本文基于 Elastic-Job V2.1.5 版本分享
Elastic-Job-Cloud 源码分析系列(6篇)传送门html
🙂🙂🙂关注微信公众号:【芋道源码】有福利: java
- RocketMQ / MyCAT / Sharding-JDBC 全部源码分析文章列表
- RocketMQ / MyCAT / Sharding-JDBC 中文注释源码 GitHub 地址
- 您对于源码的疑问每条留言都将获得认真回复。甚至不知道如何读源码也能够请教噢。
- 新的源码解析文章实时收到通知。每周更新一篇左右。
- 认真的源码交流微信群。
本文主要分享 Elastic-Job-Cloud 调度主流程。对应到 Elastic-Job-Lite 源码解析文章以下:git
若是你阅读过如下文章,有助于对本文的理解:github
😈 另外,笔者假设你已经对 《Elastic-Job-Lite 源码分析系列》 有必定的了解。算法
本文涉及到主体类的类图以下( 打开大图 ):spring
你行好事会由于获得赞扬而愉悦
同理,开源项目贡献者会由于 Star 而更加有动力
为 Elastic-Job 点赞!传送门shell
Elastic-Job-Cloud 基于 Mesos 实现分布式做业调度,或者说 Elastic-Job-Cloud 是 Mesos 上的 框架( Framework )。apache
一个 Mesos 框架由两部分组成:segmentfault
Elastic-Job-Cloud 由两个项目组成:缓存
com.dangdang.ddframe.job.cloud.scheduler.mesos.SchedulerEngine
。com.dangdang.ddframe.job.cloud.executor.TaskExecutor
。本文略微“啰嗦”,请保持耐心。搭配《用Mesos框架构建分布式应用》一块儿阅读,理解难度下降 99%。OK,开始咱们的 Cloud 之旅。
在 Elastic-Job-Cloud,做业执行分红两种类型:
常驻做业是做业一旦启动,不管运行与否均占用系统资源;
常驻做业适合初始化时间长、触发间隔短、实时性要求高的做业,要求资源配备充足。
瞬时做业是在做业启动时占用资源,运行完成后释放资源。
瞬时做业适合初始化时间短、触发间隔长、容许延迟的做业,通常用于资源不太充分,或做业要求的资源多,适合资源错峰使用的场景。
Elastic-Job-Cloud 不一样于 Elastic-Job-Lite 去中心化执行调度,转变为 Mesos Framework 的中心节点调度。这里不太理解,不要紧,下文看到具体代码就能明白了。
常驻做业、瞬时做业在调度中会略有不一样,大致粗略流程以下:
下面,咱们针对每一个过程一节一节解析。
在上文《Elastic-Job-Cloud 源码分析 —— 做业配置》的「3.1.1 操做云做业配置」能够看到添加云做业配置后,Elastic-Job-Cloud-Scheduler 会执行做业调度,实现代码以下:
// ProducerManager.java
/** * 调度做业. * * @param jobConfig 做业配置 */
public void schedule(final CloudJobConfiguration jobConfig) {
// 应用 或 做业 被禁用,不调度
if (disableAppService.isDisabled(jobConfig.getAppName()) || disableJobService.isDisabled(jobConfig.getJobName())) {
return;
}
if (CloudJobExecutionType.TRANSIENT == jobConfig.getJobExecutionType()) { // 瞬时做业
transientProducerScheduler.register(jobConfig);
} else if (CloudJobExecutionType.DAEMON == jobConfig.getJobExecutionType()) { // 常驻做业
readyService.addDaemon(jobConfig.getJobName());
}
}复制代码
常驻做业在调度时,直接添加到待执行做业队列。What?岂不是立刻就运行了!No No No,答案在「5. TaskExecutor 执行任务」,这里先打住。
// ReadyService.java
/** * 将常驻做业放入待执行队列. * * @param jobName 做业名称 */
public void addDaemon(final String jobName) {
if (regCenter.getNumChildren(ReadyNode.ROOT) > env.getFrameworkConfiguration().getJobStateQueueSize()) {
log.warn("Cannot add daemon job, caused by read state queue size is larger than {}.", env.getFrameworkConfiguration().getJobStateQueueSize());
return;
}
Optional<CloudJobConfiguration> cloudJobConfig = configService.load(jobName);
if (!cloudJobConfig.isPresent() || CloudJobExecutionType.DAEMON != cloudJobConfig.get().getJobExecutionType() || runningService.isJobRunning(jobName)) {
return;
}
// 添加到待执行队列
regCenter.persist(ReadyNode.getReadyJobNodePath(jobName), "1");
}
// ReadyNode.java
final class ReadyNode {
static final String ROOT = StateNode.ROOT + "/ready";
private static final String READY_JOB = ROOT + "/%s"; // %s = ${JOB_NAME}
}复制代码
待执行做业队列存储在注册中心( Zookeeper )的持久数据节点 /${NAMESPACE}/state/ready/${JOB_NAME}
,存储值为待执行次数。例如此处,待执行次数为 1
。使用 zkClient 查看以下:
[zk: localhost:2181(CONNECTED) 4] ls /elastic-job-cloud/state/ready
[test_job_simple]
[zk: localhost:2181(CONNECTED) 5] get /elastic-job-cloud/state/ready/test_job_simple
1复制代码
在运维平台,咱们能够看到待执行做业队列:
从官方的 RoadMap 来看,待执行做业队列将来会使用 Redis 存储以提升性能。
FROM elasticjob.io/docs/elasti…
Redis Based Queue Improvement
瞬时做业在调度时,使用发布瞬时做业任务的调度器( TransientProducerScheduler )调度做业。当瞬时做业到达做业执行时间,添加到待执行做业队列。
TransientProducerScheduler,发布瞬时做业任务的调度器,基于 Quartz 实现对瞬时做业的调度。初始化代码以下:
// TransientProducerScheduler.java
void start() {
scheduler = getScheduler();
try {
scheduler.start();
} catch (final SchedulerException ex) {
throw new JobSystemException(ex);
}
}
private Scheduler getScheduler() {
StdSchedulerFactory factory = new StdSchedulerFactory();
try {
factory.initialize(getQuartzProperties());
return factory.getScheduler();
} catch (final SchedulerException ex) {
throw new JobSystemException(ex);
}
}
private Properties getQuartzProperties() {
Properties result = new Properties();
result.put("org.quartz.threadPool.class", SimpleThreadPool.class.getName());
result.put("org.quartz.threadPool.threadCount", Integer.toString(Runtime.getRuntime().availableProcessors() * 2)); // 线程池数量
result.put("org.quartz.scheduler.instanceName", "ELASTIC_JOB_CLOUD_TRANSIENT_PRODUCER");
result.put("org.quartz.plugin.shutdownhook.class", ShutdownHookPlugin.class.getName());
result.put("org.quartz.plugin.shutdownhook.cleanShutdown", Boolean.TRUE.toString());
return result;
}复制代码
调用 TransientProducerScheduler#register(...)
方法,注册瞬时做业。实现代码以下:
// TransientProducerScheduler.java
private final TransientProducerRepository repository;
synchronized void register(final CloudJobConfiguration jobConfig) {
String cron = jobConfig.getTypeConfig().getCoreConfig().getCron();
// 添加 cron 做业集合
JobKey jobKey = buildJobKey(cron);
repository.put(jobKey, jobConfig.getJobName());
// 调度 做业
try {
if (!scheduler.checkExists(jobKey)) {
scheduler.scheduleJob(buildJobDetail(jobKey), buildTrigger(jobKey.getName()));
}
} catch (final SchedulerException ex) {
throw new JobSystemException(ex);
}
}复制代码
#buildJobKey(...)
方法,建立 Quartz JobKey。你会发现颇有意思的使用的是 cron
参数做为主键。Why?在看下 !scheduler.checkExists(jobKey)
处,相同 JobKey( cron
) 的做业不重复注册到 Quartz Scheduler。Why?此处是一个优化,相同 cron
使用同一个 Quartz Job,Elastic-Job-Cloud-Scheduler 可能会注册大量的瞬时做业,若是一个瞬时做业建立一个 Quartz Job 太过浪费,特别是 cron
每分钟、每5分钟、每小时、天天已经覆盖了大量的瞬时做业的状况。所以,相同 cron
使用同一个 Quartz Job。调用 TransientProducerRepository#put(...)
以 Quartz JobKey 为主键聚合做业。
final class TransientProducerRepository {
/** * cron 做业集合 * key:做业Key */
private final ConcurrentHashMap<JobKey, List<String>> cronTasks = new ConcurrentHashMap<>(256, 1);
synchronized void put(final JobKey jobKey, final String jobName) {
remove(jobName);
List<String> taskList = cronTasks.get(jobKey);
if (null == taskList) {
taskList = new CopyOnWriteArrayList<>();
taskList.add(jobName);
cronTasks.put(jobKey, taskList);
return;
}
if (!taskList.contains(jobName)) {
taskList.add(jobName);
}
}
}复制代码
调用 #buildJobDetail(...)
建立 Quartz Job 信息。实现代码以下:
private JobDetail buildJobDetail(final JobKey jobKey) {
JobDetail result = JobBuilder.newJob(ProducerJob.class) // ProducerJob.java
.withIdentity(jobKey).build();
result.getJobDataMap().put("repository", repository);
result.getJobDataMap().put("readyService", readyService);
return result;
}复制代码
JobBuilder#newJob(...)
