本页面介绍了如何使用永久性工作器、其优势、要求以及工作器对沙盒的影响。
永久性工作器是由 Bazel 服务器启动的长时间运行进程,可用作实际工具(通常是编译器)的封装容器,或就是工具本身。为了从持久性工作器中受益,该工具必须支持执行一系列编译,并且封装容器需要在该工具的 API 和下述请求/响应格式之间进行转换。在同一 build 中,无论是否使用 --persistent_worker
标志都可以调用同一 worker,它负责正确启动该工具并与该工具进行通信,以及在退出时关闭 worker。每个工作器实例都会在 <outputBase>/bazel-workers
下分配(但不进行 chroot )一个单独的工作目录。
使用永久性工作器是一种执行策略,可减少启动开销、允许进行更多 JIT 编译,并支持缓存操作执行中的抽象语法树等。此策略通过向长时间运行的进程发送多个请求来实现这些改进。
持久性工作器已针对多种语言实现,包括 Java、Scala、Kotlin 等。
使用 NodeJS 运行时的程序可以使用 @bazel/worker 辅助库来实现 worker 协议。
使用持久性工作器
Bazel 0.27 及更高版本在执行 build 时默认使用永久性工作器,但远程执行优先。对于不支持永久性工作器的操作,Bazel 会回退为每个操作启动一个工具实例。您可以通过为适用的工具助记符设置 worker
策略,明确设置 build 以使用永久性工作器。根据最佳实践,此示例包括将 local
指定为 worker
策略的回退:
bazel build //my:target --strategy=Javac=worker,local
使用工作器策略(而非本地策略)可以显著提高编译速度,具体取决于实现方式。对于 Java,构建速度可提高 2-4 倍,增量编译的速度有时还会更快。使用工作器编译 Bazel 的速度大约是原来的 2.5 倍如需了解详情,请参阅“选择工作器数量”部分。
如果您还有与本地构建环境匹配的远程构建环境,则可以使用实验性动态策略,该策略会对远程执行和 worker 执行进行竞态。如需启用动态策略,请传递 --experimental_spawn_scheduler 标志。此策略会自动启用工作器,因此无需指定 worker
策略,但您仍然可以使用 local
或 sandboxed
作为后备。
选择工作器数量
每个 mnemonic 的默认工作器实例数为 4,但可以使用 worker_max_instances
标志进行调整。充分利用可用 CPU 与获得的 JIT 编译和缓存命中次数之间存在权衡。工作器越多,运行非 JIT 代码和命中冷缓存的启动开销就越多。如果您要构建的目标数量较少,单个工作器在编译速度和资源使用率之间可能能实现最佳权衡(例如,请参阅问题 8586)。worker_max_instances
标志用于设置每个记忆法和标志集的最大工作器实例数量(见下文),因此在混合系统中,如果您保留默认值,最终可能会使用大量内存。对于增量 build,使用多个工作器实例的好处更小。
此图显示了在具有 64 GB RAM 的 6 核超线程 Intel Xeon 3.5 GHz Linux 工作站上,Bazel(目标 //src:bazel
)从头开始编译所需的时间。对于每个工作器配置,将运行五个整洁 build,并采用最后四个 build 的平均值。
图 1. 整洁 build 性能改进图表。
对于此配置,使用两个工作器可实现最快的编译速度,但与使用一个工作器相比,仅提高了 14%。如果您希望使用更少的内存,一个工作器是一个不错的选择。
增量编译通常会带来更大的优势。干净 build 相对较少,但在编译之间更改单个文件很常见,尤其是在测试驱动型开发中。上述示例中还包含一些非 Java 打包操作,这些操作可能会掩盖增量编译时间。
仅在更改 AbstractContainerizingSandboxedSpawn.java 中的内部字符串常量后重新编译 Java 源代码 (//src/main/java/com/google/devtools/build/lib/bazel:BazelServer_deploy.jar
) 可将速度提高 3 倍(平均 20 次增量 build,其中一个预热 build 被舍弃):
图 2. 增量构建的性能改进图。
具体提速幅度取决于所做的更改。在上述情况下,当常用常量发生变化时测量到因数 6 的加速。
修改永久性工作器
您可以传递 --worker_extra_flag
标志,以按助记符指定工作器的启动标志。例如,传递 --worker_extra_flag=javac=--debug
仅会为 Javac 开启调试功能。每次使用此标志时,只能设置一个 worker 标志,且只能针对一个 mnemonic。系统不仅会为每个记忆法单独创建工作器,还会为其启动标志的变体创建工作器。每个 mnemonic 和启动标志组合都会组合到 WorkerKey
中,并且每个 WorkerKey
最多可以创建 worker_max_instances
个 worker。如需了解操作配置如何还可以指定设置标志,请参阅下一部分。
您可以使用 --high_priority_workers
标志指定应优先于正常优先级的 mnemonic 运行的 mnemonic。这有助于确定始终位于关键路径中的操作的优先级。如果有两个或更多高优先级工作器在执行请求,则系统会阻止所有其他工作器运行。此标志可多次使用。
传递 --worker_sandboxing
标志会使每个 worker 请求为其所有输入使用单独的沙盒目录。设置沙盒需要一些额外的时间(尤其是在 macOS 上),但可以更好地保证正确性。
--worker_quit_after_build
标志主要用于调试和性能剖析。此标志会在构建完成后强制所有 worker 退出。您还可以传递 --worker_verbose
,以获取有关工作器正在执行的工作的更多输出。此标志会反映在 WorkRequest
中的 verbosity
