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flink cdc sql 開發模板，及踩坑記錄

2021-10-30 11:40:19 其他

flink cdc sql 開發模板

flink cdc sql 讀mysql的binlog日志，實時同步到mysql開發模板

使用flink cdc前提條件：讀取目標庫的用戶必須開啟binlog權限

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<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>org.example</groupId>
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    <packaging>pom</packaging>
    <version>1.0-SNAPSHOT</version>
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        <module>ysservice-flink-batch</module>
        <module>ysservice-flink-streaming</module>
        <module>ysservice-flink-warehouse</module>
        <module>ysservice-flink-datapush</module>
    </modules>

    <properties>
        <project.build.sourceEncoding>UTF-8</project.build.sourceEncoding>
        <maven.compiler.source>8</maven.compiler.source>
        <maven.compiler.target>8</maven.compiler.target>

        <encoding>UTF-8</encoding>
        <flink.version>1.13.2</flink.version>
        <scala.tools.version>2.11</scala.tools.version>
        <scala.binary.version>2.11</scala.binary.version>
        <spark.version>2.4.0-cdh6.3.1</spark.version>
        <hadoop.version>3.0.0-cdh6.3.1</hadoop.version>
        <!--<hbase.version>1.2.0-cdh5.16.2</hbase.version>-->
        <mysql.version>5.1.47</mysql.version>
        <druid.version>1.2.3</druid.version>
        <!--<redis.version>2.9.0</redis.version>>-->
        <!--<ipaddress.version>5.3.3</ipaddress.version>-->
        <junit.version>4.12</junit.version>
        <fastjson.version>1.2.73</fastjson.version>
        <httpclient.version>4.5.13</httpclient.version>
        <logback.version>1.2.3</logback.version>
        <log4j-over-slf4j.version>1.7.30</log4j-over-slf4j.version>
    </properties>

    <repositories>
        <!-- 阿里云倉庫 -->

        <repository>
            <id>aliyun</id>
            <url>http://maven.aliyun.com/nexus/content/groups/public</url>
        </repository>

        <!-- CDH倉庫 -->
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            <id>cloudera</id>
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    </repositories>

    <dependencies>
<!--        &lt;!&ndash; https://mvnrepository.com/artifact/org.apache.flink/flink-core &ndash;&gt;-->
<!--        <dependency>-->
<!--            <groupId>org.apache.flink</groupId>-->
<!--            <artifactId>flink-core</artifactId>-->
<!--            <version>${flink.version}</version>-->
<!--        </dependency>-->
        <!-- https://mvnrepository.com/artifact/org.apache.flink/flink-java -->
        <dependency>
            <groupId>org.apache.flink</groupId>
            <artifactId>flink-java</artifactId>
            <version>${flink.version}</version>
        </dependency>

        <dependency>
            <groupId>com.ververica</groupId>
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            <version>2.0.0</version>
        </dependency>

        <dependency>
            <groupId>org.apache.flink</groupId>
            <artifactId>flink-connector-jdbc_2.11</artifactId>
            <version>${flink.version}</version>
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<!--        &lt;!&ndash; https://mvnrepository.com/artifact/org.apache.flink/flink-streaming-java &ndash;&gt;-->
<!--        <dependency>-->
<!--            <groupId>org.apache.flink</groupId>-->
<!--            <artifactId>flink-streaming-java_2.11</artifactId>-->
<!--            <version>${flink.version}</version>-->
<!--        </dependency>-->
        <!-- https://mvnrepository.com/artifact/org.apache.flink/flink-clients -->
        <dependency>
            <groupId>org.apache.flink</groupId>
            <artifactId>flink-clients_2.11</artifactId>
            <version>${flink.version}</version>
        </dependency>

