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深入解析 Flink CDC 增量快照读取机制

时间:2024-02-04 14:32:14浏览次数:27  
标签:binlog 快照 读取 CDC chunk Flink 全量

深入解析 Flink CDC 增量快照读取机制

一、Flink-CDC 1.x 痛点

Flink CDC 1.x 使用 Debezium 引擎集成来实现数据采集,支持全量加增量模式,确保数据的一致性。然而,这种集成存在一些痛点需要注意:

  1. 一致性通过加锁保证:在保证数据一致性时,Debezium 需要对读取的库或表加锁。全局锁可能导致数据库出现挂起情况,而表级锁会影响表的写操作。
  2. 只支持单并发读取:Flink CDC 1.x版本只支持单并发读取,对于大表读取非常耗时。如果需要读取的数据量较大,可能会导致性能瓶颈。
  3. 全量读取阶段不支持 checkpoint:CDC 的initial模式下读取分为两个阶段,全量和增量。然而,在全量读取阶段,不支持 checkpoint 的功能。如果出现故障,必须重新进行全量读取操作。

1.1、全局锁

在 Flink CDC 1.x 中,全量读取时的锁机制流程如下:

  1. 开始全量读取:当 Flink CDC 启动全量读取任务时,它会与 MySQL 数据库建立连接,并开始读取源表的数据。
  2. 获取读取的锁:为了保证数据的一致性,Flink CDC 在全量读取过程中需要获取读取的锁。在默认情况下,Flink CDC 使用全局锁(Global Lock)来确保数据的一致性。
  3. 全局锁的获取:Flink CDC 通过向 MySQL 数据库发送命令来获取全局锁。全局锁将阻塞其他对源表进行写操作的事务,确保在全量读取期间不会有数据的变更。
  4. 全量读取数据:一旦获得全局锁,Flink CDC 开始进行全量读取。它会扫描源表的所有数据,并将其传输到目标系统(如 Doris)进行加载和处理。
  5. 释放全局锁:当全量读取完成后,Flink CDC 会释放全局锁,允许其他事务对源表进行写操作。

全局锁的获取可能会导致一些潜在的问题:

  1. 长时间锁定:全局锁通常需要在全量读取过程中长时间持有,这可能会对其他业务操作产生影响。如果全量读取任务的持续时间较长,其他事务可能需要等待较长时间才能执行读写操作。
  2. 性能影响:获取全局锁可能导致性能下降。当全局锁被获取时,其他事务需要等待锁的释放,这可能导致并发性下降,特别是在高负载的情况下。长时间的等待可能会导致数据库挂起(hang),影响整体系统的吞吐量和响应时间。

1.2、表级锁

在 Flink CDC 1.x 中,全量读取表时的表锁机制流程如下:

  1. 开始全量读取:当 Flink CDC 启动全量读取任务时,它会与 MySQL 数据库建立连接,并准备开始读取源表的数据。
  2. 获取表级锁:为了确保数据的一致性,在全量读取期间需要获取源表的表级锁。表级锁将阻塞其他事务对源表进行写操作,以保证读取过程中数据不会发生变化。
  3. 发起锁请求:Flink CDC 向 MySQL 数据库发送请求,尝试获取源表的表级锁。这个请求将被发送到 MySQL 的锁管理器。
  4. 等待锁释放:如果源表的表级锁已经被其他事务占用,Flink CDC 将等待锁释放的信号。在等待期间,Flink CDC 将一直保持连接并监测锁的状态。
  5. 获取锁成功:一旦源表的表级锁被成功获取,Flink CDC 可以开始进行全量数据的读取操作。它会扫描源表的所有数据,并将其传输到目标系统进行加载和处理。
  6. 释放表级锁:当全量读取完成后,Flink CDC 会释放源表的表级锁,允许其他事务对源表进行写操作。

表级锁的获取和释放可能会带来一些潜在的问题:

  1. 数据一致性问题:表级锁在全量读取期间会锁定整张表,以保证数据的一致性。然而,在某些情况下,如果全量读取过程中出现了长时间的阻塞或异常情况,可能会导致数据一致性问题。
  2. 长时间锁定:表级锁通常需要在读取过程中长时间持有,特别是在全量读取时。这可能会对其他事务产生长时间的阻塞,影响系统的响应性能。

