Flink安装和Flink CDC实现数据同步

东皋长歌2024-11-06 5:01

Apache Flink是一个框架和分布式处理引擎，用于对无界和有界数据流进行有状态计算。

中文文档 Apache Flink Documentation | Apache Flink

官方文档 ：https://flink.apache.org
Flink 中文社区视频课程：https://github.com/flink-china/flink-training-course
Flink 中文社区 ：https://www.slidestalk.com/FlinkChina
ververica 教程 ：https://training.ververica.com/
ververica 教程中文文档:https://ci.apache.org/projects/flink/flink-docs-master/zh/
源码：https://github.com/apache/flink
Flink 知识图谱 https://developer.aliyun.com/article/744741

CDC 的全称是 Change Data Capture ，在广义的概念上，只要是能捕获数据变更的技术，我们都可以称之为 CDC 。

目前通常描述的 CDC 技术主要面向数据库的变更，是一种用于捕获数据库中数据变更的技术。CDC 技术的应用场景非常广泛：

  • 数据迁移：常用于数据库备份、容灾等；
  • 数据分发：将一个数据源分发给多个下游，常用于业务解耦、微服务；
  • 数据采集：将分散异构的数据源集成到数据仓库中，消除数据孤岛，便于后续的分析。

目前业界主流的 CDC 实现机制可以分为两种：

2.1 基于查询的 CDC

  • 离线调度查询作业，批处理。依赖表中的更新时间字段，每次执行查询去获取表中最新的数据；
  • 无法捕获删除事件，从而无法保证数据一致性；
  • 无法保障实时性，基于离线调度存在天然的延迟。

2.2 基于日志的 CDC

  • 实时消费日志，流处理。例如 MySQL 的 binlog 日志完整记录了数据库中的变更，可以把binlog 文件当作流的数据源；
  • 保障数据一致性，因为 binlog 文件包含了所有历史变更明细；
  • 保障实时性，因为类似 binlog 的日志文件是可以流式消费的，提供的是实时数据。

2.3 主流CDC技术对比

  1. DataX 不支持增量同步，Canal 不支持全量同步。虽然两者都是非常流行的数据同步工具，但在场景支持上仍不完善。

  2. 在全量+增量一体化同步方面，只有 Flink CDC、Debezium、Oracle Goldengate 支持较好。

  3. 在架构方面，Apache Flink 是一个非常优秀的分布式流处理框架，因此 Flink CDC 作为Apache Flink 的一个组件具有非常灵活的水平扩展能力。而 DataX 和 Canal 是个单机架构，在大数据场景下容易面临性能瓶颈的问题。

  4. 在数据加工的能力上，CDC 工具是否能够方便地对数据做一些清洗、过滤、聚合，甚至关联打宽。Flink CDC 依托强大的 Flink SQL 流式计算能力，可以非常方便地对数据进行加工。而Debezium 等则需要通过复杂的 Java 代码才能完成，使用门槛比较高。

  5. 另外，在生态方面，这里指的是上下游存储的支持。Flink CDC 上下游非常丰富，支持对接MySQL、PostgreSQL 等数据源，还支持写入到 TiDB、HBase、Kafka、Hudi 等各种存储系统中，也支持灵活的自定义 connector。

1，为了运行Flink，只需提前安装好 Java 11或以上版本

java -version

2，下载Flink

下载地址：Index of /dist/flinkhttps://archive.apache.org/dist/flink

可以找到你要安装的版本

wget https://archive.apache.org/dist/flink/flink-1.19.1/flink-1.19.1-bin-scala_2.12.tgz

3，解压

tar -xzf flink-1.19.1-bin-scala_2.12.tgz

4，进入到flink-1.19.1目录，启动集群

./bin/start-cluster.sh

5，如果想访问WebUI，可以看下面

【问题解决】Flink在linux上运行成功但是无法访问webUI界面_flink web ui的ip访问-CSDN博客

6，停止集群

./bin/stop-cluster.sh

三，运行Flink示例

在examples目录下有很多示例，可以试着运行

1，运行单词统计示例

./bin/flink run examples/streaming/WordCount.jar

进入到log目录，查看日志

tail -f flink-root-taskexecutor-0-rocky8-template.out

1，通过编写sql脚本来实现同步数据

sql 复制代码 
SET execution.checkpointing.interval = 5s;

drop table if exists  order_01;
CREATE TABLE order_01 (
  id INT NOT NULL,
  `order_id`  VARCHAR,
  amount VARCHAR,
  remark VARCHAR,
  PRIMARY KEY (`id`) NOT ENFORCED
 ) WITH (
    'connector' = 'mysql-cdc',
    'hostname' = 'x.x.x.x',
    'port' = '3306',
    'username' = 'root',
    'password' = 'p4ssword',
    'database-name' = 'account',
    'server-time-zone' = 'UTC',
    'table-name' = 'order_01'
 );

drop table if exists  order_02;
CREATE TABLE order_02 (
  id INT NOT NULL,
  `order_id`  VARCHAR,
  amount VARCHAR,
  remark VARCHAR,
  PRIMARY KEY (`id`) NOT ENFORCED
 ) WITH (
    'connector' = 'jdbc',
    'url' = 'jdbc:mysql://x.x.x.x:3306/account?useSSL=false&allowPublicKeyRetrieval=true&serverTimezone=UTC',
    'username' = 'root',
    'password' = 'p4ssword',
    'table-name' = 'order_02',
    'driver' = 'com.mysql.cj.jdbc.Driver',
    'scan.fetch-size' = '200'
 );