        <!-- web ui的依賴 -->
        <dependency>
            <groupId>org.apache.flink</groupId>
            <artifactId>flink-runtime-web_${scala.binary.version}</artifactId>
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<!--        &lt;!&ndash; https://mvnrepository.com/artifact/org.apache.flink/flink-scala &ndash;&gt;-->
<!--        <dependency>-->
<!--            <groupId>org.apache.flink</groupId>-->
<!--            <artifactId>flink-scala_2.11</artifactId>-->
<!--            <version>${flink.version}</version>-->
<!--        </dependency>-->

        <!-- https://mvnrepository.com/artifact/org.apache.flink/flink-streaming-scala -->
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            <!--<scope>provided</scope>-->
        </dependency>


<!--        <dependency>
            <groupId>org.apache.flink</groupId>
            <artifactId>flink-hadoop-compatibility_2.11</artifactId>
            <version>${flink.version}</version>
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            <groupId>org.apache.hadoop</groupId>
            <artifactId>hadoop-hdfs</artifactId>
            <version>${hadoop.version}</version>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>org.apache.hadoop</groupId>
            <artifactId>hadoop-client</artifactId>
            <version>${hadoop.version}</version>
        </dependency>-->
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            <groupId>org.apache.flink</groupId>
            <artifactId>flink-connector-kafka_${scala.binary.version}</artifactId>
            <version>${flink.version}</version>
        </dependency>

        <!--<dependency>
            <groupId>org.apache.flink</groupId>
            <artifactId>flink-connector-kafka-0.11_2.12</artifactId>
            <version>1.11.1</version>
        </dependency>-->
<!--        <dependency>
            <groupId>org.apache.flink</groupId>
            <artifactId>flink-connector-filesystem_2.11</artifactId>
            <version>${flink.version}</version>
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            <artifactId>hadoop-common</artifactId>
            <version>${hadoop.version}</version>
            <scope>provided</scope>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>org.apache.hadoop</groupId>
            <artifactId>hadoop-hdfs</artifactId>
            <version>${hadoop.version}</version>
            <scope>provided</scope>
        </dependency>
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            <groupId>org.apache.flink</groupId>
            <artifactId>flink-queryable-state-client-java</artifactId>
            <version>${flink.version}</version>
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            <groupId>org.apache.flink</groupId>
            <artifactId>flink-statebackend-rocksdb_2.11</artifactId>
            <version>${flink.version}</version>
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            <groupId>org.apache.flink</groupId>
            <artifactId>flink-state-processor-api_2.11</artifactId>
            <version>${flink.version}</version>
            <scope>provided</scope>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>org.apache.flink</groupId>
            <artifactId>flink-parquet_2.11</artifactId>
            <version>${flink.version}</version>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>org.apache.flink</groupId>
            <artifactId>flink-scala_${scala.binary.version}</artifactId>
            <version>${flink.version}</version>
            <scope>${scope.level}</scope>
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            <groupId>org.apache.flink</groupId>
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            <groupId>mysql</groupId>
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            <version>${mysql.version}</version>
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<!--            <groupId>org.apache.flink</groupId>-->
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<!--            <type>pom</type>-->
<!--            <scope>provided</scope>-->
<!--        </dependency>-->

<!--        &lt;!&ndash; Either... &ndash;&gt;-->
<!--        <dependency>-->
<!--            <groupId>org.apache.flink</groupId>-->
<!--            <artifactId>flink-table-api-java-bridge_2.11</artifactId>-->
<!--            <version>${flink.version}</version>-->
<!--            <scope>provided</scope>-->
<!--        </dependency>-->
<!--        &lt;!&ndash; or... &ndash;&gt;-->
<!--        <dependency>-->
<!--            <groupId>org.apache.flink</groupId>-->
<!--            <artifactId>flink-table-api-scala-bridge_2.11</artifactId>-->
<!--            <version>${flink.version}</version>-->
<!--            <scope>provided</scope>-->
<!--        </dependency>-->


        <dependency>
            <groupId>org.apache.flink</groupId>
            <artifactId>flink-table-planner-blink_${scala.binary.version}</artifactId>
            <version>${flink.version}</version>
            <scope>provided</scope>
        </dependency>