二、Flink-CDC 2.x 新特性

Flink 2.x不仅引入了增量快照读取机制,还带来了一些其他功能的改进。以下是对Flink 2.x的主要功能的介绍:

  1. 增量快照读取:Flink 2.x引入了增量快照读取机制,这是一种全新的数据读取方式。该机制支持并发读取和以chunk为粒度进行checkpoint。在增量快照读取过程中,Flink首先根据表的主键将其划分为多个块(chunk),然后将这些块分配给多个读取器并行读取数据。这一机制极大地提高了数据读取的效率。
  2. 精确一次性处理:Flink 2.x引入了Exactly-Once语义,确保数据处理结果的精确一次性。MySQL CDC 连接器是Flink的Source连接器,可以利用Flink的checkpoint机制来确保精确一次性处理。
  3. 动态加表:Flink 2.x支持动态加表,通过使用savepoint来复用之前作业的状态,解决了动态加表的问题。
  4. 无主键表的处理:Flink 2.x对无主键表的读取和处理进行了优化。在无主键表中,Flink可以通过一些额外的字段来识别数据记录的唯一性,从而实现准确的数据读取和处理。

本文主要介绍了Flink 2.x引入的重要特性之一:增量快照读取机制。该机制带来了并发读取、chunk粒度的checkpoint等优势,提升了数据读取的效率。

三、增量快照读取机制

3.1、功能

增量快照读取是基本功能:

  1. 并发读取:在增量快照读取期间,源(Source)可以支持并发读取。这意味着多个读取器可以同时读取数据,从而提高读取的速度和效率。
  2. Chunk级别的checkpoint:增量快照读取期间,源可以进行chunk级别的checkpoint。这意味着在读取过程中,可以对数据进行更细粒度的检查点,提高故障恢复的准确性和效率。
  3. 全量增量无锁读取算法:相比于旧的快照机制,全量快照读取不需要源具有数据库锁权限。这降低了对数据库的依赖和权限要求,简化了配置和部署的过程。

3.2、并发读取

增量快照读取的并行读取功能利用了Flink的Source并行度来控制源的并行度。你可以通过设置作业的并行度(parallelism.default)来实现。

在SQL CLI中,可以使用以下命令进行设置:

Flink SQL> SET 'parallelism.default' = 4;

通过将并行度设置为4,Flink CDC Source算子将占用4个slot来并行读取数据。这样可以最大程度地利用系统资源,提高数据读取的效率和速度。

3.3、Chunk级别的checkpoint

3.3.1、Chunk

为了充分利用并行Source,MySQL CDC Source在增量快照读取过程中使用主键列将表划分为多个分片(chunk)。默认情况下,MySQL CDC Source会识别表的主键列,并使用主键中的第一列作为分片列。如果表中没有主键,增量快照读取将失败。你可以通过禁用scan.incremental.snapshot.enabled来回退到旧的快照读取机制。

对于数值和自动增量拆分列,MySQL CDC Source会按照固定步长高效地拆分块。例如,如果你有一个主键列为id的表,类型为自动增量的BIGINT,最小值为0,最大值为100,并设置表选项scan.incremental.snapshot.chunk.size的值为25,那么表将被拆分为以下块:

(-∞, 25),
[25, 50),[50, 75),[75, 100),[100, +∞)

对于其他类型的主键列,MySQL CDC Source执行类似以下形式的语句来获取每个块的低值和高值:SELECT MAX(STR_ID) AS chunk_high FROM (SELECT * FROM TestTable WHERE STR_ID > 'uuid-001' limit 25),然后将块集分割如下:

(-∞, 'uuid-001'),
['uuid-001', 'uuid-009'),
['uuid-009', 'uuid-abc'),
['uuid-abc', 'uuid-def'),
[uuid-def, +∞).