INSERT INTO order_02
SELECT id,order_id,amount,remark
FROM order_01;

编写以上脚本，命名为flinkCdc2Mysql.sql，上传到flink的sql目录下，这里的sql是我新建的，你可以自己指定。

需要下载flink-connecter和flink-sql-connector包

下载地址：Central Repository: com/ververica

通过以下命令执行

./bin/sql-client.sh -f ./sql/flinkCdc2Mysql.sql

就可以完成数据从order_01表同步到order_02表。

2， 编写Java类，编译成jar，执行jar来实现数据同步

复制代码 
AccountVoucherSumaryDWSSQL类
java 复制代码 
package com.xxx.demo

import org.apache.flink.streaming.api.environment.StreamExecutionEnvironment;
import org.apache.flink.table.api.bridge.java.StreamTableEnvironment;

/**
 * @date 2024/10/31 下午3:57
 */
public class AccountVoucherSumaryDWSSQL {

    public static void main(String[] args) throws Exception {
        StreamExecutionEnvironment env = StreamExecutionEnvironment.getExecutionEnvironment();
        env.setParallelism(3);
        env.enableCheckpointing(5000);

        final StreamTableEnvironment tEnv = StreamTableEnvironment.create(env);
        tEnv.executeSql("CREATE DATABASE IF NOT EXISTS account");

        // 动态表，此为source表
        tEnv.executeSql("CREATE TABLE account.order_01 (\n" +
            "    id                           INT,\n" +
            "    order_id                     VARCHAR,\n" +
            "    amount                       VARCHAR,\n" +
            "    remark                       VARCHAR,\n" +
            "    PRIMARY KEY (id) NOT ENFORCED\n" +
            ") WITH (\n" +
            "  'connector' = 'mysql-cdc',\n" +
            "  'hostname' = 'x.x.x.x',\n" +
            "  'port' = '3306',\n" +
            "  'username' = 'root',\n" +
            "  'password' = 'p4ssword',\n" +
            "  'database-name' = 'account',\n" +
            "  'table-name' = 'order_01',\n" +
            "  'server-time-zone' = 'UTC',\n" +
            "  'scan.incremental.snapshot.enabled' = 'false'\n" +
            ")");

        // 动态表，此为sink表。sink表和source表的connector不一样
        tEnv.executeSql("CREATE TABLE account.order_02 (\n" +
            "    id                           INT,\n" +
            "    order_id                     VARCHAR,\n" +
            "    amount                       VARCHAR,\n" +
            "    remark                       VARCHAR,\n" +
            "    PRIMARY KEY (id) NOT ENFORCED\n" +
            ") WITH (\n" +
            "  'connector' = 'jdbc',\n" +
            "  'url' = 'jdbc:mysql://x.x.x.x:3306/account?useSSL=false&allowPublicKeyRetrieval=true&connectionTimeZone=UTC',\n" +
            "  'username' = 'root',\n" +
            "  'password' = 'p4ssword',\n" +
            "  'table-name' = 'order_02',\n" +
            "  'sink.buffer-flush.max-rows' = '1',\n" +
            "  'sink.buffer-flush.interval' = '1s',\n" +
            "  'sink.max-retries' = '3' \n"+
            ")");

        tEnv.executeSql("INSERT INTO account.order_02 (id, order_id, amount, remark)\n" +
            " select t1.id,\n" +
            "       t1.order_id,\n" +
            "       t1.amount,\n" +
            "       t1.remark\n" +
            " from account.order_01 t1 \n");

        env.execute();
    }
}

pom文件

XML 复制代码 
<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<project xmlns="http://maven.apache.org/POM/4.0.0"
         xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
         xsi:schemaLocation="http://maven.apache.org/POM/4.0.0 http://maven.apache.org/xsd/maven-4.0.0.xsd">
    <modelVersion>4.0.0</modelVersion>

    <groupId>com.xxx.demo</groupId>
    <artifactId>FlinkDemo</artifactId>
    <version>1.0-SNAPSHOT</version>

    <properties>
        <maven.compiler.source>8</maven.compiler.source>
        <maven.compiler.target>8</maven.compiler.target>
        <project.build.sourceEncoding>UTF-8</project.build.sourceEncoding>
        <scala.version>2.12</scala.version>
        <java.version>8</java.version>
        <flink.version>1.19.1</flink.version>
        <fastjson.version>1.2.62</fastjson.version>
        <hadoop.version>2.8.3</hadoop.version>
        <scope.mode>compile</scope.mode>
        <slf4j.version>1.7.30</slf4j.version>
    </properties>