的参数是 ProducerJob,下文会讲解到。调用 #buildTrigger(...)
建立 Quartz Trigger。实现代码以下:
private Trigger buildTrigger(final String cron) {
return TriggerBuilder.newTrigger()
.withIdentity(cron)
.withSchedule(CronScheduleBuilder.cronSchedule(cron) // cron
.withMisfireHandlingInstructionDoNothing())
.build();
}复制代码
ProducerJob,当 Quartz Job 到达 cron
执行时间( 即做业执行时间),将相应的瞬时做业添加到待执行做业队列。实现代码以下:
public static final class ProducerJob implements Job {
private TransientProducerRepository repository;
private ReadyService readyService;
@Override
public void execute(final JobExecutionContext context) throws JobExecutionException {
List<String> jobNames = repository.get(context.getJobDetail().getKey());
for (String each : jobNames) {
readyService.addTransient(each);
}
}
}复制代码
调用 TransientProducerRepository#get(...)
方法,得到该 Job 对应的做业集合。实现代码以下:
final class TransientProducerRepository {
/** * cron 做业集合 * key:做业Key */
private final ConcurrentHashMap<JobKey, List<String>> cronTasks = new ConcurrentHashMap<>(256, 1);
List<String> get(final JobKey jobKey) {
List<String> result = cronTasks.get(jobKey);
return null == result ? Collections.<String>emptyList() : result;
}
}复制代码
调用 ReadyService#addTransient(...)
方法,添加瞬时做业到待执行做业队列。实现代码以下:
/** * 将瞬时做业放入待执行队列. * * @param jobName 做业名称 */
public void addTransient(final String jobName) {
//
if (regCenter.getNumChildren(ReadyNode.ROOT) > env.getFrameworkConfiguration().getJobStateQueueSize()) {
log.warn("Cannot add transient job, caused by read state queue size is larger than {}.", env.getFrameworkConfiguration().getJobStateQueueSize());
return;
}
//
Optional<CloudJobConfiguration> cloudJobConfig = configService.load(jobName);
if (!cloudJobConfig.isPresent() || CloudJobExecutionType.TRANSIENT != cloudJobConfig.get().getJobExecutionType()) {
return;
}
//
String readyJobNode = ReadyNode.getReadyJobNodePath(jobName);
String times = regCenter.getDirectly(readyJobNode);
if (cloudJobConfig.get().getTypeConfig().getCoreConfig().isMisfire()) {
regCenter.persist(readyJobNode, Integer.toString(null == times ? 1 : Integer.parseInt(times) + 1));
} else {
regCenter.persist(ReadyNode.getReadyJobNodePath(jobName), "1");
}
}复制代码
不管是常驻做业仍是瞬时做业,都会加入到待执行做业队列。目前咱们看到瞬时做业的每次调度是 TransientProducerScheduler 负责。那么常驻做业的每次调度呢?「5. TaskExecutor 执行任务」会看到它的调度,这是 Elastic-Job-Cloud 设计巧妙有趣的地方。
TaskLaunchScheduledService,任务提交调度服务。它继承 Guava AbstractScheduledService 实现定时将待执行做业队列的做业提交到 Mesos 进行调度执行。实现定时代码以下:
public final class TaskLaunchScheduledService extends AbstractScheduledService {
@Override
protected String serviceName() {
return "task-launch-processor";
}
@Override
protected Scheduler scheduler() {
return Scheduler.newFixedDelaySchedule(2, 10, TimeUnit.SECONDS);
}
@Override
protected void runOneIteration() throws Exception {
// .... 省略代码
}
// ... 省略部分方法
}复制代码
#runOneIteration()
)。对 Guava AbstractScheduledService 不了解的同窗,能够阅读完本文后 Google 下。#runOneIteration()
方法相对比较复杂,咱们一块一块拆解,耐心理解。实现代码以下:
@Override
protected void runOneIteration() throws Exception {
try {
System.out.println("runOneIteration:" + new Date());
// 建立 Fenzo 任务请求
LaunchingTasks launchingTasks = new LaunchingTasks(facadeService.getEligibleJobContext());
List<TaskRequest> taskRequests = launchingTasks.getPendingTasks();
// 获取全部正在运行的云做业App https://github.com/Netflix/Fenzo/wiki/Constraints
if (!taskRequests.isEmpty()) {
AppConstraintEvaluator.getInstance().loadAppRunningState();
}
// 将任务请求分配到 Mesos Offer
Collection<VMAssignmentResult> vmAssignmentResults = taskScheduler.scheduleOnce(taskRequests, LeasesQueue.getInstance().drainTo()).getResultMap().values();
// 建立 Mesos 任务请求
List<TaskContext> taskContextsList = new LinkedList<>(); // 任务运行时上下文集合
Map<List<Protos.OfferID>, List<Protos.TaskInfo>> offerIdTaskInfoMap = new HashMap<>(); // Mesos 任务信息集合
for (VMAssignmentResult each: vmAssignmentResults) {
List<VirtualMachineLease> leasesUsed = each.getLeasesUsed();
List<Protos.TaskInfo> taskInfoList = new ArrayList<>(each.getTasksAssigned().size() * 10);
taskInfoList.addAll(getTaskInfoList(
launchingTasks.getIntegrityViolationJobs(vmAssignmentResults), // 得到做业分片不完整的做业集合
each, leasesUsed.get(0).hostname(), leasesUsed.get(0).getOffer()));
for (Protos.TaskInfo taskInfo : taskInfoList) {
taskContextsList.add(TaskContext.from(taskInfo.getTaskId().getValue()));
}
offerIdTaskInfoMap.put(getOfferIDs(leasesUsed), // 得到 Offer ID 集合
taskInfoList);
}
// 遍历任务运行时上下文
for (TaskContext each : taskContextsList) {
// 将任务运行时上下文放入运行时队列
facadeService.addRunning(each);
// 发布做业状态追踪事件(State.TASK_STAGING)
jobEventBus.post(createJobStatusTraceEvent(each));
}
// 从队列中删除已运行的做业
facadeService.removeLaunchTasksFromQueue(taskContextsList);
// 提交任务给 Mesos
for (Entry<List<OfferID>, List<TaskInfo>> each : offerIdTaskInfoMap.entrySet()) {
schedulerDriver.launchTasks(each.getKey(), each.getValue());
}
} catch (Throwable throwable) {
log.error("Launch task error", throwable);
} finally {
// 清理 AppConstraintEvaluator 全部正在运行的云做业App
AppConstraintEvaluator.getInstance().clearAppRunningState();
}
}复制代码
// #runOneIteration()
LaunchingTasks launchingTasks = new LaunchingTasks(facadeService.getEligibleJobContext());
List<TaskRequest> taskRequests = launchingTasks.getPendingTasks();复制代码
调用 FacadeService#getEligibleJobContext()
方法,获取有资格运行的做业。
// FacadeService.java
/** * 获取有资格运行的做业. * * @return 做业上下文集合 */
public Collection<JobContext> getEligibleJobContext() {
// 从失效转移队列中获取全部有资格执行的做业上下文
Collection<JobContext> failoverJobContexts = failoverService.getAllEligibleJobContexts();
// 从待执行队列中获取全部有资格执行的做业上下文
Collection<JobContext> readyJobContexts = readyService.getAllEligibleJobContexts(failoverJobContexts);
// 合并
Collection<JobContext> result = new ArrayList<>(failoverJobContexts.size() + readyJobContexts.size());
result.addAll(failoverJobContexts);
result.addAll(readyJobContexts);
return result;
}复制代码
FailoverService#getAllEligibleJobContexts()
方法,从失效转移队列中获取全部有资格执行的做业上下文。TaskLaunchScheduledService 提交的任务还可能来自失效转移队列。本文暂时不解析失效转移队列相关实现,避免增长复杂度影响你们的理解,在《Elastic-Job-Cloud 源码分析 —— 做业失效转移》详细解析。调用 ReadyService#getAllEligibleJobContexts(...)