通过这种分片方式,MySQL CDC Source可以高效地划分表数据,以实现并行的增量快照读取。每个读取器将负责读取和处理一个或多个分片的数据,从而提高整体的读取性能和效率。

注意,scan.incremental.snapshot.chunk.size的默认值为8096

3.3.2、原理

在 Flink CDC 中实现 Chunk 级别的 checkpoint 本质是使用 Flink 的 Checkpointing 机制和相应的配置,启用 Chunk 级别的 checkpoint 后,Flink CDC 将在每个 Chunk 完成读取后进行一次 checkpoint,以确保数据的一致性和容错性。

注意,Flink 的 checkpoint 机制包括两种类型的 checkpoint:时间驱动和计数驱动。但Flink CDC 中 Chunk 级别的 checkpoint 并不是直接利用Flink 计数驱动的 checkpoint 来实现的,相反,它是 Flink CDC 根据自身的机制自己实现的。它提供了在每个 Chunk 完成读取时进行一次 checkpoint 的能力,以实现更细粒度的数据一致性和容错性保障。

3.4、全量增量无锁读取算法

3.4.1、原理

3.4.1.1、全量无锁读取算法流程
  1. 首先,FlinkCDC 会先根据主键和粒度将要读取的表划分为多个分片(chunk)。
  2. 每个 MySQL CDC Source 负责读取一个分片,多个Source 可以并发读取多个chunk,完成当前分片处理后才可以读取下一个分片,直到读取完所有分片。
  3. 在读取每个分片时,FlinkCDC 使用一种名为偏移信号算法的方法来获取快照区块的最终一致输出。以下是该算法的简要步骤:
  • (1) 在读取chunk数据前先记录当前的 binlog 位置,即 LOW 偏移量。
  • (2) 执行语句 SELECT * FROM MyTable WHERE id > chunk_low AND id <= chunk_high,读取chunk分片内的数据并缓存至快照区块。
  • (3) 读取完chunk后再次记录当前的 binlog 位置记录,即 HIGH 偏移量,如下图:

深入解析 Flink CDC 增量快照读取机制_数据

  • (4) 读取binlog:从 LOW 偏移量到 HIGH 偏移量之间的 binlog 记录,读取到的数据 append 到上个队列后面,并将此时binlog的最终offset保存至最后,如下图:

深入解析 Flink CDC 增量快照读取机制_Source_02

  • (5) 检查读取到的 binlog 每条记录,如果属于chunk分片范围,则对之前缓存的chunk队列里的数据进行修正,最后将修正后的记录作为快照区块的最终输出,如下图:

深入解析 Flink CDC 增量快照读取机制_Source_03

  • (6) 将此次chunk的元信息【lw,hw等】保存至MySqlSourceReader 进行备份【checkponit阶段也会保存此数据】,为后续增量读取做准备。
  1. chunk都被消费完毕后,即全量阶段同步完毕,此时将结束Source的并发读取,改为单线程读取binlog日志进行后续同步,此步骤在3.4.1.2、增量无锁读取算法流程。

  • 为了方便理解举例:表当前总数据为9条,Chunk切分粒度scan.incremental.snapshot.chunk.size=5;作业的并发数为2,故Mysql CDC Source 会有两个Task并行读取Chunk01,Chunk02,读取过程如下:

深入解析 Flink CDC 增量快照读取机制_Flink_04

  • chunk01的数据流转过程如下:由于update#6、update#9 不属于chunk01分片范围故不做处理。

深入解析 Flink CDC 增量快照读取机制_MySQL_05

  • chunk02的数据流转过程如下:update#9、delete#7属于切片范围故修正缓存数据,而 update#4 不属于chunk02分片范围故不做处理。

深入解析 Flink CDC 增量快照读取机制_MySQL_06

FAQ[常见问题]:

