize (get-data cluster-state (supervisor-path supervisor-id) false)))
      ;; 设置进程心跳信息
      (worker-heartbeat!
      
      (set-data cluster-state (workerbeat-path storm-id node port) (Utils/serialize info)))
      ;; 删除进程心跳信息
      (remove-worker-heartbeat!
      
      (delete-node cluster-state (workerbeat-path storm-id node port)))
      ;; 创建指定storm-id的topology的用于存放心跳信息的节点
      (setup-heartbeats!
      
      (mkdirs cluster-state (workerbeat-storm-root storm-id)))
      ;; 删除指定storm-id的topology的心跳信息节点
      (teardown-heartbeats!
      
      (try-cause
          (delete-node cluster-state (workerbeat-storm-root storm-id))
          (catch KeeperException e
            (log-warn-error e "Could not teardown heartbeats for " storm-id))))
      ;; 删除指定storm-id的topology的错误信息节点
      (teardown-topology-errors!
      
      (try-cause
          (delete-node cluster-state (error-storm-root storm-id))
          (catch KeeperException e
            (log-warn-error e "Could not teardown errors for " storm-id))))
      ;; 创建临时节点存放supervisor的心跳信息
      (supervisor-heartbeat!
      
      (set-ephemeral-node cluster-state (supervisor-path supervisor-id) (Utils/serialize info)))
      ;; 创建/storms/{storm-id}节点
      (activate-storm!
      
      (set-data cluster-state (storm-path storm-id) (Utils/serialize storm-base)))
      ;; 更新topology对应的StormBase对象,即更新/storm/{storm-id}节点
      (update-storm!
      
      ;; base绑定storm-id在zookeeper上的StormBase对象
      (let [base (storm-base this storm-id nil)
            ;; executors绑定component名称->组件并行度的map
            executors (:component->executors base)
            ;; new-elems绑定合并后的组件并行度map,update函数将组件新并行度map合并到旧map中
            new-elems (update new-elems :component->executors (partial merge executors))]
          ;; 更新StormBase对象中的组件并行度map,并写入zookeeper的/storms/{storm-id}节点
          (set-data cluster-state (storm-path storm-id)
                  (-> base
                        (merge new-elems)
                        Utils/serialize))))
      ;; 获取storm-id的StormBase对象,即读取/storms/{storm-id}节点数据,如果callback不为空,将其赋值给storm-base-callback,并为/storms/{storm-id}节点添加"数据观察"
      (storm-base
      
      (when callback
          (swap! storm-base-callback assoc storm-id callback))
      (maybe-deserialize (get-data cluster-state (storm-path storm-id) (not-nil? callback))))
      ;; 删除storm-id的StormBase对象,即删除/storms/{storm-id}节点
      (remove-storm-base!
      
      (delete-node cluster-state (storm-path storm-id)))
      ;; 更新storm-id的分配信息,即更新/assignments/{storm-id}节点数据
      (set-assignment!
      
      (set-data cluster-state (assignment-path storm-id) (Utils/serialize info)))
      ;; 删除storm-id的分配信息,同时删除其StormBase信息,即删除/assignments/{storm-id}节点和/storms/{storm-id}节点
      (remove-storm!
      
      (delete-node cluster-state (assignment-path storm-id))
      (remove-storm-base! this storm-id))
      ;; 将组件异常信息写入zookeeper
      (report-error
      
      ;; path绑定"/errors/{storm-id}/{component-id}"
      (let [path (error-path storm-id component-id)
            ;; data绑定异常信息,包括异常时间、异常堆栈信息、主机和端口
            data {:time-secs (current-time-secs) :error (stringify-error error) :host node :port port}
            ;; 创建/errors/{storm-id}/{component-id}节点
            _ (mkdirs cluster-state path)
            ;; 创建/errors/{storm-id}/{component-id}的子顺序节点,并写入异常信息
            _ (create-sequential cluster-state (str path "/e") (Utils/serialize data))
            ;; to-kill绑定除去顺序节点编号最大的前10个节点的剩余节点的集合
            to-kill (->> (get-children cluster-state path false)
                           (sort-by parse-error-path)
                           reverse
                           (drop 10))]
          ;; 删除to-kill中包含的节点
          (doseq
            (delete-node cluster-state (str path "/" k)))))
      ;; 得到给定的storm-id component-id下的异常信息
      (errors
      
