airflow的安装和使用 - 完全版

之前试用了azkaban一小段时间，虽然上手快速方便，但是功能还是太简单，不够灵活。
Airflow使用代码来管理任务，这样应该是最灵活的，决定试一下。

我是python零基础，在使用airflow的过程中可谓吃尽了苦头。。好歹最后实现所有要求，两三周的时间没有白费

看完这篇文章，可以达到如下目标：

1. 安装airflow
2. 如何修改界面右上角显示的时间到当前时区
3. 如何添加任务
4. 调试任务python代码
5. 如何启动spark任务
6. 如何限定任务同时执行的个数
7. 如何手动触发任务时传入参数
8. 如何在airflow界面上重新运行任务
9. 如何查看任务log及所有任务的运行记录
10. 如何在任务失败时发邮件（腾讯企业邮箱）
11. 如何在任务失败时发消息到企业微信

以下过程已经过去了有一段时间，当时记录的也不一定很全面，如果有的不能执行，请留言告知。

安装airflow

系统：Ubuntu 16
python: 3.7
airflow版本：1.10.10

保持pip3到最新版本

pip3 install --upgrade pip

安装使用pip3

切换到root用户执行： pip3 install apache-airflow
你以为敲完这条命令就可以去把个妹或者撩个汉再回来就装好了，请坐下。

我碰到的错误：
Python.h not found
运行
sudo apt-get install python3.7-dev

某些依赖版本不对：
ERROR: pendulum 1.4.4 has requirement python-dateutil<3.0.0.0,>=2.6.0.0, but you'll have python-dateutil 2.4.2 which is incompatible.
ERROR: pandas 0.25.3 has requirement python-dateutil>=2.6.1, but you'll have python-dateutil 2.4.2 which is incompatible.
运行
pip install python-dateutil --upgrade
哪个包版本不对，更新哪个

数据库使用mysql

相信你看这个文章的时候应该不会还没有尝试装过airflow，所以airflow.cfg这个文件已经有了，在哪也很清楚

修改airflow.cfg：
sql_alchemy_conn = mysql://airflow:password@jjh1810:3306/airflow

使用root用户连接到mysql：

create user 'airflow'@'%' identified by '123';
grant all privileges on airflow.* to 'airflow'@'%';
flush privileges;
set explicit_defaults_for_timestamp = 1; --这一行至关重要

再使用airflow用户登录mysql：
create database airflow CHARACTER SET = utf8mb4;

初始化数据库

airflow initdb

这时候会报mysql依赖问题，如：
No module named '_mysql'

安装python的mysql依赖：
No module named MySQLdb
python3： mysql错误：ModuleNotFoundError: No module named 'ConfigParser'

这个时候终于可以启动airflow了：
启的时候不要使用root用户，回到普通用户

airflow webserver -p 8080
airflow scheduler

如何修改界面右上角显示的时间到当前时区

相信应该所有人都会干这个事情：
哟？airflow里有个时区的配置，改了应该就好了
default_timezone = Asia/Shanghai

然后去刷一下页面

还是UTC嘛，这配置骗人的吗？
那么看这一篇文章吧：
Airflow 修改时区
这个不仅改掉了界面上的时区显示，而且schedule里的时间一起改掉了，绝对是居家旅行，编码调试必备方案。

改的时候注意： python的代码是根据缩进来区别代码块的，所以拷代码的时候一定要注意缩进没有问题

如何添加任务

在~/airflow下创建dags文件夹，把.py文件放入即可
airflow启动了一个叫 DagFileProcessorManager 的进程来扫描dags目录，一但有文件个数变更，或者内容变更都会很快被检测到
这个进程有相应的log文件，可以提供一些文件处理错误信息

调试任务python代码

关闭schedule

这个时候已经开始写任务的python代码了，对于python小白与刚开始接触airflow的小哥或老哥来说，简直就是痛不欲生
有一个配置在调试的时候比较实用，就是关掉任务的schudle，只有手动触发才会执行。
把dag的schedule_interval设置为None
schedule_interval=None

python小白实用技巧

还有python代码里单引号和双引号是等价的，如果有引号嵌套可以分开使用，避免麻烦的转义，如：
hour = '{{ dag_run.conf["hour"] }}'