  • chunk01 与 chunk02阶段有重叠部分,即 update#9,是否会影响数据准确性?
  • 答:不会,因为chunk只会对属于该分片范围的数据进行处理,故不会重复执行。
  • chunk01 与 chunk02 均未处理 update#4 日志,是否会影响数据准确性?
  • 答:不会,因为当所有chunk阶段结束后,MySqlSourceEnumerator调查员会根据所有chunk中的min(lw) 再次读取binlog,选择性补全数据,具体细节在:3.4.1.2、增量无锁读取算法流程
  • chun02 没有读取update#6的日志,是否会影响数据准确性?
  • 答:不会,因为update#6的日志 < lw,说明chunk02在lw时已经读取到了update#6后的最新数据,故不会影响数据准确性。
3.4.1.2、增量无锁读取算法流程
  1. 当全量阶段同步完毕后, MySqlSourceReader 会将每个 chunk 的 lw,hw等元数据汇报给 MySqlSourceEnumerator调查员,如下图:

深入解析 Flink CDC 增量快照读取机制_Source_07

  1. MySqlSourceEnumerator调查员取所有chunk中最小的lw 作为offset 来读取binlog日志,如下图:

深入解析 Flink CDC 增量快照读取机制_Source_08

  1. 当一个 binlog 记录属于一个分片的主键范围内时,如果该记录在这个分片的 hw 之后,则该记录应该发送给下游,如下图:update#6、update#9虽然数据chunk02分片范围但<=hw 故舍弃;而update#4属于chunk01分片范围 且 >hw 代表缺失该条记录故发送至下游。

深入解析 Flink CDC 增量快照读取机制_MySQL_09

  1. 当一个 binlog 记录已经处于所有chunk中最大的hw时,即表示日志记录已经进入 Pure Binlog Phase,对于这样的 binlog 记录,不需进行比较,直接发送给下游,如下图:

深入解析 Flink CDC 增量快照读取机制_Flink_10

至此增量无所读取算法流程完毕

3.4.2、源码分析

  • MySql cdc 类图关系如下:

深入解析 Flink CDC 增量快照读取机制_Flink_11

  • 快照读取chunk分片逻辑:MySqlSnapshotSplitReadTask#doExecute
protected SnapshotResult doExecute(
            ChangeEventSourceContext context,
            SnapshotContext snapshotContext,
            SnapshottingTask snapshottingTask)
            throws Exception {
        final RelationalSnapshotChangeEventSource.RelationalSnapshotContext ctx =
                (RelationalSnapshotChangeEventSource.RelationalSnapshotContext) snapshotContext;
        ctx.offset = offsetContext;
        final SignalEventDispatcher signalEventDispatcher =
                new SignalEventDispatcher(
                        offsetContext.getPartition(),
                        topicSelector.topicNameFor(snapshotSplit.getTableId()),
                        dispatcher.getQueue());

        final BinlogOffset lowWatermark = currentBinlogOffset(jdbcConnection);
        LOG.info(
                "Snapshot step 1 - Determining low watermark {} for split {}",
                lowWatermark,
                snapshotSplit);
        ((SnapshotSplitReader.SnapshotSplitChangeEventSourceContextImpl) (context))
                .setLowWatermark(lowWatermark);
        signalEventDispatcher.dispatchWatermarkEvent(
                snapshotSplit, lowWatermark, SignalEventDispatcher.WatermarkKind.LOW);

        LOG.info("Snapshot step 2 - Snapshotting data");
        createDataEvents(ctx, snapshotSplit.getTableId());

        final BinlogOffset highWatermark = currentBinlogOffset(jdbcConnection);
        LOG.info(
                "Snapshot step 3 - Determining high watermark {} for split {}",
                highWatermark,
                snapshotSplit);
        signalEventDispatcher.dispatchWatermarkEvent(
                snapshotSplit, highWatermark, SignalEventDispatcher.WatermarkKind.HIGH);
        ((SnapshotSplitReader.SnapshotSplitChangeEventSourceContextImpl) (context))
                .setHighWatermark(highWatermark);

        return SnapshotResult.completed(ctx.offset);
}
  • chunk分片数据读取后进行格式处理归一逻辑:RecordUtils#normalizedSplitRecords
/**
     * Normalize the records of snapshot split which represents the split records state on high
     * watermark. data input: [low watermark event] [snapshot events ] [high watermark event]
     * [binlog events] [binlog-end event] data output: [low watermark event] [normalized events]
     * [high watermark event]
     */
    public static List<SourceRecord> normalizedSplitRecords(
            MySqlSnapshotSplit snapshotSplit,
            List<SourceRecord> sourceRecords,
            SchemaNameAdjuster nameAdjuster) {
        List<SourceRecord> normalizedRecords = new ArrayList<>();
        Map<Struct, SourceRecord> snapshotRecords = new HashMap<>();
        List<SourceRecord> binlogRecords = new ArrayList<>();
        if (!sourceRecords.isEmpty()) {

