深入理解flink核心设计与实践原理

时间: 2023-05-02 14:03:22 浏览: 51
Flink是一个流计算引擎,其核心设计是基于数据流和状态的模型,支持将流式数据和批处理数据进行统一处理。Flink将流式数据看作一个无限数据流,每个数据事件都是在一个无限事件时间轴上的。同时,Flink支持对数据进行状态管理和迭代计算,可以实现复杂的计算逻辑。Flink采用基于JVM的运行时架构,具有高性能和可扩展性,能够处理大规模数据集和实时处理场景下的数据。在Flink的核心设计中,主要包含了事件驱动、可重放性、状态的语义保证、分布式快照等重要部分。这些技术保证了Flink的高可靠性和性能优势。
相关问题

flink原理与实践全套教学课件.

Flink是一个开源的流式处理框架,可以用于构建大规模、高可靠性的实时数据处理应用程序。它提供了丰富的API和工具,支持批处理和流处理,并且能够支持事件时间处理和状态管理。 Flink的主要原理是基于流式数据流动进行计算。它将数据流划分为多个事件,然后对每个事件进行处理和转换。在流处理的过程中,Flink能够提供事件时间处理功能,即根据事件发生的时间进行计算,而非数据到达的时间。这样可以解决数据乱序和延迟等问题,并实现更准确的计算结果。 Flink的实践可分为三个步骤: 1. 数据准备:首先需要准备输入数据,可以是实时的数据流或者是批处理的数据。可以通过读取文件、连接数据库或者使用消息队列等方式获取数据。 2. 程序开发:根据需求和业务逻辑,使用Flink提供的API编写代码,对数据进行处理和转换。可以使用Flink的窗口操作、状态管理等功能来实现复杂的计算逻辑。 3. 集群部署:将开发好的程序部署到Flink的集群上进行运行。Flink提供了分布式计算能力,可以进行大规模的并行处理。在部署过程中,需要配置集群环境、资源分配、数据源连接等。 Flink的教学课件主要包括以下内容: 1. Flink简介:介绍Flink的概念、优势和适用场景。 2. Flink基础:讲解Flink的核心概念、架构和工作原理。 3. 数据处理:介绍Flink的数据处理模型和API,包括数据流、窗口操作、事件时间处理等。 4. 状态管理:讲解如何在Flink中管理状态和容错机制,以及如何处理乱序和延迟数据。 5. 集群部署与调优:介绍Flink的集群部署方式、资源管理、调度策略和性能优化等内容。 6. 实践案例:通过实例演示Flink在实际项目中的应用,包括流式推荐、实时统计和实时预测等。 总之,Flink原理与实践全套教学课件将帮助学习者全面了解Flink的原理和使用方法,并通过实例演示帮助学习者掌握Flink在实际项目中的应用。

flink 多并行度 checkpoint 原理

好的,你的问题是关于 Flink 中多并行度和 checkpoint 的原理。我来为你解答。 在 Flink 中,多并行度是通过将一个作业划分为多个任务(Task)来实现的。每个任务都会运行在一个任务管理器(Task Manager)上,并通过网络进行数据交换和通信。在增加并行度时,可以将作业中的任务数量增加,以充分利用集群资源并提高作业的处理速度。 而 checkpoint 则是通过周期性保存作业状态来实现的。在 Flink 中,作业状态分为两种:算子状态和键值状态。算子状态是每个算子(Operator)私有的状态,而键值状态是可以跨算子共享的状态。Flink 会定期将作业状态保存到持久化存储中,如 HDFS 或 S3 等,并在保存时使用一致性协议(如 2PC)来确保数据一致性。 当作业发生故障时,Flink 会根据 checkpoint 信息来恢复作业的状态,从而避免数据丢失和重复计算。具体来说,Flink 会使用最近的一个 checkpoint 来恢复作业的状态,并重新执行从该 checkpoint 开始的计算任务。在恢复时,Flink 会将 checkpoint 中保存的状态信息加载到内存中,并在加载后继续执行作业的计算逻辑。 总的来说,多并行度和 checkpoint 是 Flink 中非常重要的概念,它们可以帮助用户充分利用集群资源,提高作业的处理速度,同时保证作业的容错性和可靠性。

