spark 面试题
1、spark 任务如何解决第三方依赖
比如机器学习的包,需要在本地安装?--py-files
添加 py、zip、egg
文件不需要在各个节点安装
2、spark 数据倾斜怎么解决
spark
中数据倾斜指的是 shuffle
过程中出现的数据倾斜,主要是由于 key
对应的数据不同导致不同 task
所处理的数据量不同。
例如,reduce
点一共要处理100万条数据,第一个和第二个task
分别被分配到了1万条数据,计算5分钟内完成,第三个task
分配到了98万数据,此时第三个task
可能需要10个小时完成,这使得整个Spark
作业需要10个小时才能运行完成,这就是数据倾斜所带来的后果。
数据倾斜的表现:
-
Spark
作业的大部分task
都执行迅速,只有有限的几个task执行的非常慢,此时可能出现了数据倾斜,作业可以运行,但是运行得非常慢 -
Spark
作业的大部分task
都执行迅速,但是有的task在运行过程中会突然报出OOM
,反复执行几次都在某一个task
报出OOM
错误,此时可能出现了数据倾斜,作业无法正常运行
定位数据倾斜问题:
-
查阅代码中的
shuffle
算子,例如reduceByKey、countByKey、groupByKey、join
等算子,根据代码逻辑判断此处是否会出现数据倾斜 -
查看
Spark
作业的log
文件,log
文件对于错误的记录会精确到代码的某一行,可以根据异常定位到的代码位置来明确错误发生在第几个stage
,对应的shuffle
算子是哪一个
3、spark Driver和Executor
在执行 Spark
的应用程序时,Spark
集群会启动Driver
和Executor
两种JVM
进程,
-
Driver
:负责创建spark
上下文,提交spark
作业job
,并将作业转换为计算任务task
,在各个Executor
进程间协调任务的调度 -
Excutor
:负责在工作节点执行具体的计算任务,并将结果返回给Driver
,同时为需要持久化的RDD
提供存储功能
4、spark 堆内和堆外内存
spark
内存管理中,涉及到的堆内内存(On-heap Memory
)和堆外内存(Off-heap Memory
) 两种,因为 Driver
的内存管理相对简单,因此下面说的内存特指的 Excutor
端的内存
Excutor
作为一个 JVM
进程,其内存管理建立在 JVM
内存管理之上,Spark
对 JVM
的堆内空间进行更为详细的分配,以便充分利用内存。同时也引入了堆外内存,使之可以直接在工作节点的系统内存中开辟空间,进一步优化了内存的使用。
堆内内存的大小,由Spark
应用程序启动时的–executor-memory
或spark.executor.memory
参数配置
堆内内存分区
Excutor
堆内内存主要可分为四大块:
-
Excutor
内存:主要用于shuffle、join、sort、aggregation
等计算过程中的临时数据 -
Storage
内存:主要用于存储cache
数据,如:rdd
的缓存、unroll
数据 -
用户内存
User Memory
:主要用于存储rdd
转换操作需要的数据,如:rdd
依赖等信息 -
预留内存
Reserved Memory
:系统预留内存,用于存储spark
内部对象,防止 OOM,因为spark
堆内内存大小记录是不准确的,需要留出保险区域(在 Spark 2.2.1 中是写死的,其值等于 300MB,这个值是不能修改的)
# systemMaxMemory 取决于当前 JVM 堆内内存大小,其实就是通过 spark.executor.memory 或 --executor-memory 配置的 可用的存储内存 = systemMaxMemory * spark.storage.memoryFraction * spark.storage.safety Fraction 可用的执行内存 = systemMaxMemory * spark.shuffle.memoryFraction * spark.shuffle.safety Fraction usableMemory = systemMemory - reservedMemory,这个就是 Spark 可用内存
堆外内存
堆外的空间分配较为简单,只有存储内存和执行内存。
可用的执行内存和存储内存占用的空间大小直接由参数 spark.memory.storageFraction
决定,由于堆外内存占用的空间可以被精确计算,所以无需再设定保险区域
spark.memory.offHeap.enabled true spark.memory.offHeap.size 10737418240
两者区别
内存类别 | 区域划分 | 管理方式 | 优缺点 |
---|---|---|---|
on-heap | Execution Memory、Storage Memory、User Memory、Reserved Memory | 使用 JVM 管理 | |
off-heap | Execution Memory、Storage Memory | 手动管理,不经过JVM | 可以避免频繁的 GC 但是必须自己编写内存申请和释放的逻辑 |
参考: Spark内存管理之堆内/堆外内存原理详解
5、spark 血缘关系
父子 rdd
的构建存在依赖关系,通过这种依赖关系可以实现 rdd
的容错,多个连续 rdd
的依赖关系成为血缘关系
每个 rdd
不会保存数据,但会保存血缘关系,若当前 rdd
在计算过程中出现错误,可以根据其保存的血缘关系将数据源重新读取进行计算
参考:Spark 之RDD血缘关系
6、spark 宽窄依赖
窄依赖
若依赖关系在设计时即可确定,不需要考虑父 rdd
分区中的记录,且父 rdd
中的每个分区最多只有一个子分区
-
父
rdd
的每个分区最多被一个子rdd
的分区使用 -
子
rdd
中的分区要么只依赖一个父rdd
中的一个分区(如:map、filter
操作) -
要么就是在设计时就能确定子
rdd
是 父rdd
的一个子集(如:coalesce
) -
窄依赖的转换可以在任何的的一个分区上单独执行, 而不需要其他分区的任何信息
宽依赖
-
父
rdd
的分区被多个子rdd
的分区依赖即为宽依赖 -
宽依赖计算时不能随意在某些记录一运行,而是需要使用特殊的方式(如:按照
key
来获取分区中的所以数据) -
如:在排序
sort
时,数据必须被分区,同样范围的key
必须在同一分区 -
具有宽依赖的
transform
操作包括:sort、reduceByKey、groupByKey、join
和调用reParation
函数的任何操作
7、常见的 transform和action 操作
-
transform
:-
map(func)
: 返回一个新的rdd
,其结果由每一个输入元素经过func
函数处理后组成 -
mapPartition(func)
:类似于map
,但独立地在rdd
每个分片一运行。假设有 n 个元素,m 个分区,map
的函数将被调用n
次,而mapPartition
被调用m
次,一次处理所有分区 -
flatMap(func)
:对集合中每个元素进行操作然后再扁平化 -
filter(func)
:返回一个新的rdd
,rdd
中每个元素会经过func
函数的逻辑进行过滤 -
reduceByKey(func, [numTask])
:在一个(K,V)
的RDD
上调用,返回一个(K,V)
的RDD
,使用reduce
函数将相同key
的值聚合在一起,reduce
任务的个数可以通过第二个参数设置
-
-
action
:first、count、collect、saveAsTextFile、take、foraech、countByKey
8、spark 有几种部署方式
-
Local:运行在一台机器上,通常用来练手或者测试
-
Standalone:基于
Master + Slaves
的资源调度集群,spark
任务提交给Master
运行,是spark
自身的一个调度系统 -
Yarn:有
yarn-client、yarn-cluster
两种模式,主要区别在于Driver
程序的运行节点,Spark
客户端直接连接Yarn
,不需要额外构建Spark
集群 -
Mesos:国内大环境比较少用