<!--        <dependency>-->
<!--            <groupId>org.apache.flink</groupId>-->
<!--            <artifactId>flink-cep_2.11</artifactId>-->
<!--            <version>${flink.version}</version>-->
<!--        </dependency>-->

<!--        <dependency>-->
<!--            <groupId>org.apache.flink</groupId>-->
<!--            <artifactId>flink-json</artifactId>-->
<!--            <version>${flink.version}</version>-->
<!--        </dependency>-->

        <dependency>
            <groupId>org.apache.flink</groupId>
            <artifactId>flink-csv</artifactId>
            <version>${flink.version}</version>
            <scope>provided</scope>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>org.apache.flink</groupId>
            <artifactId>flink-shaded-hadoop-3-uber</artifactId>
            <version>3.1.1.7.2.9.0-173-9.0</version>
            <scope>provided</scope>
        </dependency>

<!--        &lt;!&ndash; <dependency>-->
<!--             <groupId>org.apache.flink</groupId>-->
<!--             <artifactId>flink-jdbc_2.12</artifactId>-->
<!--             <version>1.10.2</version>-->
<!--         </dependency>&ndash;&gt;-->

        <dependency>
            <groupId>org.postgresql</groupId>
            <artifactId>postgresql</artifactId>
            <version>42.2.5</version>
        </dependency>

<!--        <dependency>-->
<!--            <groupId>com.github.housepower</groupId>-->
<!--            <artifactId>clickhouse-native-jdbc</artifactId>-->
<!--            <version>1.6-stable</version>-->
<!--        </dependency>-->

<!--        <dependency>-->
<!--            <groupId>org.apache.kudu</groupId>-->
<!--            <artifactId>kudu-client</artifactId>-->
<!--            <version>1.5.0</version>-->
<!--        </dependency>-->

<!--&lt;!&ndash;        <dependency>&ndash;&gt;-->
<!--&lt;!&ndash;            <groupId>com.aliyun</groupId>&ndash;&gt;-->
<!--&lt;!&ndash;            <artifactId>flink-connector-clickhouse</artifactId>&ndash;&gt;-->
<!--&lt;!&ndash;            <version>1.12.0</version>&ndash;&gt;-->
<!--&lt;!&ndash;        </dependency>&ndash;&gt;-->
<!--        <dependency>-->
<!--            <groupId>ru.yandex.clickhouse</groupId>-->
<!--            <artifactId>clickhouse-jdbc</artifactId>-->
<!--            <version>0.2.6</version>-->
<!--        </dependency>-->
        <dependency>
            <groupId>com.google.code.gson</groupId>
            <artifactId>gson</artifactId>
            <version>2.8.6</version>
        </dependency>

<!--        <dependency>
            <groupId>log4j</groupId>
            <artifactId>log4j</artifactId>
            <version>1.2.17</version>
        </dependency>-->

    </dependencies>
    <build>
        <plugins>
            <!-- 打jar插件 -->
            <plugin>
                <groupId>org.apache.maven.plugins</groupId>
                <artifactId>maven-shade-plugin</artifactId>
                <version>2.4.3</version>
                <executions>

                    <execution>
                        <phase>package</phase>
                        <goals>
                            <goal>shade</goal>
                        </goals>
                        <configuration>
                            <artifactSet>
                                <excludes>
                                    <exclude>org.apache.flink:force-shading</exclude>
                                    <exclude>com.google.code.findbugs:jsr305</exclude>
                                    <exclude>org.slf4j:*</exclude>
                                    <exclude>log4j:*</exclude>
                                    <exclude>org.apache.logging.log4j:*</exclude>
                                    <exclude>ch.qos.logback:*</exclude>
                                </excludes>
                            </artifactSet>
                            <filters>
                                <filter>
                                    <artifact>*:*</artifact>
                                    <excludes>
                                        <exclude>META-INF/*.SF</exclude>
                                        <exclude>META-INF/*.DSA</exclude>
                                        <exclude>META-INF/*.RSA</exclude>
                                    </excludes>
                                </filter>
                            </filters>
                        </configuration>
                    </execution>
                </executions>
            </plugin>

