【深入浅出 Yarn 架构与实现】3-3 Yarn Application Master 编写

本篇文章继续介绍 Yarn Application 中 ApplicationMaster 部分的编写方法。

一、Application Master 编写方法

上一节讲了 Client 提交任务给 RM 的全流程，RM 收到任务后，由 ApplicationsManager 向 NM 申请 Container，并根据 Client 提供的 ContainerLaunchContext 启动 ApplicationMaster。
本篇代码已上传 Github：
Github – MyApplicationMaster

一）整体流程

1&2、启动 NMClient 和 RMClient

在 AM 中需要分别启动 NMClient 和 RMClient 进行通信。
两个客户端中都注册了我们自定义的 eventHandler，将会在后面进行介绍。
在 amRMClient 中会定义 AM 向 RM 定时发送心跳的间隔。（在 RM 中会有心跳容忍时间，注意不要超过 RM 配置的时间）

// logInformation();Configuration conf = new Configuration();// 1 create amRMClient// 第一个参数是心跳时间 msamRMClient = AMRMClientAsync.createAMRMClientAsync(1000, new RMCallbackHandler());amRMClient.init(conf);amRMClient.start();// 2 Create nmClientAsyncamNMClient = new NMClientAsyncImpl(new NMCallbackHandler());amNMClient.init(conf);amNMClient.start();

3、向 RM 注册 ApplicationMaster

// 3 register with RM and this will heart beating to RMRegisterApplicationMasterResponse response = amRMClient                .registerApplicationMaster(NetUtils.getHostname(), -1, "");

4、申请 Containers

首先需要从 response 中确认资源池剩余资源，然后再根据需求申请 container

// 4 Request containersresponse.getContainersFromPreviousAttempts();// 4.1 check resourcelong maxMem = response.getMaximumResourceCapability().getMemorySize();int maxVCores = response.getMaximumResourceCapability().getVirtualCores();// 4.2 request containers base on avail resourcefor (int i = 0; i < numTotalContainers.get(); i++) {    ContainerRequest containerAsk = new ContainerRequest(            //100*10M + 1vcpu            Resource.newInstance(100, 1), null, null,            Priority.newInstance(0));    amRMClient.addContainerRequest(containerAsk);}

5、运行任务

将在 RMCallbackHandler 中的 onContainersAllocated 回调函数中处理，并在其中调用 NMCallbackHandler 的方法，执行对应的 task。
（RMCallbackHandler、NMCallbackHandler将在后面进行详细介绍。）

// RMCallbackHandlerpublic void onContainersAllocated(List containers) {    for (Container c : containers) {        log.info("Container Allocated, id = " + c.getId() + ", containerNode = " + c.getNodeId());        // LaunchContainerTask 实现在下面        exeService.submit(new LaunchContainerTask(c));    }}private class LaunchContainerTask implements Runnable {    @Override    public void run() {        // ……        // 发送事件交给 nm 处理        amNMClient.startContainerAsync(container, ctx);    }}

6、结束任务

当全部子任务完成后，需要做收尾工作，将 amNMClient 和 amRMClient 停止。

while(numTotalContainers.get() != numCompletedContainers.get()){    try{        Thread.sleep(1000);        log.info("waitComplete" +                ", numTotalContainers=" + numTotalContainers.get() +                ", numCompletedConatiners=" + numCompletedContainers.get());    } catch (InterruptedException ex){}}log.info("ShutDown exeService Start");exeService.shutdown();log.info("ShutDown exeService Complete");amNMClient.stop();log.info("amNMClient stop Complete");amRMClient.unregisterApplicationMaster(FinalApplicationStatus.SUCCEEDED, "dummy Message", null);log.info("unregisterApplicationMaster Complete");amRMClient.stop();log.info("amRMClient stop Complete");

二）NMClient 和 RMClient Callback Handler 编写1、RMCallbackHandler

本质是个 eventHandler，对事件库不熟悉的同学可以翻之前的文章「2-3 Yarn 基础库 – 服务库与事件库」进行学习。
其会处理 Container 启动、停止、更新等事件。
收到不同的事件时，会执行相应的回调函数。这里仅给出两个函数的实现。

? 思考：之前版本中（2.6之前）还是实现 CallbackHandler 接口，为何后面改为了抽象类？
A：对原接口有了扩展增加了方法 onContainersUpdated。推测是因为避免使用接口继承。

private class RMCallbackHandler extends AMRMClientAsync.AbstractCallbackHandler {    @Override    public void onContainersCompleted(List statuses) {        for (ContainerStatus status : statuses) {            log.info("Container completed: " + status.getContainerId().toString()                    + " exitStatus=" + status.getExitStatus());            if (status.getExitStatus() != 0) {                log.error("Container return error status: " + status.getExitStatus());                log.warn("Need rerun container!");                // do something restart container                continue;            }            ContainerId containerId = status.getContainerId();            runningContainers.remove(containerId);            numCompletedContainers.addAndGet(1);        }    }        @Override    // 这里在 container 中启动相应的 task    public void onContainersAllocated(List containers) {        for (Container c : containers) {            log.info("Container Allocated, id = " + c.getId() + ", containerNode = " + c.getNodeId());            // LaunchContainerTask 实现在下面            exeService.submit(new LaunchContainerTask(c));        }    }// 其他方法实现…… }        private class LaunchContainerTask implements Runnable {    Container container;    public LaunchContainerTask(Container container) {        this.container = container;    }        @Override    public void run() {        LinkedList commands = new LinkedList();        commands.add("sleep " + sleepSeconds.addAndGet(1));        ContainerLaunchContext ctx = ContainerLaunchContext.newInstance(null, null, commands, null, null, null);        // 这里去执行 amNMClient 的回调        amNMClient.startContainerAsync(container, ctx);    }}

2、NMCallbackHandler

定义 nm container 需要执行的各种事件处理。

private class NMCallbackHandler extends NMClientAsync.AbstractCallbackHandler {    @Override    public void onContainerStarted(ContainerId containerId, Map allServiceResponse) {        log.info("Container Stared " + containerId.toString());    }        // ……

三）涉及的通信协议

AM 与 RM

AM 与 NM

二、小结

至此我们学习了编写 Yarn Application 的整体流程和实现方法，相信各位同学对其有了更深的认识。之后可以从 hadoop 提供的 DistributedShell 入手，再到其他框架（Hive、Flink）等探究工业级框架是如何提交 Application 的。

参考文章：
Hadoop Doc: Writing an ApplicationMaster (AM)
《Hadoop 技术内幕 – 深入解析 Yarn 结构设计与实现原理》第四章