10.Spark Streaming源碼分析:Receiver數據接收全過程詳解

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在上一篇中介紹了Receiver的整體架構和設計原理,本篇內容主要介紹Receiver在Executor中數據接收和存儲過程

一、Receiver啟動過程回顧

如圖,從ReceiverTracker的start方法開始,調用launchReceivers()方法,給endpoint發送消息,endpoint.send(StartAllReceivers(receivers)),endpoint就是ReceiverTrackerEndpoint,ReceiverTrackerEndpoint調用startReceiver方法在Executor中啟動ReceiverSupervisor。詳情請閱讀鏈接中的文章http://blog.csdn.net/zhouzx2010

二、Receiver數據接收全過程總覽

Receiver數據接收核心成員:

1.ReceiverSupervisor

2.BlockGenerator

3.Receiver

4.ReceiverTracker

5.BlockManager

首先ReceiverSupervisor啟動,繼而啟動BlockGenerator和Receiver,其中BlockGenerator首先啟動一個定時器定時將接收的數據封裝成Block,然后啟動一個線程不斷將Block數據推送給BlockManager。而Receiver啟動后不斷接收數據,并不斷將接受的數據添加到BlockGenerator中,這樣BlockGenerator就不斷將Receiver接收的數據推送到BlockManager,整個數據接收過程如下圖:

三、Receiver數據接收過程詳解

3.1 ReceiverSupervisor 啟動

Spark Streaming 在集群啟動Receiver的時候會先在Executor中啟動ReceiverSupervisor來管理Receiver,ReceiverSupervisor的啟動是通過調用他的start方法完成的,源碼如下:

ReceiverSupervisor的start方法首先調用了onStart 方法,該方法啟動了BlockGenerator,必須在啟動Receiver之前調用該方法來啟動BlockGenerator,因為必須BlockGenerator先啟動,以保證接收到的數據能夠被存儲起來。該方法在ReceiverSupervisor的子類ReceiverSupervisorImpl有實現:

可以看到,在onStart方法中啟動了所有的已經注冊的BlockGenerator,其中registeredBlockGenerators是ReceiverSupervisorImpl的成員變量,在ReceiverSupervisorImpl實例化是被創建:

registeredBlockGenerators中的Generartor是什么時候產生,并加入到registeredBlockGenerators這個隊列里的呢?ReceiverSupervisorImpl的createBlockGenerator方法對registeredBlockGenerators進行了元素添加:

從源碼可以看到每一個receiver創建一個BlockGenerator,因為streamId與receiver一一對應。createBlockGenerator首先還將已經停止的BlockGenerator從registeredBlockGenerators隊列清除。createBlockGenerator 方法又是在什么時候被調用的呢,答案是在ReceiverSupervisorImpl實例化時候被調用,請看源碼:

現在registeredBlockGenerators中有了BlockGenerator,接下來分析BlockGenerator的啟動過程

3.2 BlockGenerator 啟動

BlockGenerator的start方法啟動一個定時器blockIntervalTimer,用來定時生成調用updateCurrentBuffer方法:

時間間隔默認是200毫秒:

下面看一下updateCurrentBuffer的源碼:

currentBuffer 是一個ArrayBuffer 存儲了數據記錄,updateCurrentBuffer方法將間隔時間段的數據記錄封裝成Block,然后將新的Block 放入等待推送的block隊列blockForPushing:

回到BlockGenerator的start方法的另一個線程blockPushingThread

可以看到blockPushingThread的run方法調用了keepPushingBlocks方法將blockForPushing隊列中的Block推送給BlockManager:

可以看到最多等待10毫秒從blockForPushing中取去Block,然后掉pushBlock方法將block推送給BlockManager,下面看一下pushBlock的源碼

這里的listener 是 BlockGeneratorListener 對象,在ReceiverSupervisorImpl中被實例化:

我們關注其中的onPushBlock方法:調用了pushArrayBuffer方法:

這里調用了一個很重要的方法

pushAndReportBlock

我們看一下源碼:

pushAndReportBlock方法用來存儲接收的的數據Block并將元數據匯報給ReceiverTracker。

Block存儲交給receivedBlockHandler處理,receivedBlockHandlery有兩種實現方式:

看一下BlockManagerBasedBlockHandler的storeBlock方法:

BlockManagerBasedBlockHandler的storeBlock方法根據ReceivedBlock的不同類型分別處理,最終都是交給了BlockManger管理。

至此BlockGenerator 分析完畢,下面分析 Receiver 的啟動過程

3.3 Receiver 啟動

首先回到ReceiverSupervisorImpl的startReceiver方法:

首先調用了onReceiverStart方法,將Receiver注冊給ReceiverTracker,重點看代碼rever.onStart(),調用了receiver的onStart方法,此處我們以SocketReceiver為例進行講解:

可以看到SocketReceiver的onStart()方法先給創建了一個Socket對象賦值給了socket,然后啟動了一個后臺進行“Socket Receiver” ,在后臺進程的run方法中調用了receive()方法進行數據接收:

SocketReceiver的receive()方法不斷從socket接收數據,然后調用store方法進行存儲。

此處再次回到ReceiverSupervisor,調用了其中的pushSingle函數:

最終調用了BlockGenerator的addData方法:

可以看到BlockGenerator的addData方法將數據添加到currentBuffer中,然后blockIntervalTimer會每個200毫秒從currentBuffer取出數據封裝成Block,并將Block添加到blockForPushing隊列,blockPushingThread會將blockForPushing隊列中的block推送給BlockManager。至此Receiver運行流程分析完畢。

四、總結:receiver數據接收流程圖

總體過程:ReceiverSupervisor啟動時,啟動了BlockGenerator和Receiver,其中BlockGenerator首先啟動一個定時器定時將接收的數據封裝成Block,然后啟動一個線程不斷將Block數據推送給BlockManager。而Receiver啟動后不斷接收數據,不斷將接受的數據添加到BlockGenerator的currentBuffer中,BlockGenerator不斷從currentBuffer取數據,這樣整個數據接收過程不斷循環。

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