SortShuffle解析SortShuffleManager的運(yùn)行機(jī)制分類(lèi)普通運(yùn)行機(jī)制bypass運(yùn)行機(jī)制/01基本介紹

SortShuffleManager的運(yùn)行機(jī)制分類(lèi)SortShuffleManager的運(yùn)行機(jī)制主要分成兩種：一種是普通運(yùn)行機(jī)制另一種是bypass運(yùn)行機(jī)制當(dāng)shufflereadtask的數(shù)量小于等于spark.shuffle.sort.bypassMergeThreshold參數(shù)的值時(shí)（默認(rèn)為200），就會(huì)啟用bypass機(jī)制。SortShuffleManager的運(yùn)行機(jī)制分類(lèi)/02基本介紹

普通運(yùn)行機(jī)制

在該模式下，數(shù)據(jù)會(huì)先寫(xiě)入一個(gè)內(nèi)存數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中，此時(shí)根據(jù)不同的shuffle算子，可能選用不同的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。

如果是reduceByKey這種聚合類(lèi)的shuffle算子，那么會(huì)選用Map數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，一邊通過(guò)Map進(jìn)行聚合，一邊寫(xiě)入內(nèi)存；如果是join這種普通的shuffle算子，那么會(huì)選用Array數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，直接寫(xiě)入內(nèi)存。

接著，每寫(xiě)一條數(shù)據(jù)進(jìn)入內(nèi)存數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)之后，就會(huì)判斷一下，是否達(dá)到了某個(gè)臨界閾值。如果達(dá)到臨界閾值的話(huà)，那么就會(huì)嘗試將內(nèi)存數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中的數(shù)據(jù)溢寫(xiě)到磁盤(pán)，然后清空內(nèi)存數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。普通運(yùn)行機(jī)制（一）

在溢寫(xiě)到磁盤(pán)文件之前，會(huì)先根據(jù)key對(duì)內(nèi)存數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中已有的數(shù)據(jù)進(jìn)行排序。

排序過(guò)后，會(huì)分批將數(shù)據(jù)寫(xiě)入磁盤(pán)文件。默認(rèn)的batch數(shù)量是10000條，也就是說(shuō)，排序好的數(shù)據(jù)，會(huì)以每批1萬(wàn)條數(shù)據(jù)的形式分批寫(xiě)入磁盤(pán)文件。

寫(xiě)入磁盤(pán)文件是通過(guò)Java的BufferedOutputStream實(shí)現(xiàn)的。BufferedOutputStream是Java的緩沖輸出流，首先會(huì)將數(shù)據(jù)緩沖在內(nèi)存中，當(dāng)內(nèi)存緩沖滿(mǎn)溢之后再一次寫(xiě)入磁盤(pán)文件中，這樣可以減少磁盤(pán)IO次數(shù)，提升性能。普通運(yùn)行機(jī)制（二）

一個(gè)task將所有數(shù)據(jù)寫(xiě)入內(nèi)存數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的過(guò)程中，會(huì)發(fā)生多次磁盤(pán)溢寫(xiě)操作，也就會(huì)產(chǎn)生多個(gè)臨時(shí)文件。

最后會(huì)將之前所有的臨時(shí)磁盤(pán)文件都進(jìn)行合并，這就是merge過(guò)程，此時(shí)會(huì)將之前所有臨時(shí)磁盤(pán)文件中的數(shù)據(jù)讀取出來(lái)，然后依次寫(xiě)入最終的磁盤(pán)文件之中。

此外，由于一個(gè)task就只對(duì)應(yīng)一個(gè)磁盤(pán)文件，也就意味著該task為下游stage的task準(zhǔn)備的數(shù)據(jù)都在這一個(gè)文件中，因此還會(huì)單獨(dú)寫(xiě)一份索引文件，其中標(biāo)識(shí)了下游各個(gè)task的數(shù)據(jù)在文件中的startoffset與endoffset。普通運(yùn)行機(jī)制（三）SortShuffleManager由于有一個(gè)磁盤(pán)文件merge的過(guò)程，因此大大減少了文件數(shù)量。

比如第一個(gè)stage有50個(gè)task，總共有10個(gè)Executor，每個(gè)Executor執(zhí)行5個(gè)task，而第二個(gè)stage有100個(gè)task。

由于每個(gè)task最終只有一個(gè)磁盤(pán)文件，因此此時(shí)每個(gè)Executor上只有5個(gè)磁盤(pán)文件，所有Executor只有50個(gè)磁盤(pán)文件。普通運(yùn)行機(jī)制（四）普通運(yùn)行機(jī)制的SortShuffleManager工作原理如下圖所示：普通運(yùn)行機(jī)制（五）/03基本介紹

bypass運(yùn)行機(jī)制bypass運(yùn)行機(jī)制的觸發(fā)條件如下：shufflemaptask數(shù)量小于spark.shuffle.sort.bypassMergeThreshold參數(shù)的值。

不是聚合類(lèi)的shuffle算子。

此時(shí)，每個(gè)task會(huì)為每個(gè)下游task都創(chuàng)建一個(gè)臨時(shí)磁盤(pán)文件，并將數(shù)據(jù)按key進(jìn)行hash然后根據(jù)key的hash值，將key寫(xiě)入對(duì)應(yīng)的磁盤(pán)文件之中。

當(dāng)然，寫(xiě)入磁盤(pán)文件時(shí)也是先寫(xiě)入內(nèi)存緩沖，緩沖寫(xiě)滿(mǎn)之后再溢寫(xiě)到磁盤(pán)文件的。最后，同樣會(huì)將所有臨時(shí)磁盤(pán)文件都合并成一個(gè)磁盤(pán)文件，并創(chuàng)建一個(gè)單獨(dú)的索引文件。bypass運(yùn)行機(jī)制（一）

該過(guò)程的磁盤(pán)寫(xiě)機(jī)制其實(shí)跟未經(jīng)優(yōu)化的HashShuffleManager是一模一樣的，因?yàn)槎家獎(jiǎng)?chuàng)建數(shù)量驚人的磁盤(pán)文件，只是在最后會(huì)做一個(gè)磁盤(pán)文件的合并而已。

因此少量的最終磁盤(pán)文件，也讓該機(jī)制相對(duì)未經(jīng)優(yōu)化的HashShuffleManager來(lái)說(shuō)，shuffleread的性能會(huì)更好。

而該機(jī)制與普通SortShuffleManager運(yùn)行機(jī)制的不同在于：

第一：磁盤(pán)寫(xiě)機(jī)制不同；

第二：不會(huì)進(jìn)行排序。也就是說(shuō)，啟用該機(jī)制的最大好處在于，shufflewrite過(guò)程中，不需要進(jìn)行數(shù)據(jù)的排序操作，也就節(jié)省掉了這部分的性能開(kāi)銷(xiāo)。bypass運(yùn)行機(jī)制（二）bypass運(yùn)行機(jī)制的SortShuffleMana