方法,从待执行队列中获取全部有资格执行的做业上下文。
// ReadyService.java
/** * 从待执行队列中获取全部有资格执行的做业上下文. * * @param ineligibleJobContexts 无资格执行的做业上下文 * @return 有资格执行的做业上下文集合 */
public Collection<JobContext> getAllEligibleJobContexts(final Collection<JobContext> ineligibleJobContexts) {
// 不存在 待执行队列
if (!regCenter.isExisted(ReadyNode.ROOT)) {
return Collections.emptyList();
}
// 无资格执行的做业上下文 转换成 无资格执行的做业集合
Collection<String> ineligibleJobNames = Collections2.transform(ineligibleJobContexts, new Function<JobContext, String>() {
@Override
public String apply(final JobContext input) {
return input.getJobConfig().getJobName();
}
});
// 获取 待执行队列 有资格执行的做业上下文
List<String> jobNames = regCenter.getChildrenKeys(ReadyNode.ROOT);
List<JobContext> result = new ArrayList<>(jobNames.size());
for (String each : jobNames) {
if (ineligibleJobNames.contains(each)) {
continue;
}
// 排除 做业配置 不存在的做业
Optional<CloudJobConfiguration> jobConfig = configService.load(each);
if (!jobConfig.isPresent()) {
regCenter.remove(ReadyNode.getReadyJobNodePath(each));
continue;
}
if (!runningService.isJobRunning(each)) { // 排除 运行中 的做业
result.add(JobContext.from(jobConfig.get(), ExecutionType.READY));
}
}
return result;
}复制代码
JobContext,做业运行上下文。实现代码以下:
// JobContext.java
public final class JobContext {
private final CloudJobConfiguration jobConfig;
private final List<Integer> assignedShardingItems;
private final ExecutionType type;
/** * 经过做业配置建立做业运行上下文. * * @param jobConfig 做业配置 * @param type 执行类型 * @return 做业运行上下文 */
public static JobContext from(final CloudJobConfiguration jobConfig, final ExecutionType type) {
int shardingTotalCount = jobConfig.getTypeConfig().getCoreConfig().getShardingTotalCount();
// 分片项
List<Integer> shardingItems = new ArrayList<>(shardingTotalCount);
for (int i = 0; i < shardingTotalCount; i++) {
shardingItems.add(i);
}
return new JobContext(jobConfig, shardingItems, type);
}
}复制代码
LaunchingTasks,分配任务行为包。建立 LaunchingTasks 代码以下:
public final class LaunchingTasks {
/** * 做业上下文集合 * key:做业名 */
private final Map<String, JobContext> eligibleJobContextsMap;
public LaunchingTasks(final Collection<JobContext> eligibleJobContexts) {
eligibleJobContextsMap = new HashMap<>(eligibleJobContexts.size(), 1);
for (JobContext each : eligibleJobContexts) {
eligibleJobContextsMap.put(each.getJobConfig().getJobName(), each);
}
}
}复制代码
调用 LaunchingTasks#getPendingTasks()
方法,得到待执行任务集合。这里要注意,每一个做业若是有多个分片,则会生成多个待执行任务,即此处完成了做业分片。实现代码以下:
// LaunchingTasks.java
/** * 得到待执行任务 * * @return 待执行任务 */
List<TaskRequest> getPendingTasks() {
List<TaskRequest> result = new ArrayList<>(eligibleJobContextsMap.size() * 10);
for (JobContext each : eligibleJobContextsMap.values()) {
result.addAll(createTaskRequests(each));
}
return result;
}
/** * 建立待执行任务集合 * * @param jobContext 做业运行上下文 * @return 待执行任务集合 */
private Collection<TaskRequest> createTaskRequests(final JobContext jobContext) {
Collection<TaskRequest> result = new ArrayList<>(jobContext.getAssignedShardingItems().size());
for (int each : jobContext.getAssignedShardingItems()) {
result.add(new JobTaskRequest(new TaskContext(jobContext.getJobConfig().getJobName(), Collections.singletonList(each), jobContext.getType()), jobContext.getJobConfig()));
}
return result;
}
// TaskContext.java
public final class TaskContext {
/** * 任务编号 */
private String id;
/** * 任务元信息 */
private final MetaInfo metaInfo;
/** * 执行类型 */
private final ExecutionType type;
/** * Mesos Slave 编号 */
private String slaveId;
/** * 是否闲置 */
@Setter
private boolean idle;
public static class MetaInfo {
/** * 做业名 */
private final String jobName;
/** * 做业分片项 */
private final List<Integer> shardingItems;
}
// ... 省略部分方法
}
// JobTaskRequest.JAVA
public final class JobTaskRequest implements TaskRequest {
private final TaskContext taskContext;
private final CloudJobConfiguration jobConfig;
@Override
public String getId() {
return taskContext.getId();
}
@Override
public double getCPUs() {
return jobConfig.getCpuCount();
}
@Override
public double getMemory() {
return jobConfig.getMemoryMB();
}
// ... 省略部分方法
}复制代码
#createTaskRequests(...)
方法,将单个做业按照其做业分片总数拆分红一个或多个待执行任务集合。LaunchingTasks#getPendingTasks()
方法的返回结果。友情提示,代码可能比较多,请耐心观看。
在说 AppConstraintEvaluator 以前,咱们先一块儿了简单解下 Netflix Fenzo。
FROM dockone.io/article/636
Fenzo是一个在Mesos框架上应用的通用任务调度器。它可让你经过实现各类优化策略的插件,来优化任务调度,同时这也有利于集群的自动缩放。
Elastic-Job-Cloud-Scheduler 基于 Fenzo 实现对 Mesos 的弹性资源分配。
例如,AppConstraintEvaluator,App 目标 Mesos Slave 适配度限制器,选择 Slave 时须要考虑其上是否运行有 App 的 Executor,若是没有运行 Executor 须要将其资源消耗考虑进适配计算算法中。它是 Fenzo ConstraintEvaluator 接口 在 Elastic-Job-Cloud-Scheduler 的自定义任务约束实现。经过这个任务约束,在下文调用 TaskScheduler#scheduleOnce(...)
方法调度任务所需资源时,会将 AppConstraintEvaluator 考虑进去。
那么做业任务请求( JobTaskRequest ) 是怎么关联上 AppConstraintEvaluator 的呢?
// JobTaskRequest.java
public final class JobTaskRequest implements TaskRequest {
@Override
public List<? extends ConstraintEvaluator> getHardConstraints() {
return Collections.singletonList(AppConstraintEvaluator.getInstance());
}
}复制代码
#getHardConstraints()
方法,关联上 TaskRequest 和 ConstraintEvaluator。关联上以后,任务匹配 Mesos Slave 资源时,调用 ConstraintEvaluator#evaluate(...)
实现方法判断是否符合约束:
public interface ConstraintEvaluator {
public static class Result {
private final boolean isSuccessful;
private final String failureReason;
}
/** * Inspects a target to decide whether or not it meets the constraints appropriate to a particular task. * * @param taskRequest a description of the task to be assigned * @param targetVM a description of the host that is a potential match for the task * @param taskTrackerState the current status of tasks and task assignments in the system at large * @return a successful Result if the target meets the constraints enforced by this constraint evaluator, or * an unsuccessful Result otherwise */
public Result evaluate(TaskRequest taskRequest, VirtualMachineCurrentState targetVM, TaskTrackerState taskTrackerState);
}复制代码
OK,简单了解结束,有兴趣了解更多的同窗,请点击《Fenzo Wiki —— Constraints》。下面来看看 Elastic-Job-Cloud-Scheduler 自定义实现的任务约束 AppConstraintEvaluator。
调用 AppConstraintEvaluator#loadAppRunningState()
方法,加载当前运行中的云做业App,为 AppConstraintEvaluator#evaluate(...)
方法提供该数据。代码实现以下:
// AppConstraintEvaluator.java
private final Set<String> runningApps = new HashSet<>();
void loadAppRunningState() {
try {
for (MesosStateService.ExecutorStateInfo each : facadeService.loadExecutorInfo()) {
runningApps.add(each.getId());
}
} catch (final JSONException | UniformInterfaceException | ClientHandlerException e) {
clearAppRunningState();
}
}复制代码
调用 FacadeService#loadExecutorInfo()
方法,从 Mesos 获取全部正在运行的 Mesos 执行器( Executor )的信息。执行器和云做业App有啥关系?每一个云做业App 便是一个 Elastic-Job-Cloud-Executor 实例。。FacadeService#loadExecutorInfo()
方法这里就不展开了,有兴趣的同窗本身看下,主要是对 Mesos 的 API操做,咱们来看下 runningApps
的结果:
调用 TaskScheduler#scheduleOnce(...)