相关推荐

Flink 是一个用于大规模流处理和批处理的分布式计算框架。它基于数据流的概念,能够处理有界和无界的数据流。 Flink 的核心原理是流式数据流动和转换。它通过将输入数据分解为一系列的数据流,并将数据流转换为连续的操作链来处理数据。Flink 提供了丰富的转换操作,如过滤、映射、分组、聚合等,用于对数据流进行操作。这些转换操作形成了一个操作链,将数据从输入源传递到输出目的地。 Flink 使用了基于时间的处理模型,在数据流中引入了事件时间、处理时间和摄入时间。这使得 Flink 可以对延迟和乱序的数据进行准确的处理和计算。Flink 还提供了事件时间的处理机制,可以解决数据乱序、数据丢失和数据迟到等常见的实时数据处理问题。 Flink 的核心组件是任务调度器、资源管理器和处理节点。任务调度器用于将作业划分成不同的任务,并将任务分配给可用的处理节点进行执行。资源管理器负责监控系统资源,并为任务分配所需的计算和存储资源。处理节点是实际执行计算任务的组件,它接收到任务后,根据指令进行数据流的转换和计算。 Flink 还支持容错性和高可用性。它使用了一种称为检查点的机制,通过定期保存计算状态的快照来实现容错性。当发生故障时,Flink 可以从最近的检查点恢复任务的状态,并从故障点继续处理数据。 总之,Flink 是一个高性能、可扩展和容错的分布式计算框架,它具有强大的流处理和批处理能力,并提供了丰富的转换操作和处理模型,用于实现高效的大规模数据处理。
Flink是一个分布式流处理和批处理计算引擎,其核心功能包括: 1. 流处理:Flink支持无界数据流的实时处理,能够处理实时生成的数据,如实时监控、实时日志分析等,具有低延迟和高吞吐量的特点。 2. 批处理:Flink支持有界数据集的批处理,能够处理离线批量生成的数据,如数据清洗、数据分析等,具有高可靠性和高容错性的特点。 3. 窗口和时间:Flink支持基于时间的窗口操作,如滑动窗口、会话窗口等,能够对数据流进行时间窗口的划分和聚合操作。 4. 状态管理:Flink能够对数据流进行状态管理,如对流数据进行计数、求和等操作,同时支持对状态进行快照和恢复。 5. CEP:Flink支持复杂事件处理(CEP),能够对数据流进行模式匹配和复杂事件的识别和处理。 Flink的应用场景包括: 1. 实时监控:Flink能够对实时生成的数据流进行实时监控和处理,如监控电商网站的实时交易、监控物联网设备的传感器数据等。 2. 实时日志分析:Flink能够对实时生成的日志数据进行实时处理和分析,如分析网站访问日志、分析业务系统日志等。 3. 金融行业:Flink能够对实时生成的金融数据进行实时处理和分析,如交易数据的实时分析、实时风控等。 4. 电商推荐:Flink能够对用户的实时购买行为和偏好进行实时分析和推荐,如为用户推荐商品、优化用户购物体验等。 5. 大数据分析:Flink能够对离线批量生成的数据进行批处理和分析,如对大规模数据进行清洗、分析、挖掘等。
Flink CEP是基于Apache Flink的一个复杂事件处理(CEP)库,用于在流式数据中识别和处理符合特定模式的事件序列。Flink CEP的原理是基于有限状态自动机(Finite State Automaton)的思想。 具体来说,Flink CEP将输入的数据流分割成事件流,每个事件都包含一组属性。然后,通过定义一系列模式,即规定了事件序列的特定顺序和条件,Flink CEP会在事件流中搜索匹配这些模式的事件序列。 在Flink CEP的内部,使用了NFA(Non-deterministic Finite Automaton)来表示模式,并通过将NFA与事件流进行匹配来识别符合模式的事件序列。NFA是一种能够处理复杂的、非确定性的状态迁移的有限状态自动机。 Flink CEP的实现包括几个关键步骤。首先,将定义的模式转化为对应的NFA表示。然后,将输入的事件流与NFA进行匹配,找到符合模式的事件序列。接着,根据匹配结果执行相应的操作,比如触发事件或生成结果。 Flink CEP还支持动态更新和加载规则的功能。通过在Flink Job中提供访问外部库的能力,可以及时发现外部存储中规则的变化。然后,将变更的规则动态加载到CEP中,将外部规则的描述解析成Flink CEP能够识别的pattern结构体。最后,将生成的pattern转化成NFA,替换历史NFA,使得新到来的消息能够使用新的规则进行匹配。 综上所述,Flink CEP的原理是基于有限状态自动机的思想,通过将模式转化为NFA并与输入的事件流匹配,识别和处理符合特定模式的事件序列。同时,还支持动态更新和加载规则的功能,使得规则库的变化能够及时反映在Flink CEP的运行中。