        </plugins>
    </build>

</project>

log4j.properties

################################################################################
#  Licensed to the Apache Software Foundation (ASF) under one
#  or more contributor license agreements.  See the NOTICE file
#  distributed with this work for additional information
#  regarding copyright ownership.  The ASF licenses this file
#  to you under the Apache License, Version 2.0 (the
#  "License"); you may not use this file except in compliance
#  with the License.  You may obtain a copy of the License at
#
#      http://www.apache.org/licenses/LICENSE-2.0
#
#  Unless required by applicable law or agreed to in writing, software
#  distributed under the License is distributed on an "AS IS" BASIS,
#  WITHOUT WARRANTIES OR CONDITIONS OF ANY KIND, either express or implied.
#  See the License for the specific language governing permissions and
# limitations under the License.
################################################################################

# This affects logging for both user code and Flink
log4j.rootLogger=INFO, console

# Uncomment this if you want to _only_ change Flink's logging
log4j.logger.org.apache.flink=WARN

# The following lines keep the log level of common libraries/connectors on
# log level INFO. The root logger does not override this. You have to manually
# change the log levels here.
log4j.logger.akka=WARN
log4j.logger.org.apache.kafka=INFO
log4j.logger.org.apache.hadoop=WARN
log4j.logger.org.apache.zookeeper=WARN

# Log all infos to the console
log4j.appender.console=org.apache.log4j.ConsoleAppender
log4j.appender.console.layout=org.apache.log4j.PatternLayout
log4j.appender.console.layout.ConversionPattern=%d{yyyy-MM-dd HH:mm:ss,SSS} %-5p %-60c %x - %m%n

# Suppress the irrelevant (wrong) warnings from the Netty channel handler
log4j.logger.org.apache.flink.shaded.akka.org.jboss.netty.channel.DefaultChannelPipeline=ERROR, console

package com.ysservice;
 
import com.typesafe.config.Config;
import com.typesafe.config.ConfigFactory;
import com.ysservice.utils.MyCheckpoint;
import com.ysservice.utils.SystemConstants;
import com.ysservice.yszt.owner.yszt_owner_customer_base_info;
import org.apache.flink.api.common.restartstrategy.RestartStrategies;
import org.apache.flink.streaming.api.CheckpointingMode;
import org.apache.flink.streaming.api.environment.CheckpointConfig;
import org.apache.flink.streaming.api.environment.StreamExecutionEnvironment;
import org.apache.flink.table.api.bridge.java.StreamTableEnvironment;
import org.apache.log4j.Logger;
 
import static org.apache.flink.api.common.time.Time.seconds;
 
/**
 * @Description:用flink cdc同步mysql資料
 * @author: WuBo
 * @date:2021/10/19 15:21
 */
public class TestDemo {
 
    public static void main(String[] args) throws Exception {
 
        //創建執行環境
        StreamExecutionEnvironment env = StreamExecutionEnvironment.getExecutionEnvironment();
        //創建tableEnv
        StreamTableEnvironment tableEnv = StreamTableEnvironment.create(env);
        //開啟Checkpoint
        env.enableCheckpointing(60*1000);//開啟chechPoint，每60秒記錄一次中間狀態
        env.getCheckpointConfig().setCheckpointTimeout(60*1000);//記錄狀態的超時時間為60秒
        env.getCheckpointConfig().setTolerableCheckpointFailureNumber(10);//chechPoint最多失敗次數，因為Flink CDC Connector 在初始的全量快照同步階段，會屏蔽掉快照的執行
        env.getCheckpointConfig().setCheckpointingMode(CheckpointingMode.EXACTLY_ONCE);//保存狀態的型別的精準一次
        env.setRestartStrategy(RestartStrategies.failureRateRestart(5, seconds(60), seconds(2)));//60秒內報錯5次，終止程式，每次重啟間隔2秒
        env.getCheckpointConfig().enableExternalizedCheckpoints(CheckpointConfig.ExternalizedCheckpointCleanup.RETAIN_ON_CANCELLATION);//停止任務時，保留Checkpoint
 