方法调度提交任务所需资源时,会调用 ConstraintEvaluator#loadAppRunningState()
检查分配的资源是否符合任务的约束条件。AppConstraintEvaluator#loadAppRunningState()
实现代码以下:
// AppConstraintEvaluator.java
@Override
public Result evaluate(final TaskRequest taskRequest, final VirtualMachineCurrentState targetVM, final TaskTrackerState taskTrackerState) {
double assigningCpus = 0.0d;
double assigningMemoryMB = 0.0d;
final String slaveId = targetVM.getAllCurrentOffers().iterator().next().getSlaveId().getValue();
try {
// 判断当前分配的 Mesos Slave 是否运行着该做业任务请求对应的云做业App
if (isAppRunningOnSlave(taskRequest.getId(), slaveId)) {
return new Result(true, "");
}
// 判断当前分配的 Mesos Slave 启动云做业App 是否超过资源限制
Set<String> calculatedApps = new HashSet<>(); // 已计算做业App集合
List<TaskRequest> taskRequests = new ArrayList<>(targetVM.getTasksCurrentlyAssigned().size() + 1);
taskRequests.add(taskRequest);
for (TaskAssignmentResult each : targetVM.getTasksCurrentlyAssigned()) { // 当前已经分配做业请求
taskRequests.add(each.getRequest());
}
for (TaskRequest each : taskRequests) {
assigningCpus += each.getCPUs();
assigningMemoryMB += each.getMemory();
if (isAppRunningOnSlave(each.getId(), slaveId)) { // 做业App已经启动
continue;
}
CloudAppConfiguration assigningAppConfig = getAppConfiguration(each.getId());
if (!calculatedApps.add(assigningAppConfig.getAppName())) { // 是否已经计算该App
continue;
}
assigningCpus += assigningAppConfig.getCpuCount();
assigningMemoryMB += assigningAppConfig.getMemoryMB();
}
} catch (final LackConfigException ex) {
log.warn("Lack config, disable {}", getName(), ex);
return new Result(true, "");
}
if (assigningCpus > targetVM.getCurrAvailableResources().cpuCores()) { // cpu
log.debug("Failure {} {} cpus:{}/{}", taskRequest.getId(), slaveId, assigningCpus, targetVM.getCurrAvailableResources().cpuCores());
return new Result(false, String.format("cpu:%s/%s", assigningCpus, targetVM.getCurrAvailableResources().cpuCores()));
}
if (assigningMemoryMB > targetVM.getCurrAvailableResources().memoryMB()) { // memory
log.debug("Failure {} {} mem:{}/{}", taskRequest.getId(), slaveId, assigningMemoryMB, targetVM.getCurrAvailableResources().memoryMB());
return new Result(false, String.format("mem:%s/%s", assigningMemoryMB, targetVM.getCurrAvailableResources().memoryMB()));
}
log.debug("Success {} {} cpus:{}/{} mem:{}/{}", taskRequest.getId(), slaveId, assigningCpus, targetVM.getCurrAvailableResources()
.cpuCores(), assigningMemoryMB, targetVM.getCurrAvailableResources().memoryMB());
return new Result(true, String.format("cpus:%s/%s mem:%s/%s", assigningCpus, targetVM.getCurrAvailableResources()
.cpuCores(), assigningMemoryMB, targetVM.getCurrAvailableResources().memoryMB()));
}复制代码
#isAppRunningOnSlave()
方法,判断当前分配的 Mesos Slave 是否运行着该做业任务请求对应的云做业App。若云做业App未运行,则该做业任务请求提交给 Mesos 后,该 Mesos Slave 会启动该云做业 App,App 自己会占用必定的 CloudAppConfiguration#cpu
和 CloudAppConfiguration#memory
,计算时须要统计,避免超过当前 Mesos Slave 剩余 cpu
和 memory
。Result(true, ...)
;不然,返回 Result(false, ...)
。咱们先简单了解下 Elastic-Job-Cloud-Scheduler 实现的 Mesos Scheduler 类 com.dangdang.ddframe.job.cloud.scheduler.mesos.SchedulerEngine
。调度器的主要职责之一:在接受到的 Offer 上启动任务。SchedulerEngine 接收到资源 Offer,先存储到资源预占队列( LeasesQueue ),等到做业被调度须要启动任务时进行使用。存储到资源预占队列实现代码以下:
public final class SchedulerEngine implements Scheduler {
@Override
public void resourceOffers(final SchedulerDriver schedulerDriver, final List<Protos.Offer> offers) {
for (Protos.Offer offer: offers) {
log.trace("Adding offer {} from host {}", offer.getId(), offer.getHostname());
LeasesQueue.getInstance().offer(offer);
}
}
}复制代码
org.apache.mesos.Scheduler
,Mesos 调度器接口,实现该接口成为自定义 Mesos 调度器。实现 #resourceOffers(...)
方法,有新的资源 Offer 时,会进行调用。在 SchedulerEngine 会调用 #offer(...)
方法,存储 Offer 到资源预占队列,实现代码以下:
public final class LeasesQueue {
/** * 单例 */
private static final LeasesQueue INSTANCE = new LeasesQueue();
private final BlockingQueue<VirtualMachineLease> queue = new LinkedBlockingQueue<>();
/** * 获取实例. * * @return 单例对象 */
public static LeasesQueue getInstance() {
return INSTANCE;
}
/** * 添加资源至队列预占. * * @param offer 资源 */
public void offer(final Protos.Offer offer) {
queue.offer(new VMLeaseObject(offer));
}
// ... 省略 #drainTo() 方法,下文解析。
}复制代码
另外,可能有同窗对 Mesos Offer 理解比较生涩,Offer 定义以下:
FROM segmentfault.com/a/119000000…
Offer是Mesos资源的抽象,好比说有多少CPU、多少memory,disc是多少,都放在Offer里,打包给一个Framework,而后Framework来决定到底怎么用这个Offer。
OK,知识铺垫完成,回到本小节的重心:
// #runOneIteration()
Collection<VMAssignmentResult> vmAssignmentResults = taskScheduler.scheduleOnce(taskRequests, LeasesQueue.getInstance().drainTo()).getResultMap().values();
// LeasesQueue.java
public final class LeasesQueue {
private final BlockingQueue<VirtualMachineLease> queue = new LinkedBlockingQueue<>();
public List<VirtualMachineLease> drainTo() {
List<VirtualMachineLease> result = new ArrayList<>(queue.size());
queue.drainTo(result);
return result;
}
}复制代码
调用 TaskScheduler#scheduleOnce(...)
方法,将任务请求分配到 Mesos Offer。经过 Fenzo TaskScheduler 实现对多个任务分配到多个 Mesos Offer 的合理优化分配。这是一个相对复杂的问题。为何这么说呢?
FROM 《Mesos 框架构建分布式应用》 P76
将任务匹配到 offer 上,首次适配一般是最好的算法。你可能会想,若是在更多的工做里尝试计算出匹配该 offer 的优化组合,可能比首次适配更能高效地利用 offer。这绝对是正确的,可是要考虑以下这些方面:对于启动全部等待运行的任务来讲,集群里要么有充足的资源要么没有。若是资源不少,那么首次适配确定一直都能保证每一个任务的启动。若是资源不够,怎么都没法启动全部任务。所以,编写代码选择接下来会运行哪一个任务是很天然的,这样才能保证服务的质量。只有当资源刚够用时,才须要更为精细的打包算法。不幸的是,这里的问题 —— 一般称为背包问题( Knapsack problem ) —— 是一个众所周知的 NP 彻底问题。NP 彻底问题指的是须要至关长时间才能找到最优解决方案的问题,而且没有任何已知道技巧可以快速解决这类问题。
举个简单的例子,只考虑 memory
资源状况下,有一台 Slave 内存为 8GB ,如今要运行三个 1GB 的做业和 5GB 的做业。其中 5GB 的做业在 1GB 运行屡次以后才执行。
实际状况会比图更加复杂的多的多。经过使用 Fenzo ,能够很方便的,而且使人满意的分配。为了让你对 Fenzo 有更加透彻的理解,这里再引用一段对其的介绍:
FROM 《Mesos 框架构建分布式应用》 P80
调用库函数 Fenzo
Fenzo 是 Nettflix 在 2015 年夏天发布的库函数。Fenzo 为基于 java 的调度器提供了完整的解决方案,完成 offer 缓冲,多任务启动,以及软和硬约束条件的匹配。就算不是全部的,也是不少调度器都可以受益于使用 Fenzo 来完成计算任务分配,而不用本身编写 offer 缓冲、打包和放置路由等。
下面,来看两次 TaskScheduler#scheduleOnce(...)
的返回:
com.netflix.fenzo.VMAssignmentResult
,每台主机分配任务结果。实现代码以下:
public class VMAssignmentResult {
/** * 主机 */
private final String hostname;
/** * 使用的 Mesos Offer */
private final List<VirtualMachineLease> leasesUsed;
/** * 分配的任务 */
private final Set<TaskAssignmentResult> tasksAssigned;
}复制代码
受限于笔者的能力,建议你能够在阅读以下文章,更透彻的理解 TaskScheduler :
// #runOneIteration()
List<TaskContext> taskContextsList = new LinkedList<>(); // 任务运行时上下文集合
Map<List<Protos.OfferID>, List<Protos.TaskInfo>> offerIdTaskInfoMap = new HashMap<>(); // Mesos 任务信息集合
for (VMAssignmentResult each: vmAssignmentResults) {
List<VirtualMachineLease> leasesUsed = each.getLeasesUsed();
List<Protos.TaskInfo> taskInfoList = new ArrayList<>(each.getTasksAssigned().size() * 10);
taskInfoList.addAll(getTaskInfoList(
launchingTasks.getIntegrityViolationJobs(vmAssignmentResults), // 得到做业分片不完整的做业集合
each, leasesUsed.get(0).hostname(), leasesUsed.get(0).getOffer()));
for (Protos.TaskInfo taskInfo : taskInfoList) {
taskContextsList.add(TaskContext.from(taskInfo.getTaskId().getValue()));
}
offerIdTaskInfoMap.put(getOfferIDs(leasesUsed), // 得到 Offer ID 集合
taskInfoList);
}复制代码
offerIdTaskInfoMap
,Mesos 任务信息集合。key 和 value 都为相同 Mesos Slave Offer 和 任务。为何?调用 SchedulerDriver#launchTasks(...)
方法提交一次任务时,必须保证全部任务和 Offer 在相同 Mesos Slave 上。
FROM FROM 《Mesos 框架构建分布式应用》 P61
组合 offer
latchTasks 接受 offer 列表为输入,这就容许用户将一些相同 slave 的 offer 组合起来,从而将这些 offer 的资源放到池里。它还能接受任务列表为输入,这样就可以启动适合给定 offer 的足够多的任务。注意全部任务和 offer 都必须是同一台 slave —— 若是不在同一台 slave 上,launchTasks 就会失败。若是想在多台 slave 上启动任务,屡次调用 latchTasks 便可。
调用 LaunchingTasks#getIntegrityViolationJobs(...)