123 #### 引用[.reference_title] - *1* [Flink CEP兵书](https://download.csdn.net/download/weixin_26840895/19687436)[target="_blank" data-report-click={"spm":"1018.2226.3001.9630","extra":{"utm_source":"vip_chatgpt_common_search_pc_result","utm_medium":"distribute.pc_search_result.none-task-cask-2~all~insert_cask~default-1-null.142^v93^chatsearchT3_1"}}] [.reference_item style="max-width: 50%"] - *2* *3* [Flink: CEP详解](https://blog.csdn.net/weixin_44131414/article/details/113883061)[target="_blank" data-report-click={"spm":"1018.2226.3001.9630","extra":{"utm_source":"vip_chatgpt_common_search_pc_result","utm_medium":"distribute.pc_search_result.none-task-cask-2~all~insert_cask~default-1-null.142^v93^chatsearchT3_1"}}] [.reference_item style="max-width: 50%"] [ .reference_list ]
Flink CDC(Change Data Capture)是Flink的一个功能模块,用于从数据源(如数据库)中捕获变化,并将变化的数据以流的形式传输到Flink的DataStream中进行处理。下面是Flink CDC的工作原理: 1. 数据源连接: Flink CDC首先与数据源建立连接,通常是与关系型数据库进行连接。它会监控数据库的日志或者使用特定的协议与数据库进行交互,以便实时捕获数据源中的变化。 2. 变更日志解析: 一旦与数据源建立连接,Flink CDC会解析数据源的变更日志(如MySQL的binlog),识别出插入(INSERT)、更新(UPDATE)、删除(DELETE)等操作,并提取出变更前后的数据。 3. 变更数据传输: 解析出的变更数据将被转换为Flink的DataStream,并通过网络传输到Flink集群中。这些数据以流的形式被持续地传输到Flink任务中进行处理。 4. 数据处理: 在Flink任务中,开发人员可以定义特定的数据处理逻辑,对捕获到的变更数据进行实时处理和分析。可以使用Flink提供的各种算子和函数来实现转换、聚合、过滤等操作。 5. 结果输出: 处理后的结果可以根据需要输出到不同的目标,如文件系统、消息队列、数据库等。Flink提供了各种输出连接器和Sink函数,可以将结果输出到不同的存储或服务中。 总结: Flink CDC通过与数据源建立连接,捕获数据源的变化,并将变更数据以流的形式传输到Flink任务中进行实时处理和分析。它利用数据源的变更日志或者特定的协议来实现数据捕获,然后将捕获到的数据转换为Flink的DataStream进行处理。这样可以实现对数据源变化的实时感知和实时处理。
Flink是一个分布式流处理和批处理框架,它的工作原理可以简单地描述为以下几个步骤: 1. 数据源:Flink可以从各种数据源(如Kafka、HDFS等)读取输入数据流。 2. 数据转换:一旦数据流进入Flink系统,您可以对其进行各种转换操作,例如过滤、映射、聚合等。这些转换操作可以通过编写用户自定义函数来实现。 3. 事件时间处理:Flink支持事件时间(Event Time)处理,即根据事件生成的时间戳进行处理,而不是根据数据到达Flink系统的时间。这对于处理乱序事件数据非常有用。 4. 状态管理:Flink允许您在处理流数据时维护状态信息。这意味着您可以跟踪和更新中间结果,以便进行更复杂的计算。Flink提供了不同的状态管理方式,如内存状态、文件系统状态和分布式键值状态。 5. 容错机制:Flink具有强大的容错机制,即使在发生故障时也能保证处理结果的准确性。它通过将输入数据流划分为可重放的小块,并使用检查点(Checkpoint)机制来实现容错。 6. 数据输出:一旦对数据流进行了转换和计算,您可以将结果写入各种数据存储和输出介质,如数据库、文件系统或消息队列。 总之,Flink的工作原理是将输入数据流划分为小块进行并行处理,并提供了丰富的转换操作、事件时间处理、状态管理和容错机制,以实现高效和准确的流处理和批处理任务。
