twitter storm源码走读之6 -- Trident Topology执行过程分析

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TridentTopology是storm提供的高层使用接口，常见的一些SQL中的操作在tridenttopology提供的api中都有类似的影射。关于TridentTopology的使用及运行原理，当前进行详细分析的文章不多。

从TridentTopology到vanilla topology(普通的topology)由三个层次组成：

1. 面向最终用户的概念stream, operation
2. 利用planner将tridenttopology转换成vanilla topology
3. 执行vanilla topology

本文尝试TridentTopology是如何先一步步转换成普通的storm Topology(即vanila topology), 转换后的topology的执行中有哪些区别？

 

概述

从TridentTopology到基本的Topology有三层，下图给出一个全局的视图。

创建TridentTopology

下面的代码摘自StormStarter中的TridentWordCount.java

    TridentTopology topology = new TridentTopology();
    topology.newStream("spout1", spout).parallelismHint(16).each(new Fields("sentence"),
        new Split(), new Fields("word")).groupBy(new Fields("word")).persistentAggregate(new MemoryMapState.Factory(),
        new Count(), new Fields("count")).parallelismHint(16);

    return topology.build();

上述代码的newStream一行，分两大部分，一是使用newStream来创建一个stream对象，然后针对该Stream进行各种操作，each/shuffle/persistentAggregate等就是各种operation.

用户在使用TridentTopology的时候，只需要熟悉Stream和TridentTopology中的API函数即可。

转换TridentTopology为Vanilla Topology

上一节创建了Stream，但是如何将其与原有的Spout及Bolt联系起来呢？问题的关键就在TridentTopology::build函数和TridentTopologyBuilder::buildTopology

TridentTopology::build

newStream及其后的函数调用创建了一个含有三大类节点的List,利用该List创建了一个有向非循环图(DAG)。这三类节点分别是operation, partition, spout，在build函数将节点分类分别加入到boltNodes或spoutNodes，注意此处的spout或bolt不能等同于普通的spout和bolt.

TridentTopologyBuilder::buildTopology

利用在build函数中创建的boltNodes,spoutNodes及生成的graph来创建vanilla topology所需要的bolt及spout.

在buildTopology中会看到类似的代码片段。

builder.setBolt(spoutCoordinator(id), new TridentSpoutCoordinator(c.commitStateId, (ITridentSpout) c.spout))
                        .globalGrouping(masterCoordinator(c.batchGroupId), MasterBatchCoordinator.BATCH_STREAM_ID)
                        .globalGrouping(masterCoordinator(c.batchGroupId), MasterBatchCoordinator.SUCCESS_STREAM_ID);

builder.setSpout(masterCoordinator(batch), new MasterBatchCoordinator(commitIds, batchesToSpouts.get(batch)));

for(String b: c.committerBatches) {
                specs.get(b).commitStream = new GlobalStreamId(masterCoordinator(b), MasterBatchCoordinator.COMMIT_STREAM_ID);
            }
            
            BoltDeclarer d = builder.setBolt(id, new TridentBoltExecutor(c.bolt, batchIdsForBolts, specs), c.parallelism);

最终生成的普通Topology，与普通Topology中的Spout相对应的是MasterBatchCoordinator，而在创建TridentTopology使用的spout则成了Bolt,使用于Stream上的各种Operation也存在于多个普通Bolt中。

 TridentTopology的执行

TridentTopology被转换为普通的Topology(vanilla Topology)之后提交到nimbus，它的具体执行过程有什么不同呢？

主要有几点：

1. MasterBatchCoordinator通过Batch_stream_id来发送通知给TridentSpoutExecutor
2. TridentSpoutExecutor收到通知发送成批的tuple给下一跳的Bolt
3. 下一跳的Bolt收到tuple之后，使用TridentBoltExecutor来进行处理
   1. TridentBoltExecutor调用SubtopologyBolt::execute
   2. InitialReceiver::execute被调用
   3. TridentProcessor::execute被调用

MasterBatchCoordinator收到ack之后，会发送success消息给Spout

MasterBatchCoordinator在commit的时候，会发送commit消息给Spout，让Spout将缓存的消息删除