調優概述
在開發完Spark作業之后，就該為作業配置合適的資源了。Spark的資源參數，基本都可以在spark-submit命令中作為參數設置。很多Spark初學者，通常不知道該設置哪些必要的參數，以及如何設置這些參數，最后就只能胡亂設置，甚至壓根兒不設置。資源參數設置的不合理，可能會導致沒有充分利用集群資源，作業運行會極其緩慢；或者設置的資源過大，隊列沒有足夠的資源來提供，進而導致各種異常。總之，無論是哪種情況，都會導致Spark作業的運行效率低下，甚至根本無法運行。因此我們必須對Spark作業的資源使用原理有一個清晰的認識，並知道在Spark作業運行過程中，有哪些資源參數是可以設置的，以及如何設置合適的參數值。
Spark作業基本運行原理
詳細原理見上圖。我們使用spark-submit提交一個Spark作業之后，這個作業就會啟動一個對應的Driver進程。根據你使用的部署模式（deploy-mode）不同，Driver進程可能在本地啟動，也可能在集群中某個工作節點上啟動。Driver進程本身會根據我們設置的參數，占有一定數量的內存和CPU core。而Driver進程要做的第一件事情，就是向集群管理器（可以是Spark Standalone集群，也可以是其他的資源管理集群，美團•大眾點評使用的是YARN作為資源管理集群）申請運行Spark作業需要使用的資源，這里的資源指的就是Executor進程。YARN集群管理器會根據我們為Spark作業設置的資源參數，在各個工作節點上，啟動一定數量的Executor進程，每個Executor進程都占有一定數量的內存和CPU core。
在申請到了作業執行所需的資源之后，Driver進程就會開始調度和執行我們編寫的作業代碼了。Driver進程會將我們編寫的Spark作業代碼分拆為多個stage，每個stage執行一部分代碼片段，並為每個stage創建一批task，然后將這些task分配到各個Executor進程中執行。task是最小的計算單元，負責執行一模一樣的計算邏輯（也就是我們自己編寫的某個代碼片段），只是每個task處理的數據不同而已。一個stage的所有task都執行完畢之后，會在各個節點本地的磁盤文件中寫入計算中間結果，然后Driver就會調度運行下一個stage。下一個stage的task的輸入數據就是上一個stage輸出的中間結果。如此循環往復，直到將我們自己編寫的代碼邏輯全部執行完，並且計算完所有的數據，得到我們想要的結果為止。
Spark是根據shuffle類算子來進行stage的划分。如果我們的代碼中執行了某個shuffle類算子（比如reduceByKey、join等），那么就會在該算子處，划分出一個stage界限來。可以大致理解為，shuffle算子執行之前的代碼會被划分為一個stage，shuffle算子執行以及之后的代碼會被划分為下一個stage。因此一個stage剛開始執行的時候，它的每個task可能都會從上一個stage的task所在的節點，去通過網絡傳輸拉取需要自己處理的所有key，然后對拉取到的所有相同的key使用我們自己編寫的算子函數執行聚合操作（比如reduceByKey()算子接收的函數）。這個過程就是shuffle。
當我們在代碼中執行了cache/persist等持久化操作時，根據我們選擇的持久化級別的不同，每個task計算出來的數據也會保存到Executor進程的內存或者所在節點的磁盤文件中。
因此Executor的內存主要分為三塊：第一塊是讓task執行我們自己編寫的代碼時使用，默認是占Executor總內存的20%；第二塊是讓task通過shuffle過程拉取了上一個stage的task的輸出后，進行聚合等操作時使用，默認也是占Executor總內存的20%；第三塊是讓RDD持久化時使用，默認占Executor總內存的60%。
task的執行速度是跟每個Executor進程的CPU core數量有直接關系的。一個CPU core同一時間只能執行一個線程。而每個Executor進程上分配到的多個task，都是以每個task一條線程的方式，多線程並發運行的。如果CPU core數量比較充足，而且分配到的task數量比較合理，那么通常來說，可以比較快速和高效地執行完這些task線程。
以上就是Spark作業的基本運行原理的說明，大家可以結合上圖來理解。理解作業基本原理，是我們進行資源參數調優的基本前提。