Flink SQL 是 Flink 提供的一种用于处理结构化数据的 SQL 接口。它允许用户使用标准的 SQL 查询语言来处理数据流和批处理作业。 Flink SQL 的启用涉及以下原理: 1. 解析器和验证器:Flink SQL 首先使用解析器将输入的 SQL 查询语句解析为抽象语法树(AST)。然后,验证器会对 AST 进行验证,包括检查语法错误、类型检查和语义验证等。 2. 逻辑优化器:在验证通过后,Flink SQL 将应用逻辑优化器。逻辑优化器会根据查询的逻辑结构和规则对查询进行优化。它可能会进行谓词下推、投影消除、条件合并等操作,以提高查询性能和效率。 3. 物理优化器:逻辑优化器之后是物理优化器。物理优化器将逻辑查询计划转换为物理执行计划。它会考虑底层数据引擎的特性和资源限制,并生成最佳的执行计划。 4. 执行计划生成:物理优化器生成了最佳的执行计划后,Flink SQL 将根据该计划生成相应的数据流程序或批处理作业。对于数据流程序,Flink 将生成适当的算子图,其中每个算子执行查询操作。对于批处理作业,Flink 将生成适当的作业图,其中每个作业执行查询操作。 5. 执行:一旦生成了数据流程序或批处理作业,Flink 就会启动执行。数据流程序将在流式数据中进行连续计算,而批处理作业将在有限的数据集上执行。 通过这些步骤,Flink SQL 实现了将 SQL 查询转换为数据流程序或批处理作业的过程。这使得用户可以使用熟悉的 SQL 语言来处理大规模的数据,并利用 Flink 的分布式计算能力和优化策略。
Apache Flink是一个大规模分布式数据处理引擎,它提供了批处理和流处理两种模式,可以在高效地处理海量数据的同时保证数据一致性和处理准确性。Flink SQL是Flink中的一种构建在DataStream API之上的关系型数据处理工具,它能够以SQL的方式处理无界的数据流,将SQL查询语句转化为Flink的数据处理执行计划,实现相比于DataStream API更加简单和直观的数据处理方式。 Flink SQL底层原理主要包括以下几个方面: 1. SQL解析:Flink SQL能够支持标准的SQL语法解析,包括DML、DDL、DCL等基本SQL语句类型。 2. 查询优化:Flink SQL能够对查询语句进行优化,包括重写查询语句、优化语句执行计划等等。 3. 执行计划生成:Flink SQL能够将SQL查询语句转化为Flink执行计划,即将查询转化为具体的数据处理任务。 4. 数据存储和访问:Flink SQL支持多种数据存储和访问方式,包括本地文件、HDFS、Kafka等等,同时还支持各种数据格式,如CSV、JSON、avro等等。 5. 分布式执行:Flink SQL能够在不同的节点上进行分布式执行,通过数据并行的方式实现高效的数据处理和计算。 总之,Flink SQL底层原理是一个涉及到SQL解析、查询优化、执行计划生成、数据存储和访问、分布式执行等多个方面的复杂系统,它是Flink中重要的组成部分,为用户提供了高效、简单、直观的关系型数据处理方式。
Flink是一个分布式数据处理框架,它的分布式原理主要包括以下几个方面: 1. 任务分配:Flink采用了JobManager和TaskManager两种角色来进行任务分配。JobManager负责任务的调度和管理,而TaskManager则负责具体的任务执行。JobManager将任务分配到不同的TaskManager节点上进行执行。 2. 数据分区:Flink将数据分为多个分区,每个分区可以在不同的节点上进行处理。Flink采用了基于哈希的数据分区策略,可以根据数据的Key或哈希值将数据分配到不同的节点上进行处理。 3. 数据传输:Flink使用了轮询的方式来进行数据传输,即TaskManager节点会定时轮询发送到它的下游节点上是否有数据需要处理。Flink还使用了基于内存的数据传输方式,可以提高数据传输的效率。 4. 容错机制:Flink采用了基于Checkpoint的容错机制。当一个TaskManager节点出现故障时,Flink会将其它节点上的数据进行重新计算,保证数据处理的连续性和正确性。同时,Flink还支持基于Savepoint的容错机制,可以让用户手动保存任务的状态,以便在需要时进行恢复。 5. 状态管理:Flink使用了基于RocksDB的状态后端来管理任务的状态。RocksDB是一种高性能的本地存储引擎,可以提高状态读写的效率。同时,Flink还支持将状态存储到分布式文件系统中,以提高数据的可靠性和容错性。 总的来说,Flink具有高效的任务分配、数据分区和数据传输机制,同时还具有强大的容错和状态管理功能,可以保证数据处理的高效性和可靠性。