方法,得到做业分片不完整的做业集合。一个做业有多个分片,由于 Mesos Offer 不足,致使有部分分片不能执行,则整个做业都不进行执行。代码实现以下:
// LaunchingTasks.java
/** * 得到做业分片不完整的做业集合 * * @param vmAssignmentResults 主机分配任务结果集合 * @return 做业分片不完整的做业集合 */
Collection<String> getIntegrityViolationJobs(final Collection<VMAssignmentResult> vmAssignmentResults) {
Map<String, Integer> assignedJobShardingTotalCountMap = getAssignedJobShardingTotalCountMap(vmAssignmentResults);
Collection<String> result = new HashSet<>(assignedJobShardingTotalCountMap.size(), 1);
for (Map.Entry<String, Integer> entry : assignedJobShardingTotalCountMap.entrySet()) {
JobContext jobContext = eligibleJobContextsMap.get(entry.getKey());
if (ExecutionType.FAILOVER != jobContext.getType() // 不包括 FAILOVER 执行类型的做业
&& !entry.getValue().equals(jobContext.getJobConfig().getTypeConfig().getCoreConfig().getShardingTotalCount())) {
log.warn("Job {} is not assigned at this time, because resources not enough to run all sharding instances.", entry.getKey());
result.add(entry.getKey());
}
}
return result;
}
/** * 得到每一个做业分片数集合 * key:做业名 * value:分片总数 * * @param vmAssignmentResults 主机分配任务结果集合 * @return 每一个做业分片数集合 */
private Map<String, Integer> getAssignedJobShardingTotalCountMap(final Collection<VMAssignmentResult> vmAssignmentResults) {
Map<String, Integer> result = new HashMap<>(eligibleJobContextsMap.size(), 1);
for (VMAssignmentResult vmAssignmentResult: vmAssignmentResults) {
for (TaskAssignmentResult tasksAssigned: vmAssignmentResult.getTasksAssigned()) {
String jobName = TaskContext.from(tasksAssigned.getTaskId()).getMetaInfo().getJobName();
if (result.containsKey(jobName)) {
result.put(jobName, result.get(jobName) + 1);
} else {
result.put(jobName, 1);
}
}
}
return result;
}复制代码
调用 #getTaskInfoList(...)
方法,建立单个主机的 Mesos 任务信息集合。实现代码以下:
private List<Protos.TaskInfo> getTaskInfoList(final Collection<String> integrityViolationJobs, final VMAssignmentResult vmAssignmentResult, final String hostname, final Protos.Offer offer) {
List<Protos.TaskInfo> result = new ArrayList<>(vmAssignmentResult.getTasksAssigned().size());
for (TaskAssignmentResult each: vmAssignmentResult.getTasksAssigned()) {
TaskContext taskContext = TaskContext.from(each.getTaskId());
String jobName = taskContext.getMetaInfo().getJobName();
if (!integrityViolationJobs.contains(jobName) // 排除做业分片不完整的任务
&& !facadeService.isRunning(taskContext) // 排除正在运行中的任务
&& !facadeService.isJobDisabled(jobName)) { // 排除被禁用的任务
// 建立 Mesos 任务
Protos.TaskInfo taskInfo = getTaskInfo(offer, each);
if (null != taskInfo) {
result.add(taskInfo);
// 添加任务主键和主机名称的映射
facadeService.addMapping(taskInfo.getTaskId().getValue(), hostname);
// 通知 TaskScheduler 主机分配了这个任务
taskScheduler.getTaskAssigner().call(each.getRequest(), hostname);
}
}
}
return result;
}复制代码
#getTaskInfo(...)
方法,建立单个 Mesos 任务,在「4.4.1 建立单个 Mesos 任务信息」详细解析。调用 FacadeService#addMapping(...)
方法,添加任务主键和主机名称的映射。经过该映射,能够根据任务主键查询到对应的主机名。实现代码以下:
// FacadeService.java
/** * 添加任务主键和主机名称的映射. * * @param taskId 任务主键 * @param hostname 主机名称 */
public void addMapping(final String taskId, final String hostname) {
runningService.addMapping(taskId, hostname);
}
// RunningService.java
/** * 任务主键和主机名称的映射 * key: 任务主键 * value: 主机名称 */
private static final ConcurrentHashMap<String, String> TASK_HOSTNAME_MAPPER = new ConcurrentHashMap<>(TASK_INITIAL_SIZE);
public void addMapping(final String taskId, final String hostname) {
TASK_HOSTNAME_MAPPER.putIfAbsent(taskId, hostname);
}复制代码
调用 TaskScheduler#getTaskAssigner()#call(...)
方法,通知 TaskScheduler 任务被确认分配到这个主机。TaskScheduler 作任务和 Offer 的匹配,对哪些任务运行在哪些主机是有依赖的,否则怎么作匹配优化呢。在《Fenzo Wiki —— Notify the Scheduler of Assigns and UnAssigns of Tasks》能够进一步了解。
调用 #getOfferIDs(...)
方法,得到 Offer ID 集合。实现代码以下:
private List<Protos.OfferID> getOfferIDs(final List<VirtualMachineLease> leasesUsed) {
List<Protos.OfferID> result = new ArrayList<>();
for (VirtualMachineLease virtualMachineLease: leasesUsed) {
result.add(virtualMachineLease.getOffer().getId());
}
return result;
}复制代码
调用 #getTaskInfo()
方法,建立单个 Mesos 任务信息。实现代码以下:
以下会涉及大量的 Mesos API
private Protos.TaskInfo getTaskInfo(final Protos.Offer offer, final TaskAssignmentResult taskAssignmentResult) {
// 校验 做业配置 是否存在
TaskContext taskContext = TaskContext.from(taskAssignmentResult.getTaskId());
Optional<CloudJobConfiguration> jobConfigOptional = facadeService.load(taskContext.getMetaInfo().getJobName());
if (!jobConfigOptional.isPresent()) {
return null;
}
CloudJobConfiguration jobConfig = jobConfigOptional.get();
// 校验 做业配置 是否存在
Optional<CloudAppConfiguration> appConfigOptional = facadeService.loadAppConfig(jobConfig.getAppName());
if (!appConfigOptional.isPresent()) {
return null;
}
CloudAppConfiguration appConfig = appConfigOptional.get();
// 设置 Mesos Slave ID
taskContext.setSlaveId(offer.getSlaveId().getValue());
// 得到 分片上下文集合
ShardingContexts shardingContexts = getShardingContexts(taskContext, appConfig, jobConfig);
// 瞬时的脚本做业,使用 Mesos 命令行执行,无需使用执行器
boolean isCommandExecutor = CloudJobExecutionType.TRANSIENT == jobConfig.getJobExecutionType() && JobType.SCRIPT == jobConfig.getTypeConfig().getJobType();
String script = appConfig.getBootstrapScript();
if (isCommandExecutor) {
script = ((ScriptJobConfiguration) jobConfig.getTypeConfig()).getScriptCommandLine();
}
// 建立 启动命令
Protos.CommandInfo.URI uri = buildURI(appConfig, isCommandExecutor);
Protos.CommandInfo command = buildCommand(uri, script, shardingContexts, isCommandExecutor);
// 建立 Mesos 任务信息
if (isCommandExecutor) {
return buildCommandExecutorTaskInfo(taskContext, jobConfig, shardingContexts, offer, command);
} else {
return buildCustomizedExecutorTaskInfo(taskContext, appConfig, jobConfig, shardingContexts, offer, command);
}
}复制代码
调用 #getShardingContexts(...)
方法, 得到分片上下文集合。实现代码以下:
private ShardingContexts getShardingContexts(final TaskContext taskContext, final CloudAppConfiguration appConfig, final CloudJobConfiguration jobConfig) {
Map<Integer, String> shardingItemParameters = new ShardingItemParameters(jobConfig.getTypeConfig().getCoreConfig().getShardingItemParameters()).getMap();
Map<Integer, String> assignedShardingItemParameters = new HashMap<>(1, 1);
int shardingItem = taskContext.getMetaInfo().getShardingItems().get(0); // 单个做业分片
assignedShardingItemParameters.put(shardingItem, shardingItemParameters.containsKey(shardingItem) ? shardingItemParameters.get(shardingItem) : "");
return new ShardingContexts(taskContext.getId(), jobConfig.getJobName(), jobConfig.getTypeConfig().getCoreConfig().getShardingTotalCount(),
jobConfig.getTypeConfig().getCoreConfig().getJobParameter(), assignedShardingItemParameters, appConfig.getEventTraceSamplingCount());
}复制代码
调用 #buildURI(...)
方法,建立执行器的二进制文件下载地址。试下代码以下:
private Protos.CommandInfo.URI buildURI(final CloudAppConfiguration appConfig, final boolean isCommandExecutor) {
Protos.CommandInfo.URI.Builder result = Protos.CommandInfo.URI.newBuilder()
.setValue(appConfig.getAppURL())
.setCache(appConfig.isAppCacheEnable()); // cache
if (isCommandExecutor && !SupportedExtractionType.isExtraction(appConfig.getAppURL())) {
result.setExecutable(true); // 是否可执行
} else {
result.setExtract(true); // 是否须要解压
}
return result.build();
}复制代码
CloudAppConfiguration.appURL
,经过 Mesos 实现文件的下载。云做业应用配置 CloudAppConfiguration.appCacheEnable
,应用文件下载是否缓存。
FROM 《Mesos 框架构建分布式应用》 P99
Fetcher 缓存
Mesos 0.23 里发布称为 fetcher 缓存的新功能。fetcher 缓存确保每一个 artifact 在每一个 slave 只会下载一次,即便多个执行器请求同一个 artifact,也只须要等待单词下载完成便可。
调用 #buildCommand(...)