字段中,从而允许工作器实现更加详尽。
工作器将其日志存储在 <outputBase>/bazel-workers
目录中,例如 /tmp/_bazel_larsrc/191013354bebe14fdddae77f2679c3ef/bazel-workers/worker-1-Javac.log
。文件名包含工作器 ID 和助记符。由于每个记忆法可能有多个 WorkerKey
,因此您可能会看到给定记忆法对应的 worker_max_instances
日志文件不止一个。
对于 Android build,请参阅 Android build 性能页面了解详情。
实现持久性工作器
如需详细了解如何创建工作器,请参阅创建永久性工作器页面。
以下示例展示了使用 JSON 的 Worker 的 Starlark 配置:
args_file = ctx.actions.declare_file(ctx.label.name + "_args_file")
ctx.actions.write(
output = args_file,
content = "\n".join(["-g", "-source", "1.5"] + ctx.files.srcs),
)
ctx.actions.run(
mnemonic = "SomeCompiler",
executable = "bin/some_compiler_wrapper",
inputs = inputs,
outputs = outputs,
arguments = [ "-max_mem=4G", "@%s" % args_file.path],
execution_requirements = {
"supports-workers" : "1", "requires-worker-protocol" : "json" }
)
采用此定义后,首次使用此操作时,系统会先执行命令行 /bin/some_compiler -max_mem=4G --persistent_worker
。然后,编译 Foo.java
的请求将如下所示:
注意:虽然协议缓冲区规范使用“蛇形命名法”(request_id
),但 JSON 协议使用“驼峰式大小写”(requestId
)。在本文档中,我们将在 JSON 示例中使用驼峰式大小写,但在讨论字段时(无论协议如何都是蛇形)。
{
"arguments": [ "-g", "-source", "1.5", "Foo.java" ]
"inputs": [
{ "path": "symlinkfarm/input1", "digest": "d49a..." },
{ "path": "symlinkfarm/input2", "digest": "093d..." },
],
}
工作器会以换行符分隔的 JSON 格式(因为 requires-worker-protocol
已设置为 JSON)在 stdin
上接收此数据。然后,Worker 会执行相应操作,并将 JSON 格式的 WorkResponse
发送到其标准输出流上的 Bazel。然后,Bazel 会解析此响应并手动将其转换为 WorkResponse
proto。如需使用二进制编码的 protobuf 而不是 JSON 与关联的工作器通信,应将 requires-worker-protocol
设置为 proto
,如下所示:
execution_requirements = {
"supports-workers" : "1" ,
"requires-worker-protocol" : "proto"
}
如果您未在执行要求中添加 requires-worker-protocol
,则 Bazel 会默认将工作器通信设置为使用 protobuf。
Bazel 从助记符和共享标志派生 WorkerKey
,因此,如果此配置允许更改 max_mem
参数,系统将为每个使用的值生成一个单独的工作器。如果使用过多变体,可能会导致内存用量过多。
每个工作器目前一次只能处理一个请求。如果底层工具是多线程的,并且封装容器已设置为理解多线程,那么实验性的多路复用工作器功能允许使用多线程。
在此 GitHub 代码库中,您可以看到使用 Java 和 Python 编写的工作器封装容器示例。如果您使用的是 JavaScript 或 TypeScript,则 @bazel/worker 软件包和 nodejs worker 示例可能对您有所帮助。
工作器如何影响沙盒?
默认情况下,使用 worker
策略不会在沙盒中运行操作,这与 local
策略类似。您可以设置 --worker_sandboxing
标志,以在沙盒中运行所有工作器,确保工具每次执行时都只能看到应有的输入文件。该工具可能仍会在请求之间内部泄露信息,例如通过缓存。使用 dynamic
策略需要将工作器置于沙盒中。
为了允许在工作器中正确使用编译器缓存,系统会随每个输入文件一起传递摘要。因此,编译器或封装容器无需读取文件即可检查输入是否仍然有效。
即使使用输入摘要来防范不必要的缓存,沙盒化工作器提供的沙盒化程度也比纯沙盒要低,因为该工具可能会保留受先前请求影响的其他内部状态。
只有在工作器实现支持的情况下,多路复用工作器才能放入沙盒中,并且必须使用 --experimental_worker_multiplex_sandboxing
标志单独启用此沙盒化功能。如需了解详情,请参阅设计文档)。
深入阅读
如需详细了解永久性工作器,请参阅:
- 原始的永久性工作器博文
- Haskell 实现说明 {: .external}
- Mike Morearty 撰写的博文 {: .external}
- 使用 Bazel 进行前端开发:Angular/TypeScript 和持久性 Worker(通过 Asana) {: .external}
- Bazel 策略说明 {: .external}
- bazel-discuss 邮寄列表上的信息丰富的工作器策略讨论 {: .external}