            SourceRecord lowWatermark = sourceRecords.get(0);
            checkState(
                    isLowWatermarkEvent(lowWatermark),
                    String.format(
                            "The first record should be low watermark signal event, but is %s",
                            lowWatermark));
            SourceRecord highWatermark = null;
            int i = 1;
            for (; i < sourceRecords.size(); i++) {
                SourceRecord sourceRecord = sourceRecords.get(i);
                if (!isHighWatermarkEvent(sourceRecord)) {
                    snapshotRecords.put((Struct) sourceRecord.key(), sourceRecord);
                } else {
                    highWatermark = sourceRecord;
                    i++;
                    break;
                }
            }

            if (i < sourceRecords.size() - 1) {
                List<SourceRecord> allBinlogRecords =
                        sourceRecords.subList(i, sourceRecords.size() - 1);
                for (SourceRecord binlog : allBinlogRecords) {
                    if (isDataChangeRecord(binlog)) {
                        Object[] key =
                                getSplitKey(snapshotSplit.getSplitKeyType(), binlog, nameAdjuster);
                        // 当获取chunk lw hw 的binlog后会先判断是否数据chunk的区间内,只有负责chunk区间内的数据才会被更正
                        if (splitKeyRangeContains(
                                key, snapshotSplit.getSplitStart(), snapshotSplit.getSplitEnd())) {
                            binlogRecords.add(binlog);
                        }
                    }
                }
            }
            checkState(
                    isHighWatermarkEvent(highWatermark),
                    String.format(
                            "The last record should be high watermark signal event, but is %s",
                            highWatermark));
            // chunk数据修正逻辑函数:upsertBinlog
            normalizedRecords =
                    upsertBinlog(
                            snapshotSplit,
                            lowWatermark,
                            highWatermark,
                            snapshotRecords,
                            binlogRecords);
        }
        return normalizedRecords;
    }
  • chunk数据修正逻辑:RecordUtils#upsertBinlog
private static List<SourceRecord> upsertBinlog(
            MySqlSplit split,
            SourceRecord lowWatermarkEvent,
            SourceRecord highWatermarkEvent,
            Map<Struct, SourceRecord> snapshotRecords,
            List<SourceRecord> binlogRecords) {
        final List<SourceRecord> normalizedBinlogRecords = new ArrayList<>();
        normalizedBinlogRecords.add(lowWatermarkEvent);
        // upsert binlog events to snapshot events of split
        if (!binlogRecords.isEmpty()) {
            for (SourceRecord binlog : binlogRecords) {
                Struct key = (Struct) binlog.key();
                Struct value = (Struct) binlog.value();
                if (value != null) {
                    Envelope.Operation operation =
                            Envelope.Operation.forCode(
                                    value.getString(Envelope.FieldName.OPERATION));
                    switch (operation) {
                        case UPDATE:
                            Envelope envelope = Envelope.fromSchema(binlog.valueSchema());
                            Struct source = value.getStruct(Envelope.FieldName.SOURCE);
                            Struct updateAfter = value.getStruct(Envelope.FieldName.AFTER);
                            Instant ts =
                                    Instant.ofEpochMilli(
                                            (Long) source.get(Envelope.FieldName.TIMESTAMP));
                            SourceRecord record =
                                    new SourceRecord(
                                            binlog.sourcePartition(),
                                            binlog.sourceOffset(),
                                            binlog.topic(),
                                            binlog.kafkaPartition(),
                                            binlog.keySchema(),
                                            binlog.key(),
                                            binlog.valueSchema(),
                                            envelope.read(updateAfter, source, ts));
                            snapshotRecords.put(key, record);
                            break;
                        case DELETE:
                            snapshotRecords.remove(key);
                            break;
                        case CREATE:
                            snapshotRecords.put(key, binlog);
                            break;
                        case READ:
                            throw new IllegalStateException(
                                    String.format(
                                            "Binlog record shouldn't use READ operation, the the record is %s.",
                                            binlog));
                    }
                }
            }
        }
        normalizedBinlogRecords.addAll(snapshotRecords.values());
        normalizedBinlogRecords.add(highWatermarkEvent);
        return normalizedBinlogRecords;
    }
  • 全量快照结束后MySqlSourceReader 整合各个split,汇报给MySqlSourceEnumerator逻辑:handleSourceEvents
@Override
    public void handleSourceEvents(SourceEvent sourceEvent) {
        if (sourceEvent instanceof FinishedSnapshotSplitsAckEvent) {
            FinishedSnapshotSplitsAckEvent ackEvent = (FinishedSnapshotSplitsAckEvent) sourceEvent;
            LOG.debug(
                    "The subtask {} receives ack event for {} from enumerator.",
                    subtaskId,
                    ackEvent.getFinishedSplits());
            for (String splitId : ackEvent.getFinishedSplits()) {
                this.finishedUnackedSplits.remove(splitId);
            }
        } else if (sourceEvent instanceof FinishedSnapshotSplitsRequestEvent) {
            // report finished snapshot splits
            LOG.debug(
                    "The subtask {} receives request to report finished snapshot splits.",
                    subtaskId);
            reportFinishedSnapshotSplitsIfNeed();
        } else if (sourceEvent instanceof BinlogSplitMetaEvent) {
            LOG.debug(
                    "The subtask {} receives binlog meta with group id {}.",
                    subtaskId,
                    ((BinlogSplitMetaEvent) sourceEvent).getMetaGroupId());
            fillMetaDataForBinlogSplit((BinlogSplitMetaEvent) sourceEvent);
        } else {
            super.handleSourceEvents(sourceEvent);
        }
    }