Jinja template

反正我第一眼看到这个东西，特别是官方教程里那一大块的模板文本的时候，心里只有一个字: WTF?!

templated_command = """
{% for i in range(5) %}
    echo "{{ ds }}"
    echo "{{ macros.ds_add(ds, 7)}}"
    echo "{{ params.my_param }}"
{% endfor %}
"""

其实也不是很复杂，这个玩意理解了以后还是比较方便的。除了在代码中使用普通的python变量或者airflow内置变量之外，很多时候在字符串中也需要使用airflow的内置变量会比较灵活和方便，Jinja template提供的就是这个功能。

内置变量说明见：Macros reference

如何启动spark任务

airflow是很强大很灵活的，官方提供了功能丰富的各种插件，各种JobOperator。来，简单好用童叟无欺的SparkSubmitOperator了解一下？

我的需求很简单，可以提交任务到不同的spark集群。这样就要求不能使用机器默认的hadoop和spark环境变量，必须为每个任务指定独立的配置文件。不知道是不是有大牛一次性成功的，反正我是试了无数次，一句话在心里不停的重复：“这什么吊东西!”

小可愚钝，google能搜出来的都看过了，怎么都不行，死活都不行，主要是环境变量不对。

调用linux脚本执行spark-submit是最灵活方便的办法

转念一想，还是传统的spark提交方式最好用啊，就是执行sh脚本利用spark-submit进行提交，这样spark就与airflow无关了，而且不管是环境变量还是参数配置都最灵活，传入参数也很方便。
这样只要使用普通的BashOperator就可以了，而且airflow应该专注如何调度任务，而不是还要兼顾任务的配置，就算SparkSubmitOperator可以工作，也是使用sh脚本的方式更好。

如何限定任务同时执行的个数

像spark任务通常使用的资源都会比较多，如果dag执行开始时间到当前时间间隔很长，或是暂停很长时间再开启，那么一开启的时候schedule会瞬间创建大量任务，提交到默认的pool，这个pool默认的大小是128。这样肯定是大家不希望看到的。

一个解决办法，为每个spark任务创建单独的pool，大小设置为1，这样一个spark任务一次就只能有一个在运行状态，后面都排队。

界面上操作：[Admin] -> [Pools]，slots设为1。
然后在spark task的operator里添加参数：pool='PoolName'

如何手动触发任务时传入参数

假设任务是每小时触发一次，处理24小时前的数据，也就是今天8点处理昨天8点这一个小时的数据。除了schedule自动执行的逻辑，我们还希望可以手动触发任务，并且指定某个小时重新处理。

注： 这个功能只有1.10.10才支持，就是在界面上点击 [Trigger DAG] 的时候可以填入参数（固定为Json格式）。

先来看一下最终的结果
hour='{{ dag_run.conf["hour"] if dag_run.conf["hour"] else (execution_date - macros.timedelta(hours=24)).strftime("%Y%m%d%H") }}'
这里使用了Jinja template，通过dag_run对象可以获取界面上传入的参数，如果没有这个参数（也就是通过schedule触发），那么执行默认的逻辑（这里是24之前），并且格式化时间与界面输入保持一致。

如何在airflow界面上重新运行任务

这个功能默认的Executor是不支持的，需要安装CeleryExecutor，而CeleryExecutor需要一个存放消息的框架，这里我们选择rabbitmq。

假定rabbitmq已经装好。
安装请看官方文档：Celery Executor

配置

executor = CeleryExecutor
borker_url = amqp://user:password@host:port

注： 如果rabbitmq是集群模式，这里也是挑一台出来使用。指定所有节点我还没有配置成功，如果有会配置的，请留言告知。

如何在界面上重跑任务呢？
界面上点击dag进入dag管理界面，点击[Tree View]。
Task每次运行都会用一个小方块来表示，点击小方块，再点击 [Run] 按钮就可以了。