方法,建立执行器启动命令。实现代码以下:
private Protos.CommandInfo buildCommand(final Protos.CommandInfo.URI uri, final String script, final ShardingContexts shardingContexts, final boolean isCommandExecutor) {
Protos.CommandInfo.Builder result = Protos.CommandInfo.newBuilder().addUris(uri).setShell(true);
if (isCommandExecutor) {
CommandLine commandLine = CommandLine.parse(script);
commandLine.addArgument(GsonFactory.getGson().toJson(shardingContexts), false);
result.setValue(Joiner.on(" ").join(commandLine.getExecutable(), Joiner.on(" ").join(commandLine.getArguments())));
} else {
result.setValue(script);
}
return result.build();
}复制代码
调用 #buildCommandExecutorTaskInfo(...)
方法,为瞬时的脚本做业建立 Mesos 任务信息。实现代码以下:
private Protos.TaskInfo buildCommandExecutorTaskInfo(final TaskContext taskContext, final CloudJobConfiguration jobConfig, final ShardingContexts shardingContexts, final Protos.Offer offer, final Protos.CommandInfo command) {
Protos.TaskInfo.Builder result = Protos.TaskInfo.newBuilder().setTaskId(Protos.TaskID.newBuilder().setValue(taskContext.getId()).build())
.setName(taskContext.getTaskName()).setSlaveId(offer.getSlaveId())
.addResources(buildResource("cpus", jobConfig.getCpuCount(), offer.getResourcesList()))
.addResources(buildResource("mem", jobConfig.getMemoryMB(), offer.getResourcesList()))
.setData(ByteString.copyFrom(new TaskInfoData(shardingContexts, jobConfig).serialize())); //
return result.setCommand(command).build();
}复制代码
调用 #buildCustomizedExecutorTaskInfo(...)
方法,建立 Mesos 任务信息。实现代码以下:
private Protos.TaskInfo buildCustomizedExecutorTaskInfo(final TaskContext taskContext, final CloudAppConfiguration appConfig, final CloudJobConfiguration jobConfig, final ShardingContexts shardingContexts, final Protos.Offer offer, final Protos.CommandInfo command) {
Protos.TaskInfo.Builder result = Protos.TaskInfo.newBuilder().setTaskId(Protos.TaskID.newBuilder().setValue(taskContext.getId()).build())
.setName(taskContext.getTaskName()).setSlaveId(offer.getSlaveId())
.addResources(buildResource("cpus", jobConfig.getCpuCount(), offer.getResourcesList()))
.addResources(buildResource("mem", jobConfig.getMemoryMB(), offer.getResourcesList()))
.setData(ByteString.copyFrom(new TaskInfoData(shardingContexts, jobConfig).serialize()));
// ExecutorInfo
Protos.ExecutorInfo.Builder executorBuilder = Protos.ExecutorInfo.newBuilder().setExecutorId(Protos.ExecutorID.newBuilder()
.setValue(taskContext.getExecutorId(jobConfig.getAppName()))) // 执行器 ID
.setCommand(command)
.addResources(buildResource("cpus", appConfig.getCpuCount(), offer.getResourcesList()))
.addResources(buildResource("mem", appConfig.getMemoryMB(), offer.getResourcesList()));
if (env.getJobEventRdbConfiguration().isPresent()) {
executorBuilder.setData(ByteString.copyFrom(SerializationUtils.serialize(env.getJobEventRdbConfigurationMap()))).build();
}
return result.setExecutor(executorBuilder.build()).build();
}复制代码
调用 Protos.ExecutorInfo.Builder#setValue(...)
方法,设置执行器编号。大多数在 Mesos 实现的执行器,一个任务对应一个执行器。而 Elastic-Job-Cloud-Executor 不一样于大多数在 Mesos 上的执行器,一个执行器能够对应多个做业。什么意思?在一个 Mesos Slave,相同做业应用,只会启动一个 Elastic-Job-Cloud-Scheduler。当该执行器不存在时,启动一个。当该执行器已经存在,复用该执行器。那么是如何实现该功能的呢?相同做业应用,在同一个 Mesos Slave,使用相同执行器编号。实现代码以下:
/** * 获取任务执行器主键. * * @param appName 应用名称 * @return 任务执行器主键 */
public String getExecutorId(final String appName) {
return Joiner.on(DELIMITER).join(appName, slaveId);
}复制代码
调用 FacadeService#addRunning(...)
方法,将任务运行时上下文放入运行时队列。实现代码以下:
// FacadeService.java
/** * 将任务运行时上下文放入运行时队列. * * @param taskContext 任务运行时上下文 */
public void addRunning(final TaskContext taskContext) {
runningService.add(taskContext);
}
// RunningService.java
/** * 将任务运行时上下文放入运行时队列. * * @param taskContext 任务运行时上下文 */
public void add(final TaskContext taskContext) {
if (!configurationService.load(taskContext.getMetaInfo().getJobName()).isPresent()) {
return;
}
// 添加到运行中的任务集合
getRunningTasks(taskContext.getMetaInfo().getJobName()).add(taskContext);
// 判断是否为常驻任务
if (!isDaemon(taskContext.getMetaInfo().getJobName())) {
return;
}
// 添加到运行中队列
String runningTaskNodePath = RunningNode.getRunningTaskNodePath(taskContext.getMetaInfo().toString());
if (!regCenter.isExisted(runningTaskNodePath)) {
regCenter.persist(runningTaskNodePath, taskContext.getId());
}
}
// RunningNode.java
final class RunningNode {
static final String ROOT = StateNode.ROOT + "/running";
private static final String RUNNING_JOB = ROOT + "/%s"; // %s = ${JOB_NAME}
private static final String RUNNING_TASK = RUNNING_JOB + "/%s"; // %s = ${TASK_META_INFO}。${TASK_META_INFO}=${JOB_NAME}@-@${ITEM_ID}。
}复制代码
调用 #getRunningTasks()
方法,得到运行中的任务集合,并将当前任务添加到其中。实现代码以下:
public Collection<TaskContext> getRunningTasks(final String jobName) {
Set<TaskContext> taskContexts = new CopyOnWriteArraySet<>();
Collection<TaskContext> result = RUNNING_TASKS.putIfAbsent(jobName, taskContexts);
return null == result ? taskContexts : result;
}复制代码
在运维平台,咱们能够看到当前任务正在运行中:
常驻做业会存储在运行中做业队列。运行中做业队列存储在注册中心( Zookeeper )的持久数据节点 /${NAMESPACE}/state/running/${JOB_NAME}/${TASK_META_INFO}
,存储值为任务编号。使用 zkClient 查看以下:
[zk: localhost:2181(CONNECTED) 14] ls /elastic-job-cloud/state/running/test_job_simple
[test_job_simple@-@0, test_job_simple@-@1, test_job_simple@-@2]
[zk: localhost:2181(CONNECTED) 15] get /elastic-job-cloud/state/running/test_job_simple/test_job_simple@-@0
test_job_simple@-@0@-@READY@-@400197d9-76ca-464b-b2f0-e0fba5c2a598-S0@-@9780ed12-9612-45e3-ac14-feb2911896ff复制代码
// #runOneIteration()
facadeService.removeLaunchTasksFromQueue(taskContextsList);
// FacadeService.java
/** * 从队列中删除已运行的做业. * * @param taskContexts 任务上下文集合 */
public void removeLaunchTasksFromQueue(final List<TaskContext> taskContexts) {
List<TaskContext> failoverTaskContexts = new ArrayList<>(taskContexts.size());
Collection<String> readyJobNames = new HashSet<>(taskContexts.size(), 1);
for (TaskContext each : taskContexts) {
switch (each.getType()) {
case FAILOVER:
failoverTaskContexts.add(each);
break;
case READY:
readyJobNames.add(each.getMetaInfo().getJobName());
break;
default:
break;
}
}
// 从失效转移队列中删除相关任务
failoverService.remove(Lists.transform(failoverTaskContexts, new Function<TaskContext, TaskContext.MetaInfo>() {
@Override
public TaskContext.MetaInfo apply(final TaskContext input) {
return input.getMetaInfo();
}
}));
// 从待执行队列中删除相关做业
readyService.remove(readyJobNames);
}复制代码
// #runOneIteration()
for (Entry<List<OfferID>, List<TaskInfo>> each : offerIdTaskInfoMap.entrySet()) {
schedulerDriver.launchTasks(each.getKey(), each.getValue());
}复制代码
SchedulerDriver#launchTasks(...)
方法,提交任务给 Mesos Master。由 Mesos Master 调度任务给 Mesos Slave。Mesos Slave 提交执行器执行任务。TaskExecutor,实现了 Mesos Executor 接口 org.apache.mesos.Executor
。执行器的主要职责之一:执行调度器所请求的任务。TaskExecutor 接收到 Mesos Slave 提交的任务,调用 #launchTask(...)