最新推荐

《剑指大数据——Flink学习精要(Java版)》(最终修订版).pdf

《剑指大数据——Flink学习精要(Java版)》(最终修订版).pdf

Flink基础讲义.docx

第一章 Flink简介【了解】 1 1.1. Flink的引入 1 1.2. 什么是Flink 4 1.3. Flink流处理特性 4 1.4. Flink基石 5 1.5. 批处理与流处理 6 第二章 Flink架构体系 8 第三章 Flink集群搭建 12 第四章 DataSet开发 48 第五...

Flink +hudi+presto 流程图.docx

Flink +hudi+presto 流程图.docx 自己实现后画的一个流程图,便于理解

阿里云流计算FlinkSQL核心功能解密.pptx

"阿里云技术专家伍翀(云邪)在2017广州云栖大会中做了题为《阿里云流计算 Flink SQL 核心功能解密》的分享,就Flink SQL 解密,StreamCompute 2.0 平台,应用案例等方面的内容做了深入的分析。

大数据之flink教程-TableAPI和SQL.pdf

1.1 什么是 Table API 和 Flink SQL 2 1.2 需要引入的依赖 2 1.3 两种 planner(old & blink)的区别 4 第二章 API 调用 5 2.1 基本程序结构 5 2.2 创建表环境 5 2.3 在 Catalog 中注册表 7 2.3.1 表(Table)的概念...

代码随想录最新第三版-最强八股文

这份PDF就是最强⼋股⽂! 1. C++ C++基础、C++ STL、C++泛型编程、C++11新特性、《Effective STL》 2. Java Java基础、Java内存模型、Java面向对象、Java集合体系、接口、Lambda表达式、类加载机制、内部类、代理类、Java并发、JVM、Java后端编译、Spring 3. Go defer底层原理、goroutine、select实现机制 4. 算法学习 数组、链表、回溯算法、贪心算法、动态规划、二叉树、排序算法、数据结构 5. 计算机基础 操作系统、数据库、计算机网络、设计模式、Linux、计算机系统 6. 前端学习 浏览器、JavaScript、CSS、HTML、React、VUE 7. 面经分享 字节、美团Java面、百度、京东、暑期实习...... 8. 编程常识 9. 问答精华 10.总结与经验分享 ......