    private void reportFinishedSnapshotSplitsIfNeed() {
        if (!finishedUnackedSplits.isEmpty()) {
            final Map<String, BinlogOffset> finishedOffsets = new HashMap<>();
            for (MySqlSnapshotSplit split : finishedUnackedSplits.values()) {
                finishedOffsets.put(split.splitId(), split.getHighWatermark());
            }
            FinishedSnapshotSplitsReportEvent reportEvent =
                    new FinishedSnapshotSplitsReportEvent(finishedOffsets);
            context.sendSourceEventToCoordinator(reportEvent);
            LOG.debug(
                    "The subtask {} reports offsets of finished snapshot splits {}.",
                    subtaskId,
                    finishedOffsets);
        }
    }
  • MySqlSourceEnumerator 收到全量快照结束后处理逻辑:createBinlogSplit

当 MySqlSourceEnumerator 将所有 split 的 hw 收齐之后,会创建一个 binlog split,该分片包含了需要读取 binlog 的起始位置(所有分片 hw 的最小值)和所有分片的 hw 信息。

private MySqlBinlogSplit createBinlogSplit() {
        final List<MySqlSnapshotSplit> assignedSnapshotSplit =
                snapshotSplitAssigner.getAssignedSplits().values().stream()
                        .sorted(Comparator.comparing(MySqlSplit::splitId))
                        .collect(Collectors.toList());

        Map<String, BinlogOffset> splitFinishedOffsets =
                snapshotSplitAssigner.getSplitFinishedOffsets();
        final List<FinishedSnapshotSplitInfo> finishedSnapshotSplitInfos = new ArrayList<>();

        BinlogOffset minBinlogOffset = null;
        for (MySqlSnapshotSplit split : assignedSnapshotSplit) {
            // find the min binlog offset
            BinlogOffset binlogOffset = splitFinishedOffsets.get(split.splitId());
            if (minBinlogOffset == null || binlogOffset.isBefore(minBinlogOffset)) {
                minBinlogOffset = binlogOffset;
            }
            finishedSnapshotSplitInfos.add(
                    new FinishedSnapshotSplitInfo(
                            split.getTableId(),
                            split.splitId(),
                            split.getSplitStart(),
                            split.getSplitEnd(),
                            binlogOffset));
        }