        //創建flink cdc的輸入表,  datatime 的欄位型別要改成 timestamp,否則會有時區問題
        tableEnv.executeSql("CREATE TABLE Data_Input (" +
                " ID bigint," +                                                             //欄位型別
                " PROJECT_ID bigint," +                                                     //欄位型別
                " PROJECT_CODE STRING," +                                                   //欄位型別
                " PROJECT_NAME STRING," +                                                   //欄位型別
                " AMOUNT decimal(20,2)," +                                                  //欄位型別
                " ACTUAL_TYPE STRING," +                                                    //欄位型別
                " TYPE_NAME STRING," +                                                      //欄位型別
                " CREATED_AT timestamp," +                                                  //欄位型別
                " CREATED_MAN STRING," +                                                    //欄位型別
                " UPDATED_AT timestamp," +                                                  //欄位型別
                " UPDATED_MAN STRING," +                                                    //欄位型別
                " PRIMARY KEY (`ID`) NOT ENFORCED " +                                       //mysql表的主鍵，這個必須設定，否則不能無鎖分布式讀取和切塊
                ") WITH (" +
                " 'connector' = 'mysql-cdc'," +                                             //connector型別：mysql-cdc
                " 'hostname' = '"+ SystemConstants.dataInput_hostname_test +"'," +          //MySQL的hostname，此處用的組態檔獲取
                " 'port' = '3306'," +
                " 'username' = '"+ SystemConstants.dataInput_username_test +"'," +          //MySQL的username，此處用的組態檔獲取
                " 'password' = '"+ SystemConstants.dataInput_password_test +"'," +          //MySQL的password，此處用的組態檔獲取
                " 'database-name' = 'test'," +                                              //要讀取的庫名
                " 'table-name' = 'OUT_NORM_RULE_LIBRARY'," +                                //要讀取的表名
                //" 'scan.startup.mode' = 'latest-offset'," +
                " 'scan.incremental.snapshot.enabled' = 'true'" +                           //增量式快照啟動，啟用后可以無鎖分布式讀表，默認啟用
                ")");
 
        //創建輸出表
        tableEnv.executeSql("CREATE TABLE Data_Output (" +
                " ID bigint," +
                " PROJECT_ID bigint," +
                " PROJECT_CODE STRING," +
                " PROJECT_NAME STRING," +
                " AMOUNT decimal(20,2)," +
                " ACTUAL_TYPE STRING," +
                " TYPE_NAME STRING," +
                " CREATED_AT timestamp," +
                " CREATED_MAN STRING," +
                " UPDATED_AT timestamp," +
                " UPDATED_MAN STRING," +
                " PRIMARY KEY (`ID`) NOT ENFORCED " +
                ") WITH (" +
                " 'connector' = 'jdbc'," +                                                   //輸出表使用jdbc connector輸出到mysql
                " 'url' = '"+ SystemConstants.dataOutput_url_datapush_out +"'," +
                " 'username' = '"+ SystemConstants.dataOutput_username_datapush_out +"'," +
                " 'password' = '"+ SystemConstants.dataOutput_password_datapush_out +"'," +
                " 'table-name' = 'OUT_NORM_RULE_LIBRARY2'" +
                ")");
        //執行sql，執行sql時，flink會自動判斷過來的資料是插入還是洗掉（updata會變成兩條資料，先洗掉再插入），并且會自動判斷主鍵是否已經存在，存在就upsert
        tableEnv.executeSql("INSERT INTO Data_Output (SELECT * FROM Data_Input)");
 
