Spark源码--Dependency

注：本文基于spark-2.4.4版本源码进行分析

首先从整体上看一下Dependency相关类的继承关系，有一个直观的印象：

然后从Dependency源码开始看。如下图：

Dependency是一个抽象类，类中的rdd成员是父RDD。

接着看NarrowDependency类：

NarrowDependency是一个抽象类。NarrowDependency覆盖了Dependency的rdd变量。其值等于NarrowDependency的主构造函数传进来的RDD。也就是说，我们需要传一个RDD作为主构造函数的参数，这个传进来的RDD其实就是父RDD。

同时NarrowDependency还定义了一个getParents(partitionId: Int): Seq[Int]方法。此方法是用来获得子RDD分区的所有父RDD分区。 此方法参数是子RDD的一个分区ID，返回值是子RDD的这个分区依赖的所有父RDD分区的ID。所以返回值是一个Seq[Int]。

接着看NarrowDependency的个子类：OneToOneDependency

OneToOneDependency顾名思义就是一对一依赖。也是比较简单，像map，filter，flatMap这种类型的算子中间产生的就是OneToOneDependency。

OneToOneDependency重写了getParents方法。因为子RDD分区和父RDD分区是一一对应的，所以分区id是相同的，直接返回List(partitionId)即可。

继续看NarrowDependency的第二个子类：RangeDependency

RangeDependency是范围依赖，用于UnionRDD中。为了理解RangeDependency重写的getParents方法的逻辑，我们先进入到UnionRDD源码中看一下，看UnionRDD的getDependencies方法。

UnionRDD的getDependencies方法实现逻辑也很简单。我们直接看96-99行对应的源码。通过遍历传入UnionRDD的rdds，对每一个rdd创建一个RangeDependency。参数inStart是父rdd的分区id起始值，都是从0开始。参数outStart是子rdd的分区id起始值，通过pos变量不断累加记录。

这样的话，再回到RangeDependency的getParents方法的逻辑中。if语句里面的两个判断语句是为了验证传入的分区id是否合理。如果合理，就返回对应的父rdd分区id。举个栗子：

假如我们想要得到子RDD3中分区id为5的分区在父RDD中的分区id。经过getParents方法可知后返回List(partitionId - outStart + inStart)。

partitionId等于5，outStart等于3，inStart等于0。故返回List(2)。正是对应父RDD2中的2号分区。

后我们来看ShuffleDependency

ShuffleDependency的构造函数传入：父RDD，分区器，序列化器，key的排序规则，aggregator以及是否进行map-side combine。而且我们看到ShuffleDependency是直接继承的Dependency，所以并没有getParent方法，因为宽依赖中，子RDD的一个partition可能依赖于父RDD的多个partition，所以没有提供getParent方法。

为了更好地理解ShuffleDependency，我们从reduceByKey算子开始看。这个算子在PairRDDFunctions类中。

这里面其实还涉及到scala隐式转换的知识点。当我们这样使用时：rdd.reduceByKey。因为RDD类中没有定义reduceByKey这种[K,V]类型的算子，所以scala会自动进行隐式转换，从RDD的伴生对象中找到rddToPairRDDFunctions这个方法，把rdd转换为PairRDDFunctions类型。然后调用PairRDDFunctions中的reduceByKey。

reduceByKey这个算子内部会调用combineByKeyWithClassTag这个算子。

self就是调用reduceByKey算子的rdd。withScope用来做DAG可视化的。在withScope代码块里的创建的RDD，同属于一个scope。接着跟进combineByKeyWithClassTag这个算子。

看后的else里面的逻辑，new了一个ShuffledRDD。跟进ShuffledRDD源码的getDependencies源码：

后是返回了
List(new ShuffleDependency(prev, part, serializer, keyOrdering, aggregator, mapSideCombine))

直到这个时候才出现ShuffleDependency。参数prev就是调用shuffle算子的rdd。

至此，我们大概把Dependency的源码以及创建Dependency的逻辑了解了一下。