Hadoop mr heartbeat rpc代码分析

gtdfe

一、概述

Hadoop中mr类图大致如下所示，其中只是简单列出了一些主要的功能模块。
JobConf、JobTracker、TaskTracker、RPC Server等组件。在图中，我用红色框框框出了一些基本的类。此图基本反映了MR的类图结构。

一个简单的job在hadoop上面跑起来，基本可以分为10个步骤。如下图所示：

其中第7条线heartbeat应该是比较复杂且具有代表性的。接下来，我主要分析下，mr心跳的具体流程。（包括RPC）

二、分析heartbeat及RPC

hadoop是master-slave结构，所以需要slave报告自身的情况。为了得到一个HeartbeatResponse，大致需要经过以下的流程。

上图是一个序列图,是代码实现的调用序列，我们简化为流程图如下：

我们大致认为一次心跳（包括RPC）需要经过7个步骤。在这个7个步骤中，有大约6个主要的线程在服务。
TaskTracker端的：TaskTreacker,Client.Connection
JobTracker端的：Server.Listener,Server.Reader,Server.Handler,Server.Responder

7个步骤为：
1)、TaskTracker定期发送请求。TaskTracker持有一个代理对象InterTrackerProtocol.此对象经过动态代理处理,实际上是调用RPC.Invoker类。此类再调用 client.call()。此方法中，会实例化一个Client.Connection对象，并启动此对象。发送远程请求后，TaskTracker会阻塞在Call上面，等待Client.Connection线程被唤醒后调用call.notify()。

    Call call = new Call(param);

    Connection connection = getConnection(addr, ticket, call);

    connection.sendParam(call);                 // send the parameter

    synchronized (call) {

      while (!call. done) {

        try {

          call.wait();                           // wait for the result

        } catch (InterruptedException ignored) {}

      }

注意Client.Connection线程一直阻塞在DataInputStream.readInt()等待JobTracker的响应。

图：Client.Connection线程

2)、Server.Listener会监听到请求并建立连接，再调用Reader来做读取网络数据。与Server.Reader的协同主要是通过adding变量、Server.Reader.wait()、readSelector;完成后阻塞在selector.select();

     while ( adding) {

                this.wait(1000);

              }  

图:Server.Listener线程

3)、Server.Reader主要是读取数据，做一些分析，再生成Server.call放进BlockingQueue callQueue队列中。完成后会阻塞在readSelector.select();

图:Server.Reader线程

4)、Server.Handler阻塞在队列上面，当callQueue队列中存在数据的时候就会被唤醒。执行任务主要是 调用 Server的子类（RPC.Server）实现的Call()函数。此函数会根据TaskTreacker传入的函数来反射调用JobTracker的实现（这里是InterTrackerProtocol接口的实现heartbeat(x,x,x)），完成后，再调用Server.Responder的函数。在一些特别的条件下会与Server.Responder线程协调工作。由Server.Responder线程完成数据压入网络的工作。

图:Server.Handler线程

5)、Server.Handler线程会反射调用TaskTreacker.heartbeat(x,x,x)会执行相关的工作，拿到结果HeartbeatResponse。

6)、Server.Responder线程在一些情况下会把响应结果压入网络中。

7)、Client.Connection线程被唤醒，他再调用call.nodify()唤醒TaskTreacker主线程。

此点，在开始Connection发送请求的时候，会把call的id存入在map中，在被唤醒的时候DataInputStream.readInt()直接返回一个call的id。用id到map查找相应的call，再调用call.nodify()唤醒TaskTracker,TaskTracker被唤醒后再根据call.value做相应的事情。如：启动一个任务。

备注：

其实在心跳中，最复杂的一部分还是RPC的实现,分为大约6组线程的协调。
以上的代码分析是基于0.19.1，高版本的代码可能所有不同。

三、版权信息

作者工作于阿里巴巴 封神