    }
}

flink cdc 踩坑記錄：

以下總結都是基于flink 1.13.2 對應的 flink cdc 2.0的

  1. flink cdc 分兩種api代碼，一種是datastream api，一種是sql api，兩種api有較大的差異，在這總結一下兩種api的優劣勢：

datastream api優勢：可以讀多庫多表，代碼靈活
劣勢：只能單并行度讀表，且mysql的datatime型別和timestamp的資料讀出來有時區問題，而且程式啟動時，需要reload鎖表權限去做全量快照，會短暫的鎖表，而且不能做Checkpoint

sql api 優勢：可以多并行度的讀表，且不需要鎖表，定義資料型別時將datatime定義為timestamp型別，也能避免時區的問題，還能做Checkpoint
劣勢：只能讀取單表

2.datastream api作業在掃描 MySQL 全量資料時，checkpoint 超時，出現作業 failover

原因：Flink CDC 在 scan 全表資料，而在 scan 全表程序中是沒有 offset 可以記錄的（意味著沒法做 checkpoint），但是 Flink 框架任何時候都會按照固定間隔時間做 checkpoint，所以此處 mysql-cdc source 做了比較取巧的方式，即在 scan 全表的程序中，會讓執行中的 checkpoint 一直等待甚至超時，超時的 checkpoint 會被仍未認為是 failed checkpoint，默認配置下，這會觸發 Flink 的 failover 機制，而默認的 failover 機制是不重啟，所以會造成上面的現象

解決辦法：配置 failed checkpoint 容忍次數，以及失敗重啟策略

3.datastream api執行時報鎖權限問題

原因： 由于使用的 mysql 用戶未授權 RELOAD 權限，導致無法獲取全域讀鎖（FLUSH TABLES WITH READ LOCK）， CDC source 就會退化成表級讀鎖，而使用表級讀鎖需要等到全表 scan 完，才能釋放鎖，所以會發現持鎖時間過長的現象，影響其他業務寫入資料，

解決方法：給使用的 MySQL 用戶授予 RELOAD 權限即可

4.sql api 正常提交任務后，只讀全量資料，不讀增量資料

原因：sql api在分布式全量讀表完成后需要做一次全量的checkpoint，因為checkpoint未開啟，導致無法進行下一步讀取增量資料

解決方法：開啟checkpoint還有輸入表和輸出表的binlog權限

5.mysql的datatime和timestamp資料型別時區問題

在使用datastream api讀出來的datatime型別資料，會將年月日的資料型別讀成時間戳的型別，那是因為binlog在存盤datatime資料型別時，就是用時間戳的形式存盤的，且該時間搓有時區問題，和現實時間差8小時，timestamp型別的資料讀出來雖然不是時間戳型別的，但是依然會有8小時的時區差異，所以在使用datastream api時需要手動進行時區轉換（datastream api目前沒有找到其他解決方案）

但使用sql api時，讀取datatime型別的資料時，只需要將該欄位型別定義為timestamp去讀取，就能解決時區和時間戳的問題，timestamp型別的資料正常讀取即可，但是在使用sql api寫入mysql時，需要在輸出庫中配置一下時區為+8:00，避免寫入時造成時區問題，否則時間會相差12-13小時

6.運行flink任務時，flink輸出的日志為空

原因：log4j jar包沖突

解決方法：將專案的log4j依賴全部排除掉，因為flink有自帶的log4j jar包，我們再上傳log4j jar包很容易造成jar包沖突

7.idea本地依賴中的 flink-table-planner-blink依賴 和 flink集群上的 table api jar包沖突

在idea本地執行時需要將該jar包依賴放開，在打包到集群上運行時又需要將該依賴provided

<dependency>
 <groupId>org.apache.flink</groupId>
 <artifactId>flink-table-planner-blink_${scala.binary.version}</artifactId>
 <version>${flink.version}</version>
 <scope>provided</scope>
</dependency>

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