方法,处理任务。实现代码以下:
// DaemonTaskScheduler.java
@Override
public void launchTask(final ExecutorDriver executorDriver, final Protos.TaskInfo taskInfo) {
executorService.submit(new TaskThread(executorDriver, taskInfo));
}复制代码
ExecutorService#submit(...)
方法,提交 TaskThread 到线程池,执行任务。@RequiredArgsConstructor
class TaskThread implements Runnable {
private final ExecutorDriver executorDriver;
private final TaskInfo taskInfo;
@Override
public void run() {
// 更新 Mesos 任务状态,运行中。
executorDriver.sendStatusUpdate(Protos.TaskStatus.newBuilder().setTaskId(taskInfo.getTaskId()).setState(Protos.TaskState.TASK_RUNNING).build());
//
Map<String, Object> data = SerializationUtils.deserialize(taskInfo.getData().toByteArray());
ShardingContexts shardingContexts = (ShardingContexts) data.get("shardingContext");
@SuppressWarnings("unchecked")
JobConfigurationContext jobConfig = new JobConfigurationContext((Map<String, String>) data.get("jobConfigContext"));
try {
// 得到 分布式做业
ElasticJob elasticJob = getElasticJobInstance(jobConfig);
// 调度器提供内部服务的门面对象
final CloudJobFacade jobFacade = new CloudJobFacade(shardingContexts, jobConfig, jobEventBus);
// 执行做业
if (jobConfig.isTransient()) {
// 执行做业
JobExecutorFactory.getJobExecutor(elasticJob, jobFacade).execute();
// 更新 Mesos 任务状态,已完成。
executorDriver.sendStatusUpdate(Protos.TaskStatus.newBuilder().setTaskId(taskInfo.getTaskId()).setState(Protos.TaskState.TASK_FINISHED).build());
} else {
// 初始化 常驻做业调度器
new DaemonTaskScheduler(elasticJob, jobConfig, jobFacade, executorDriver, taskInfo.getTaskId()).init();
}
// CHECKSTYLE:OFF
} catch (final Throwable ex) {
// CHECKSTYLE:ON
log.error("Elastic-Job-Cloud-Executor error", ex);
executorDriver.sendStatusUpdate(Protos.TaskStatus.newBuilder().setTaskId(taskInfo.getTaskId()).setState(Protos.TaskState.TASK_ERROR).setMessage(ExceptionUtil.transform(ex)).build());
executorDriver.stop();
throw ex;
}
}
}复制代码
TaskInfo.data
属性中,能够得到提交任务附带的数据,例如分片上下文集合( ShardingContexts ),内部的做业配置上下文( JobConfigurationContext )。调用 #getElasticJobInstance()
方法,得到任务须要执行的分布式做业( Elastic-Job )。实现代码以下:
private ElasticJob getElasticJobInstance(final JobConfigurationContext jobConfig) {
if (!Strings.isNullOrEmpty(jobConfig.getBeanName()) && !Strings.isNullOrEmpty(jobConfig.getApplicationContext())) { // spring 环境
return getElasticJobBean(jobConfig);
} else {
return getElasticJobClass(jobConfig);
}
}
/** * 从 Spring 容器中得到做业对象 * * @param jobConfig 做业配置 * @return 做业对象 */
private ElasticJob getElasticJobBean(final JobConfigurationContext jobConfig) {
String applicationContextFile = jobConfig.getApplicationContext();
if (null == applicationContexts.get(applicationContextFile)) {
synchronized (applicationContexts) {
if (null == applicationContexts.get(applicationContextFile)) {
applicationContexts.put(applicationContextFile, new ClassPathXmlApplicationContext(applicationContextFile));
}
}
}
return (ElasticJob) applicationContexts.get(applicationContextFile).getBean(jobConfig.getBeanName());
}
/** * 建立做业对象 * * @param jobConfig 做业配置 * @return 做业对象 */
private ElasticJob getElasticJobClass(final JobConfigurationContext jobConfig) {
String jobClass = jobConfig.getTypeConfig().getJobClass();
try {
Class<?> elasticJobClass = Class.forName(jobClass);
if (!ElasticJob.class.isAssignableFrom(elasticJobClass)) {
throw new JobSystemException("Elastic-Job: Class '%s' must implements ElasticJob interface.", jobClass);
}
if (elasticJobClass != ScriptJob.class) {
return (ElasticJob) elasticJobClass.newInstance();
}
return null;
} catch (final ReflectiveOperationException ex) {
throw new JobSystemException("Elastic-Job: Class '%s' initialize failure, the error message is '%s'.", jobClass, ex.getMessage());
}
}复制代码
AbstractElasticJobExecutor#execute(...)
执行做业逻辑,并调用 ExecutorDriver#sendStatusUpdate(...)
发送状态,更新 Mesos 任务已完成( Protos.TaskState.TASK_FINISHED )。AbstractElasticJobExecutor#execute(...)
实现代码,在 Elastic-Job-Lite 和 Elastic-Job-Cloud 基本一致,在《Elastic-Job-Lite 源码分析 —— 做业执行》有详细解析。DaemonTaskScheduler#init()
方法,初始化做业调度,在「5.2 DaemonTaskScheduler」详细解析。瞬时做业,经过 Elastic-Job-Cloud-Scheduler 调度任务,提交 Elastic-Job-Cloud-Executor 执行后,等待 Elastic-Job-Scheduler 进行下次调度。
常驻做业,经过 Elastic-Job-Scheduler 提交 Elastic-Job-Cloud-Executor 进行调度。Elastic-Job-Cloud-Executor 使用 DaemonTaskScheduler 不断对常驻做业进行调度而无需 Elastic-Job-Cloud-Scheduler 参与其中。
这就是瞬时做业和常驻做业不一样之处。
DaemonTaskScheduler,常驻做业调度器。调用 DaemonTaskScheduler#init()
方法,对一个做业初始化调度,实现代码以下:
/** * 初始化做业. */
public void init() {
// Quartz JobDetail
JobDetail jobDetail = JobBuilder.newJob(DaemonJob.class)
.withIdentity(jobRootConfig.getTypeConfig().getCoreConfig().getJobName()).build();
jobDetail.getJobDataMap().put(ELASTIC_JOB_DATA_MAP_KEY, elasticJob);
jobDetail.getJobDataMap().put(JOB_FACADE_DATA_MAP_KEY, jobFacade);
jobDetail.getJobDataMap().put(EXECUTOR_DRIVER_DATA_MAP_KEY, executorDriver);
jobDetail.getJobDataMap().put(TASK_ID_DATA_MAP_KEY, taskId);
try {
scheduleJob(initializeScheduler(), jobDetail, taskId.getValue(), jobRootConfig.getTypeConfig().getCoreConfig().getCron());
} catch (final SchedulerException ex) {
throw new JobSystemException(ex);
}
}
private Scheduler initializeScheduler() throws SchedulerException {
StdSchedulerFactory factory = new StdSchedulerFactory();
factory.initialize(getBaseQuartzProperties());
return factory.getScheduler();
}
private Properties getBaseQuartzProperties() {
Properties result = new Properties();
result.put("org.quartz.threadPool.class", org.quartz.simpl.SimpleThreadPool.class.getName());
result.put("org.quartz.threadPool.threadCount", "1"); // 线程数:1
result.put("org.quartz.scheduler.instanceName", taskId.getValue());
if (!jobRootConfig.getTypeConfig().getCoreConfig().isMisfire()) {
result.put("org.quartz.jobStore.misfireThreshold", "1");
}
result.put("org.quartz.plugin.shutdownhook.class", ShutdownHookPlugin.class.getName());
result.put("org.quartz.plugin.shutdownhook.cleanShutdown", Boolean.TRUE.toString());
return result;
}
private void scheduleJob(final Scheduler scheduler, final JobDetail jobDetail, final String triggerIdentity, final String cron) {
try {
if (!scheduler.checkExists(jobDetail.getKey())) {
scheduler.scheduleJob(jobDetail, createTrigger(triggerIdentity, cron));
}
scheduler.start();
RUNNING_SCHEDULERS.putIfAbsent(scheduler.getSchedulerName(), scheduler);
} catch (final SchedulerException ex) {
throw new JobSystemException(ex);
}
}
private CronTrigger createTrigger(final String triggerIdentity, final String cron) {
return TriggerBuilder.newTrigger()
.withIdentity(triggerIdentity)
.withSchedule(CronScheduleBuilder.cronSchedule(cron)
.withMisfireHandlingInstructionDoNothing())
.build();
}复制代码
DaemonJob 实现代码以下:
public static final class DaemonJob implements Job {
@Setter
private ElasticJob elasticJob;
@Setter
private JobFacade jobFacade;
@Setter
private ExecutorDriver executorDriver;
@Setter
private Protos.TaskID taskId;
@Override
public void execute(final JobExecutionContext context) throws JobExecutionException {
ShardingContexts shardingContexts = jobFacade.getShardingContexts();
int jobEventSamplingCount = shardingContexts.getJobEventSamplingCount();
int currentJobEventSamplingCount = shardingContexts.getCurrentJobEventSamplingCount();
if (jobEventSamplingCount > 0 && ++currentJobEventSamplingCount < jobEventSamplingCount) {
shardingContexts.setCurrentJobEventSamplingCount(currentJobEventSamplingCount);
//
jobFacade.getShardingContexts().setAllowSendJobEvent(false);
// 执行做业
JobExecutorFactory.getJobExecutor(elasticJob, jobFacade).execute();
} else {
//
jobFacade.getShardingContexts().setAllowSendJobEvent(true);
//
executorDriver.sendStatusUpdate(Protos.TaskStatus.newBuilder().setTaskId(taskId).setState(Protos.TaskState.TASK_RUNNING).setMessage("BEGIN").build());
// 执行做业
JobExecutorFactory.getJobExecutor(elasticJob, jobFacade).execute();
//
executorDriver.sendStatusUpdate(Protos.TaskStatus.newBuilder().setTaskId(taskId).setState(Protos.TaskState.TASK_RUNNING).setMessage("COMPLETE").build());
//
shardingContexts.setCurrentJobEventSamplingCount(0);
}
}
}复制代码
AbstractElasticJobExecutor#execute(...)