        // the finishedSnapshotSplitInfos is too large for transmission, divide it to groups and
        // then transfer them

        boolean divideMetaToGroups = finishedSnapshotSplitInfos.size() > splitMetaGroupSize;
        return new MySqlBinlogSplit(
                BINLOG_SPLIT_ID,
                minBinlogOffset == null ? BinlogOffset.INITIAL_OFFSET : minBinlogOffset,
                BinlogOffset.NO_STOPPING_OFFSET,
                divideMetaToGroups ? new ArrayList<>() : finishedSnapshotSplitInfos,
                new HashMap<>(),
                finishedSnapshotSplitInfos.size());
    }
  • 增量阶段逻辑:shouldEmit

MySqlSourceEnumerator 将 binlog 分片分配给 MySqlSourceReader 时,任务从全量阶段转变为增量阶段。MySqlSourceReader 在读取 binlog 数据后,使用 shouldEmit 来判断是否应该将该记录发送给下游。

/**
     * Returns the record should emit or not.
     *
     * <p>The watermark signal algorithm is the binlog split reader only sends the binlog event that
     * belongs to its finished snapshot splits. For each snapshot split, the binlog event is valid
     * since the offset is after its high watermark.
     *
     * <pre> E.g: the data input is :
     *    snapshot-split-0 info : [0,    1024) highWatermark0
     *    snapshot-split-1 info : [1024, 2048) highWatermark1
     *  the data output is:
     *  only the binlog event belong to [0,    1024) and offset is after highWatermark0 should send,
     *  only the binlog event belong to [1024, 2048) and offset is after highWatermark1 should send.
     * </pre>
     */
    private boolean shouldEmit(SourceRecord sourceRecord) {
        if (isDataChangeRecord(sourceRecord)) {
            TableId tableId = getTableId(sourceRecord);
            BinlogOffset position = getBinlogPosition(sourceRecord);
            // 判断是否处于纯净的binlog区域
            if (hasEnterPureBinlogPhase(tableId, position)) {
                return true;
            }
            // only the table who captured snapshot splits need to filter
            if (finishedSplitsInfo.containsKey(tableId)) {
                RowType splitKeyType =
                        ChunkUtils.getSplitType(
                                statefulTaskContext.getDatabaseSchema().tableFor(tableId));
                Object[] key =
                        getSplitKey(
                                splitKeyType,
                                sourceRecord,
                                statefulTaskContext.getSchemaNameAdjuster());
                for (FinishedSnapshotSplitInfo splitInfo : finishedSplitsInfo.get(tableId)) {
                    if (RecordUtils.splitKeyRangeContains(
                                    key, splitInfo.getSplitStart(), splitInfo.getSplitEnd())
                            && position.isAfter(splitInfo.getHighWatermark())) { // 判断该binlog是否属于chunk区间且是否>该chunk的hw
                        return true;
                    }
                }
            }
            // not in the monitored splits scope, do not emit
            return false;
        }
        // always send the schema change event and signal event
        // we need record them to state of Flink
        return true;
    }

    private boolean hasEnterPureBinlogPhase(TableId tableId, BinlogOffset position) {
        // the existed tables those have finished snapshot reading
        if (maxSplitHighWatermarkMap.containsKey(tableId)
                && position.isAtOrAfter(maxSplitHighWatermarkMap.get(tableId))) {
            return true;
        }
        // capture dynamically new added tables
        // TODO: there is still very little chance that we can't capture new added table.
        //  That the tables dynamically added after discovering captured tables in enumerator
        //  and before the lowest binlog offset of all table splits. This interval should be
        //  very short, so we don't support it for now.
        return !maxSplitHighWatermarkMap.containsKey(tableId)
                && capturedTableFilter.isIncluded(tableId);
    }

四、相关文档

  • 官方文档
  • Flink CDC 设计文档
  • FAQ


标签:binlog,快照,读取,CDC,chunk,Flink,全量
From: https://blog.51cto.com/lightgao/9585870

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