基于Flink如何实现解决数据库分库分表任务拆分

1、场景描述

例如订单库进行了分库分表，其示例如下图所示：

 

2、flinkx 的解决方案详解

2.1 fink Stream API 开发基本流程

使用 Flink Stream API 编程的通用步骤如下图所示：

 

温馨提示：有关 Stream API 的详细内容将在后续的文章中展开，本文主要是关注 InputFormatSourceFunction，重点关注数据源的拆分。

2.2 flinkx Reader(数据源)核心类图

• InputFormat
  flink 核心API，主要是对输入源进行数据切分、读取数据的抽象，其核心接口说明如下：

• void configure(Configuration parameters)
  对输入源进行额外的配置，该方法在 Input 的生命周期中只需调用一次。

  BaseStatistics getStatistics(BaseStatistics cachedStatistics)
  返回 input 的统计数据，如果不需要统计，在实现的时候可以直接返回 null。

  T[] createInputSplits(int minNumSplits)
  对输入数据进行数据切片，使之支持并行处理，数据切片相关类体系见：InputSplit。

  InputSplitAssigner getInputSplitAssigner(T[] inputSplits)
  获取 InputSplit 分配器，主要是在具体执行任务时如何获取下一个 InputSplit，其声明如下图所示：
  

     

• void open(T split)
  根据指定的数据分片 (InputSplit) 打开数据通道。为了加深对该方法的理解，下面看一下 Flinkx 关于 jdbc、es 的写入示例：
  

     

• boolean reachedEnd()
  数据是否已结束，在 Flink 中通常 InputFormat 的数据源通常表示有界数据 (DataSet)。

• OT nextRecord(OT reuse)

  从通道中获取下一条记录。

• void close()
  关闭。

• InputSplit
  数据分片根接口，只定义了如下方法：

• int getSplitNumber()
  获取当前分片所在所有分片中的序号。

  本文先简单介绍一下其通用实现子类：GenericInputSplit。

• int partitionNumber
  当前 split 所在的序号

• int totalNumberOfPartitions
  总分片数

  为了方便理解我们可以思考一下如下场景，对于一个数据量超过千万级别的表，在进行数据切分时可以考虑使用10个线程，即切割成 10分，那每一个数据线程查询数据时可以 id % totalNumberOfPartitions = partitionNumber，进行数据读取。

• SourceFunction
  Flink 源的抽象定义。

• RichFunction
  富函数，定义了生命周期、可获取运行时环境上下文。

• ParallelSourceFunction
  支持并行的 source function。

• RichParallelSourceFunction

  并行的富函数

• InputFormatSourceFunction

  Flink 默认提供的 RichParallelSourceFunction 实现类，可以当成是RichParallelSourceFunction 的通用写法，其内部的数据读取逻辑由 InputFormat 实现。

• BaseDataReader

  flinkx 数据读取基类，在 flinkx 中将所有的数据读取源封装成 Reader 。

2.3 flinkx Reader构建 DataStream 流程

经过了上面类图的梳理，大家应该 flink 中提到的上述类的含义有了一个大概的理解，但如何运用呢？接下来将通过查阅 flinkx 的 DistributedJdbcDataReader(BaseDataReader的子类)的 readData 调用流程，体会一下其使用方法。

 

2.4 flinkx 针对数据库分库分表任务拆分解决方案

正如本文开头部分的场景描述那样，某订单系统被设计成4库8表，每一个库(Schema)中包含2个表，如何提高数据导出的性能呢，如何提高数据的抽取性能呢？通常的解决方案如下：

1. 首先按库按表进行拆分，即4库8表，可以进行切分8份，每一个数据分配处理一个实例中的1个表。

2. 单个表的数据抽取再进行拆分，例如按ID进行取模进一步分解。

flinkx 就是采取上面的策略，我们来看一下其具体做法。

 

接下来具体的任务拆分在 InputFormat 中实现，本实例在 DistributedJdbcInputFormat 的 createInputSplitsInternal 中。

 

 

 

关于 flinkx 中关于任务切分的介绍就到这里了。

3、总结

本文主要是基于 flinkx 介绍 MySQL 分库分表情况下如何基于 flink 进行任务切分，简单介绍了 Flink 中关于基本的编程范式、InputFormat、SourceFunction 的基本类体系。