执行做业逻辑。AbstractElasticJobExecutor#execute(...)
实现代码,在 Elastic-Job-Lite 和 Elastic-Job-Cloud 基本一致,在《Elastic-Job-Lite 源码分析 —— 做业执行》有详细解析。jobEventSamplingCount
来自应用配置 (CloudAppConfiguration.eventTraceSamplingCount
) 属性,常驻做业事件采样率统计条数,默认采样所有记录。为避免数据量过大,可对频繁调度的常驻做业配置采样率,即做业每执行N次,才会记录做业执行及追踪相关数据。
当知足采样条件时,调用 ShardingContexts#setAllowSendJobEvent(true)
,标记要记录做业事件。不然,调用 ShardingContexts#setAllowSendJobEvent(false)
,标记不记录做业时间。做业事件追踪在《Elastic-Job-Lite 源码分析 —— 做业事件追踪》有详细解析。
另外,当知足采样调试时,也会调用 ExecutorDriver#sendStatusUpdate(...)
方法,更新 Mesos 任务状态为运行中,并附带 "BEGIN"
或 "COMPLETE"
消息。
Mesos 调度器的职责之一,处理任务的状态,特别是响应任务和故障。所以在 Elastic-Job-Cloud-Executor 调用 ExecutorDriver#sendStatusUpdate(...)
方法,更新 Mesos 任务状态时,触发调用 Elastic-Job-Cloud-Scheduler 的 SchedulerEngine 的 #statusUpdate(...)
方法,实现代码以下:
@Override
public void statusUpdate(final SchedulerDriver schedulerDriver, final Protos.TaskStatus taskStatus) {
String taskId = taskStatus.getTaskId().getValue();
TaskContext taskContext = TaskContext.from(taskId);
String jobName = taskContext.getMetaInfo().getJobName();
log.trace("call statusUpdate task state is: {}, task id is: {}", taskStatus.getState(), taskId);
jobEventBus.post(new JobStatusTraceEvent(jobName, taskContext.getId(), taskContext.getSlaveId(), Source.CLOUD_SCHEDULER,
taskContext.getType(), String.valueOf(taskContext.getMetaInfo().getShardingItems()), State.valueOf(taskStatus.getState().name()), taskStatus.getMessage()));
switch (taskStatus.getState()) {
case TASK_RUNNING:
if (!facadeService.load(jobName).isPresent()) {
schedulerDriver.killTask(Protos.TaskID.newBuilder().setValue(taskId).build());
}
if ("BEGIN".equals(taskStatus.getMessage())) {
facadeService.updateDaemonStatus(taskContext, false);
} else if ("COMPLETE".equals(taskStatus.getMessage())) {
facadeService.updateDaemonStatus(taskContext, true);
statisticManager.taskRunSuccessfully();
}
break;
case TASK_FINISHED:
facadeService.removeRunning(taskContext);
unAssignTask(taskId);
statisticManager.taskRunSuccessfully();
break;
case TASK_KILLED:
log.warn("task id is: {}, status is: {}, message is: {}, source is: {}", taskId, taskStatus.getState(), taskStatus.getMessage(), taskStatus.getSource());
facadeService.removeRunning(taskContext);
facadeService.addDaemonJobToReadyQueue(jobName);
unAssignTask(taskId);
break;
case TASK_LOST:
case TASK_DROPPED:
case TASK_GONE:
case TASK_GONE_BY_OPERATOR:
case TASK_FAILED:
case TASK_ERROR:
log.warn("task id is: {}, status is: {}, message is: {}, source is: {}", taskId, taskStatus.getState(), taskStatus.getMessage(), taskStatus.getSource());
facadeService.removeRunning(taskContext);
facadeService.recordFailoverTask(taskContext);
unAssignTask(taskId);
statisticManager.taskRunFailed();
break;
case TASK_UNKNOWN:
case TASK_UNREACHABLE:
log.error("task id is: {}, status is: {}, message is: {}, source is: {}", taskId, taskStatus.getState(), taskStatus.getMessage(), taskStatus.getSource());
statisticManager.taskRunFailed();
break;
default:
break;
}
}复制代码
当更新 Mesos 任务状态为 TASK_RUNNING
时,根据附带消息为 "BEGIN"
或 "COMPLETE"
,分别调用 FacadeService#updateDaemonStatus(false / true)
方法,更新做业闲置状态。实现代码以下:
// FacadeService.java
/** * 更新常驻做业运行状态. * * @param taskContext 任务运行时上下文 * @param isIdle 是否空闲 */
public void updateDaemonStatus(final TaskContext taskContext, final boolean isIdle) {
runningService.updateIdle(taskContext, isIdle);
}
// RunningService.java
/** * 更新做业闲置状态. * @param taskContext 任务运行时上下文 * @param isIdle 是否闲置 */
public void updateIdle(final TaskContext taskContext, final boolean isIdle) {
synchronized (RUNNING_TASKS) {
Optional<TaskContext> taskContextOptional = findTask(taskContext);
if (taskContextOptional.isPresent()) {
taskContextOptional.get().setIdle(isIdle);
} else {
add(taskContext);
}
}
}复制代码
若做业配置不存在时,调用 SchedulerDriver#killTask(...)
方法,杀死该 Mesos 任务。在《Elastic-Job-Cloud 源码分析 —— 做业调度(二)》进一步解析。
当更新 Mesos 任务状态为 TASK_FINISHED
时,调用 FacadeService#removeRunning(...)
方法,将任务从运行时队列删除。实现代码以下:
// FacadeService.java
/** * 将任务从运行时队列删除. * * @param taskContext 任务运行时上下文 */
public void removeRunning(final TaskContext taskContext) {
runningService.remove(taskContext);
}
// RunningService.java
/** * 将任务从运行时队列删除. * * @param taskContext 任务运行时上下文 */
public void remove(final TaskContext taskContext) {
// 移除运行中的任务集合
getRunningTasks(taskContext.getMetaInfo().getJobName()).remove(taskContext);
// 判断是否为常驻任务
if (!isDaemonOrAbsent(taskContext.getMetaInfo().getJobName())) {
return;
}
// 将任务从运行时队列删除
regCenter.remove(RunningNode.getRunningTaskNodePath(taskContext.getMetaInfo().toString()));
String jobRootNode = RunningNode.getRunningJobNodePath(taskContext.getMetaInfo().getJobName());
if (regCenter.isExisted(jobRootNode) && regCenter.getChildrenKeys(jobRootNode).isEmpty()) {
regCenter.remove(jobRootNode);
}
}复制代码
当该做业对应的全部 Mesos 任务状态都更新为 TASK_FINISHED
后,做业能够再次被 Elastic-Job-Cloud-Scheduler 调度。
调用 #unAssignTask(...)
方法,通知 TaskScheduler 任务被确认未分配到这个主机。TaskScheduler 作任务和 Offer 的匹配,对哪些任务运行在哪些主机是有依赖的,否则怎么作匹配优化呢。在《Fenzo Wiki —— Notify the Scheduler of Assigns and UnAssigns of Tasks》能够进一步了解。实现代码以下:
private void unAssignTask(final String taskId) {
String hostname = facadeService.popMapping(taskId);
if (null != hostname) {
taskScheduler.getTaskUnAssigner().call(TaskContext.getIdForUnassignedSlave(taskId), hostname);
}
}复制代码
当更新 Mesos 任务状态为 TASK_KILLED
时,调用 FacadeService#addDaemonJobToReadyQueue(...)
方法,将常驻做业放入待执行队列。在《Elastic-Job-Cloud 源码分析 —— 做业调度(二)》进一步解析。TODO
另外会调用 FacadeService#removeRunning(...)
、#unAssignTask(...)
方法。
当更新 Mesos 任务状态为 TASK_ERROR
等等时,调用 FacadeService#recordFailoverTask(...)
方法,在 《Elastic-Job-Cloud 源码分析 —— 做业失效转移》详细解析。
另外会调用 FacadeService#removeRunning(...)
和 #unAssignTask(...)
方法。
旁白君:真的真的真的,好长好长好长啊。可是真的真的真的,干货!
芋道君:那必须的!
道友,赶忙上车,分享一波朋友圈!