注： Tree View 这里最多只显示固定数量的历史记录，如果再早的时间只能通过点击 [Trigger DAG] 再指定参数运行。

任务运行时间的问题

这里有一个关键的问题，在界面上点击8个小时以前任务执行，那么任务触发的时候，运行的是8个小时之前的时间，还是当前时间呢？

如果我们是通过之前的hour变量的来指定时间的，那任务运行的时间就是8个小时之前，任务当时触发的时间。为什么呢？
我们在Jinja template里使用的变量 dag_run, execute_date这个并不是运行时变量，每次task触发，相关的上下文信息都会存到数据库里。所以8个小时之后我们再重新运行task的时候，是从数据库中读取当时的上下文信息，而不是现在的信息。

如何查看任务log及所有任务的运行记录

查看所有任务的运行记录

1. DAG界面里的 [Graph View] -> 点击任务 -> [Task Instances]
2. 主菜单里的 [Browser] -> [Task Instances]
   
   

查看log

这就比较简单了

1. 点击 [Tree View] 里的小方块，可以查看log
2. Task Intances 列表最后一列，也可以查看log
   
   

如何在任务失败时发邮件（腾讯企业邮箱）

首先DAG的default_args需要配置

'email':['name@mail.com'],
'email_on_failure': True

修改airflow.cfg

smtp_host = smtp.exmail.qq.com
smtp_starttls = False
smtp_ssl = True
smtp_port = 465
smtp_mail_from = name@mail.com
smtp_user = name@mail.com
smtp_password = password

首先 smtp_ssl = True， smtp_port = 465 是一个重点。再次smtp_mail_from和smtp_user都使用同一个有效的邮箱地址。

如何在任务失败时发消息到企业微信

有时候觉得发邮件可能还不够，想把失败消息发到企业微信，这样更能及时的发现问题。

添加企业微信依赖

airflow官方支持钉钉的通知，企业微信通知就是根据这个改动而来，代码有两个py文件：airflow企业微信支持
把这两个py文件放到 dags 目录，也就是和dag的py文件放在一起。

在企业微信群中创建机器人

1. 右键点击群

2. 选择 [Add Group Robot]，并创建

3. 获取机器人的key：右键 [View Information]，可以得到一个URL
   https://qyapi.weixin.qq.com/cgi-bin/webhook/send?key=xxxxxx-xx-xx
   这个key的值就是机器人的ID

4. 在airflow中创建企业微信的连接：[主菜单] -> [Admin] -> [Connections]，配置填写：

Conn Id: wechat_robot
Conn Type: HTTP
Host: https://qyapi.weixin.qq.com
Password: 前面得到的key值，也就是机器人的ID

在代码中使用

1. 代码中import WechatOperator
   from wechat_operator import WechatOperator

2. 创建 failure call 方法：

def failure_callback(context):
    dagConf = context['dag_run'].conf
    taskInst = context['task_instance']

    hour = None
    if 'hour' in dagConf:
        hour = dagConf['hour']
    else:
        hour = (taskInst.execution_date - timedelta(hours=24)).strftime('%Y%m%d%H')

    message = 'Airflow任务失败:\n' \
              'DAG: {}\n' \
              'Task: {}\n' \
              '时间: {}\n' \
        .format(taskInst.dag_id,
                taskInst.task_id,
                hour)
    return WechatOperator(
        task_id='wechat_task',
        wechat_conn_id='wechat_robot',
        message_type='text',
        message=message,
        at_all=True,
    ).execute(context)

这个代码应该还是很好懂的，主要是为了创建 WechatOperator 对象。
有个逻辑来重新获取执行时间（这里必须使用代码，而不能直接使用Jinja template），为的是在通知里面可以直接看到是哪个时间出错了。

3. default_args添加 failure callback配置
   'on_failure_callbak': failure_callback
   
   

结束语

到这里，总算是搭建好一个可以正式投入生产使用的环境了。

Airflow虽然很灵活，但是想真正满足生产需求，还是经历了不少痛苦。特别是要求会使用python，加上airflow官方文档也不是很详细，这两点导致入门曲线太陡峭了。