所有的Flink程序都是由三部分組成的:Source、Transformation亭畜、Sink扮休。做各種各樣的轉(zhuǎn)換操作,Source是負(fù)責(zé)讀取數(shù)據(jù)源拴鸵,Transformation利用各種算子進(jìn)行處理加工玷坠,Sink負(fù)責(zé)輸出蜗搔。
1.數(shù)據(jù)流
這三部分?jǐn)?shù)據(jù)流,在運行的過程中八堡,它又是如何運行在slot上的呢樟凄?
- 在運行時,F(xiàn)link上運行的程序被映射成“邏輯數(shù)據(jù)流”(dataflows)兄渺,它包含了這三部分
- 每一個DataFlow以一個或多個sources開始以一個或多個sinks結(jié)束缝龄。DataFlow類似于任意的有向無環(huán)圖(DAG)。
- 在大部分情況下挂谍,程序中的轉(zhuǎn)換運算(transformation)跟DataFlow中的算子(operator)是一一對應(yīng)的關(guān)系叔壤。
有了這樣一個DataFlow,如何去處理呢口叙?這就涉及到我們最后生成的執(zhí)行圖炼绘。
2.執(zhí)行圖
在Flink里,從DataFlow到執(zhí)行圖的過程妄田,可以把它分成四層:
- StreamGraph:代碼生成的最初的圖
- JobGraph:StreamGraph經(jīng)過優(yōu)化后生成JobGraph俺亮,客戶端在提交給JobManager的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。主要優(yōu)化:將多個符合條件的小節(jié)點連在一起作為一個大的節(jié)點形庭。
- ExecutionGraph:JobManager根據(jù)JobGraph生成ExecutionGraph,ExecutionGraph是JobGraph的并行化版本铅辞,是調(diào)度層最核心的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。
- 物理執(zhí)行圖:JobManager根據(jù)ExecutionGraph對Job進(jìn)行調(diào)度后萨醒,在各個TaskManager上部署后形成的圖斟珊,并不是一個具體的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。
執(zhí)行圖生成過程如下:
3.并行度
一個特定算子的子任務(wù)(subtask)的個數(shù)稱之為其并行度(paralielism)富纸。一般情況下囤踩,一個stream的并行度,可以認(rèn)為就是其所有算子中最大的并行度晓褪。
如下圖堵漱,總共并行度是2,slot個數(shù)最少要2個來執(zhí)行涣仿,
不同的并行度的數(shù)據(jù)還有交互:
那么并行度和slot到底有什么關(guān)系勤庐?
如上圖,左邊是一個JobGraph好港,這個作業(yè)包含的算子有5個愉镰,下面的角標(biāo)代表其并行度。我們看到這幾個算子里面最大的并行度是4钧汹,所以右邊的圖上給了四個slot丈探,右圖也根據(jù)每個算子的并行度給出了slot和算子間的具體分配,可以看到拔莱,任務(wù)被調(diào)度到slot上也是比較均勻的碗降,如果把太多任務(wù)調(diào)度到一個slot上隘竭,那么slot運行效率會低下。
并行度和數(shù)據(jù)傳輸?shù)年P(guān)系
1.一個程序中讼渊,不同的算子可能具有不同的并行度
2.算子之間傳輸數(shù)據(jù)的形式可以是One-to-one模式也可以是redistributing的模式动看,具體是哪一種形式,取決于算子的種類,下面說明這兩種形式爪幻。
One-to-one:Stream維護(hù)著分區(qū)以及元素的順序(比如source和map之間)弧圆。這意味著map算子的子任務(wù)看到的元素的個數(shù)以及順序跟source算子的子任務(wù)生產(chǎn)的元素的個數(shù),順序相同笔咽。map/filter/flatMap等算子都是one-to-one的對應(yīng)關(guān)系。
Redistributing:stream的分區(qū)會發(fā)生改變霹期。每一個算子的子任務(wù)依據(jù)所選擇的transforation發(fā)送數(shù)據(jù)到不同的目標(biāo)任務(wù)叶组。例如,keyBy基于hashCode重分區(qū)历造、而redistribute過程就類似與spark的shuffle過程甩十。
任務(wù)鏈
作業(yè)在調(diào)度過程中,會將不同的任務(wù)合并在一起吭产,到底什么樣的任務(wù)能合并一起做優(yōu)化呢侣监?下面來看一下優(yōu)化技術(shù):Operator Chains
Flink采用了一種稱之為任務(wù)鏈的優(yōu)化技術(shù),可以在特定條件下減少本地通信的開銷臣淤。為了滿足任務(wù)鏈的要求橄霉,必須將兩個或多個算子設(shè)為相同的并行度,并通過本地轉(zhuǎn)發(fā)的方式進(jìn)行連接邑蒋。那什么條件可以滿足合并呢姓蜂?
- 相同并行度
- one-to-one
下圖是一個任務(wù)鏈的例子:
任務(wù)調(diào)度控制
- 如果不想讓Flink自動合并,可以調(diào)用env.disableOperatorChaining()方法医吊。
- 如果想讓某一個算子不合并钱慢,那也可以給某個算子調(diào)用disableChainging()方法
- 如果想從某個算子開始,從這個算子后面可以合并卿堂,前面一個不能合并束莫,前面一個之前的也可以照常合并,那么可以調(diào)用startNewChain()方法草描。