基于交叉模态对应的可见-红外人脸识别及其表现评估

12046通过调整学习:基于交叉模态对应的可见-红外人脸识别Hyunjong Park*Sanghoon Lee*Junghyup Lee Bumsub Ham†延世大学电气与电子工程学院https://cvlab.yonsei.ac.kr/projects/LbA摘要我们解决的问题,可见光红外人重新识别(VI-reID),即,检索一组人的图像,由可见光或红外摄像机,在交叉模态设置。VI-reID中的两个主要挑战是跨人图像的类内变化,以及可见光和红外图像之间的跨模态假设人图像被粗略地对准,先前的方法尝试学习在不同模态上是有区别的和可概括的粗略的图像或刚性的部分级人表示然而,通常由现成的对象检测器裁剪的人物图像不一定是良好对准的,这分散了辨别性人物表示学习。在本文中,我们介绍了一种新的特征学习框架,以统一的方式解决这些问题。为此,我们建议利用密集的对应关系之间的跨模态的人的形象,年龄。这允许解决像素级中�

rabbitmq客户端账号密码

在默认情况下,RabbitMQ的客户端账号和密码是"guest"。 但是,默认情况下,这个账号只能在localhost本机下访问,无法远程登录。如果需要添加一个远程登录的用户,可以使用命令rabbitmqctl add_user来添加用户,并使用rabbitmqctl set_permissions设置用户的权限。<span class="em">1</span><span class="em">2</span><span class="em">3</span> #### 引用[.reference_title] - *1* *2* *3* [保姆级别带你入门RabbitMQ](https:

数据结构1800试题.pdf

你还在苦苦寻找数据结构的题目吗?这里刚刚上传了一份数据结构共1800道试题,轻松解决期末挂科的难题。不信?你下载看看,这里是纯题目,你下载了再来私信我答案。按数据结构教材分章节,每一章节都有选择题、或有判断题、填空题、算法设计题及应用题,题型丰富多样,共五种类型题目。本学期已过去一半,相信你数据结构叶已经学得差不多了,是时候拿题来练练手了,如果你考研,更需要这份1800道题来巩固自己的基础及攻克重点难点。现在下载,不早不晚,越往后拖,越到后面,你身边的人就越卷,甚至卷得达到你无法想象的程度。我也是曾经遇到过这样的人,学习,练题,就要趁现在,不然到时你都不知道要刷数据结构题好还是高数、工数、大英,或是算法题?学完理论要及时巩固知识内容才是王道!记住!!!下载了来要答案(v:zywcv1220)。

通用跨域检索的泛化能力

12056通用跨域检索:跨类和跨域的泛化2* Soka Soka酒店,Soka-马上预订;1印度理工学院,Kharagpur,2印度科学学院,班加罗尔soumava2016@gmail.com,{titird,somabiswas} @ iisc.ac.in摘要在这项工作中,我们第一次解决了通用跨域检索的问题,其中测试数据可以属于在训练过程中看不到的类或域。由于动态增加的类别数量和对每个可能的域的训练的实际约束,这需要大量的数据,所以对看不见的类别和域的泛化是重要的。为了实现这一目标,我们提出了SnMpNet(语义Neighbourhood和混合预测网络),它包括两个新的损失,以占在测试过程中遇到的看不见的类和域。具体来说,我们引入了一种新的语义邻域损失,以弥合可见和不可见类之间的知识差距,并确保潜在的空间嵌入的不可见类是语义上有意义的,相对于其相邻的类。我们还在图像级以及数据的语义级引入了基于混