    <dependencies>
        <dependency>
            <groupId>org.apache.flink</groupId>
            <artifactId>flink-table-api-scala-bridge_${scala.version}</artifactId>
            <version>${flink.version}</version>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>org.apache.flink</groupId>
            <artifactId>flink-table-api-java-bridge</artifactId>
            <version>${flink.version}</version>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>org.apache.flink</groupId>
            <artifactId>flink-streaming-java</artifactId>
            <version>${flink.version}</version>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>org.apache.flink</groupId>
            <artifactId>flink-table-api-java</artifactId>
            <version>${flink.version}</version>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>org.apache.flink</groupId>
            <artifactId>flink-table-planner_${scala.version}</artifactId>
            <version>${flink.version}</version>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>org.apache.flink</groupId>
            <artifactId>flink-streaming-scala_${scala.version}</artifactId>
            <version>${flink.version}</version>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>org.apache.flink</groupId>
            <artifactId>flink-clients</artifactId>
            <version>${flink.version}</version>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>org.apache.flink</groupId>
            <artifactId>flink-connector-files</artifactId>
            <version>${flink.version}</version>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>org.apache.flink</groupId>
            <artifactId>flink-csv</artifactId>
            <version>${flink.version}</version>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>org.apache.flink</groupId>
            <artifactId>flink-connector-jdbc</artifactId>
            <version>3.2.0-1.19</version>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>org.apache.flink</groupId>
            <artifactId>flink-connector-kafka</artifactId>
            <version>3.2.0-1.19</version>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>com.alibaba</groupId>
            <artifactId>fastjson</artifactId>
            <version>${fastjson.version}</version>
        </dependency>
        <!-- Add log dependencies when debugging locally -->
        <dependency>
            <groupId>org.slf4j</groupId>
            <artifactId>slf4j-api</artifactId>
            <version>${slf4j.version}</version>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>org.slf4j</groupId>
            <artifactId>slf4j-log4j12</artifactId>
            <version>${slf4j.version}</version>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>org.apache.flink</groupId>
            <artifactId>flink-runtime-web</artifactId>
            <version>${flink.version}</version>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>com.google.code.gson</groupId>
            <artifactId>gson</artifactId>
            <version>2.8.7</version>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>org.projectlombok</groupId>
            <artifactId>lombok</artifactId>
            <version>1.18.26</version>
            <scope>compile</scope>
        </dependency>

        <dependency>
            <groupId>org.apache.flink</groupId>
            <artifactId>flink-table-runtime</artifactId>
            <version>${flink.version}</version>
        </dependency>

        <!-- Test dependencies -->
        <dependency>
            <groupId>org.apache.flink</groupId>
            <artifactId>flink-test-utils</artifactId>
            <version>${flink.version}</version>
            <scope>test</scope>
        </dependency>

        <dependency>
            <groupId>mysql</groupId>
            <artifactId>mysql-connector-java</artifactId>
            <version>8.0.26</version>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>org.apache.flink</groupId>
            <artifactId>flink-statebackend-rocksdb</artifactId>
            <version>${flink.version}</version>
        </dependency>

        <dependency>
            <groupId>org.apache.doris</groupId>
            <artifactId>flink-doris-connector-1.15</artifactId>
            <version>1.2.1</version>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>com.ververica</groupId>
            <artifactId>flink-connector-mysql-cdc</artifactId>
            <version>3.0.1</version>
        </dependency>
    </dependencies>
    <build>
        <plugins>
            <plugin>
                <groupId>org.apache.maven.plugins</groupId>
                <artifactId>maven-compiler-plugin</artifactId>
                <version>3.8.1</version>
                <configuration>
                    <source>8</source>
                    <target>8</target>
                </configuration>
            </plugin>

            <!-- 打fatjar配置 -->
            <plugin>
                <groupId>org.apache.maven.plugins</groupId>
                <artifactId>maven-assembly-plugin</artifactId>
                <version>3.3.0</version>
                <configuration>
                    <archive>
                        <manifest>
                            <!--这里指定要运行的main类-->
                            <mainClass>com.xxx.demo.AccountVoucherSumaryDWSSQL</mainClass>
                        </manifest>
                    </archive>
                    <descriptorRefs>
                        <descriptorRef>jar-with-dependencies</descriptorRef>
                    </descriptorRefs>
                </configuration>
                <executions>
                    <execution>
                        <id>make-assembly</id> <!-- 此处指定继承合并 -->
                        <phase>package</phase> <!-- 绑定到打包阶段 -->
                        <goals>
                            <goal>single</goal>
                        </goals>
                    </execution>
                </executions>
            </plugin>
        </plugins>
    </build>

</project>

完成之后，通过maven来打包。

上传包到flink下examples目录下，这里也新建一个目录CDC

通过以下命令来运行

./bin/flink run examples/cdc/FlinkDemo-1.0-SNAPSHOT-jar-with-dependencies.jar

上面两种运行方式运行之后，都可以去Flink的Web页面查看到运行的任务。

五，小结

上面只是搭建了Flink，并运行了示例项目，初步体验了一下Flink的功能，还完全到不了实际项目中运用的程度。后续会一步步去探索Flink在项目中应用的技巧。

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