      (let [path (error-path storm-id component-id)
            _ (mkdirs cluster-state path)
            children (get-children cluster-state path false)
            errors (dofor
                            (let [data (-> (get-data cluster-state (str path "/" c) false)
                                           maybe-deserialize)]
                              (when data
                              (struct TaskError (:error data) (:time-secs data) (:host data) (:port data))
                              )))
            ]
          (->> (filter not-nil? errors)
               (sort-by (comp - :time-secs)))))
      ;; 关闭连接,在关闭连接前,将回调函数从cluster-state的callbacks中删除
      (disconnect
      
      (unregister cluster-state state-id)
      (when solo?
          (close cluster-state))))))  zookeeper.clj中mk-client函数定义如下:
mk-client函数创建一个CuratorFramework实例,为该实例注册了CuratorListener,当一个后台操作完成或者指定的watch被触发时将会执行CuratorListener中的eventReceived()。eventReceived中调用的wacher函数就是mk-distributed-cluster-state中:watcher绑定的函数。
mk-client函数

(defnk mk-client
[conf servers port
   :root ""
   :watcher default-watcher
   :auth-conf nil]
(let
    (.. fk
      (getCuratorListenable)
      (addListener
          (reify CuratorListener
            (^void eventReceived
                   (when (= (.getType e) CuratorEventType/WATCHED)
                     (let [^WatchedEvent event (.getWatchedEvent e)]
                     (watcher (zk-keeper-states (.getState event))
                              (zk-event-types (.getType event))
                              (.getPath event))))))))
    (.start fk)
    fk))  以上就是storm与zookeeper进行交互的源码分析,我觉得最重要的部分就是如何给zk client添加"wacher",storm的很多功能都是通过zookeeper的wacher机制实现的,如"分配信息领取"。添加"wacher"大概分为以下几个步骤:

[*]  mk-distributed-cluster-state函数创建了一个zk client,并通过:watcher给该zk client指定了"wacher"函数,这个"wacher"函数只是简单调用ClusterState的callbacks集合中的函数,这样这个"wacher"函数执行哪些函数将由ClusterState实例决定
[*]ClusterState实例提供register函数来更新callbacks集合,ClusterState实例被传递给了mk-storm-cluster-state函数,在mk-storm-cluster-state中调用register添加了一个函数(fn ... ),这个函数实现了"watcher"函数的全部逻辑
[*]  mk-storm-cluster-state中注册的函数执行的具体内容由StormClusterState实例决定,对zookeeper节点添加"观察"也是通过StormClusterState实例实现的,这样我们就可以通过StormClusterState实例对我们感兴趣的节点添加"观察"和"回调函数",当节点或节点数据发生变化后,zk server就会给zk client发送"通知",zk client中的"wather"函数将被调用,进而我们注册的"回到函数"将被执行。
  这部分源码与zookeeper联系十分紧密,涉及了很多zookeeper中的概念和特性,如"数据观察"和"节点观察"等,有关zookeeper的wacher机制请参考
http://www.cnblogs.com/ggjucheng/p/3369946.html
http://www.cnblogs.com/zhangchaoyang/articles/3813217.html
storm并没有直接使用zookeeper的api,而是使用Curator框架,Curator框架简化了访问zookeeper的操作。关于Curator框架请参考
http://f.dataguru.cn/thread-120125-1-1.html
页: [1]
查看完整版本: storm操作zookeeper源码分析-cluster.clj