云数据库 SelectDB 版：通过Flink导入数据

功能简介

Flink Doris Connector是云数据库 SelectDB 版流式导入数据的常用方式。基于Flink的流处理能力，您可以将上游数据源（例如：MySQL、Oracle、PostgreSQL、SQL Server、Kafka等）中的大量数据，通过Flink Doris Connector导入到SelectDB表中。同时，您也可以使用Flink的JDBC方式来读取SelectDB表中的数据。

工作原理

Flink Doris Connector在接收到数据后，通过HTTP的分块传输编码（Chunked Transfer Encoding）机制，持续向SelectDB写入数据。进一步结合Flink的Checkpoint机制和Stream Load的两阶段提交，Flink Doris Connector 实现了精确一次语义（EOS，Exactly-Once Semantics），确保了端到端的数据一致性。具体原理如下：

1. Flink任务在启动的时候，会发起一个Stream Load的PreCommit请求，此时会先开启一个事务，同时会通过HTTP的分块传输编码（Chunked）机制将数据持续发送到SelectDB，其原理如下图：

   

2. 在Checkpoint时，结束数据写入，同时完成HTTP请求，并且将事务状态设置为预提交（PreCommitted），此时数据已经写入SelectDB，对用户不可见，其原理如下图：

   

3. Checkpoint完成后，发起Commit Stream Load请求，并且将事务状态设置为提交（Committed），完成后数据对用户可见，其原理如下图：

   

4. Flink任务意外故障后，从Checkpoint重启时，若上次事务为预提交（PreCommitted）状态，则会发起回滚请求，并且将事务状态设置为Aborted。基于此，可以借助Flink Doris Connector实现数据实时入库时数据不丢不重。

前提条件

Flink版本必须大于或等于1.15，并且需与Connector版本相对应。版本对应规则如下：

如何引入Flink Doris Connector

您可以通过以下方式，引入Flink Doris Connector。

• 如果您需要以Maven的方式引入Flink Doris Connector，需在项目的依赖配置文件中添加以下代码。更多版本，请参见Maven仓库。下载对应版本的JAR包，并放置在FLINK_HOME/lib目录下。JAR包下载地址，请参见JAR包。

  <!-- flink-doris-connector -->
  <dependency>
    <groupId>org.apache.doris</groupId>
    <artifactId>flink-doris-connector-1.16</artifactId>
    <version>1.5.2</version>
  </dependency>  

• 如果您的场景是通过阿里云实时计算Flink版导入数据到SelectDB，您可以使用自定义连接器管理功能，上传、使用和更新Flink Doris Connector。如何使用自定义连接器，请参见管理自定义连接器。

使用示例

如下以Flink SQL、Flink CDC和DataStream三种方式，演示如何将上游的数据同步到云数据库 SelectDB 版。

环境准备

搭建Flink环境，本文以Flink 1.16单机环境为例。

1. 下载flink-1.16.3-bin-scala_2.12.tgz，进行解压，示例如下。

   wget https://dlcdn.apache.org/flink/flink-1.16.3/flink-1.16.3-bin-scala_2.12.tgz
   tar -zxvf flink-1.16.3-bin-scala_2.12.tgz

2. 进入FLINK_HOME/lib目录中下载flink-sql-connector-mysql-cdc-2.4.2和flink-doris-connector-1.16-1.5.2，示例如下。

   cd flink-1.16.3
   cd lib/
   wget https://repo1.maven.org/maven2/com/ververica/flink-sql-connector-mysql-cdc/2.4.2/flink-sql-connector-mysql-cdc-2.4.2.jar
   wget https://repo.maven.apache.org/maven2/org/apache/doris/flink-doris-connector-1.16/1.5.2/flink-doris-connector-1.16-1.5.2.jar

3. 启动Flink Standalone集群，示例如下。

   bin/start-cluster.sh

4. 创建云数据库 SelectDB 版实例，详情请参见创建实例。

5. 通过MySQL协议连接云数据库 SelectDB 版实例，详情请参见连接实例。

6. 创建测试数据库和测试表。

   1. 创建测试数据库。

      CREATE DATABASE test_db;

   2. 创建测试表。

      USE test_db;
      CREATE TABLE employees (
          emp_no       int NOT NULL,
          birth_date   date,
          first_name   varchar(20),
          last_name    varchar(20),
          gender       char(2),
          hire_date    date
      )
      UNIQUE KEY(`emp_no`)
      DISTRIBUTED BY HASH(`emp_no`) BUCKETS 1;

通过Flink SQL方式

如下以MySQL为例，介绍如何使用Flink SQL将上游的MySQL数据导入至云数据库 SelectDB 版。

1. 启动Flink SQL Client服务，示例如下。

   bin/sql-client.sh

2. 在Flink SQL Client上提交Flink任务，示例如下。

   SET 'execution.checkpointing.interval' = '10s';
   
   CREATE TABLE employees_source (
       emp_no INT,
       birth_date DATE,
       first_name STRING,
       last_name STRING,
       gender STRING,
       hire_date DATE,
       PRIMARY KEY (`emp_no`) NOT ENFORCED
   ) WITH (
       'connector' = 'mysql-cdc',
       'hostname' = '127.0.0.1', 
       'port' = '3306',
       'username' = 'root',
       'password' = '****',
       'database-name' = 'test',
       'table-name' = 'employees'
   );
   
   CREATE TABLE employees_sink (
       emp_no       INT ,
       birth_date   DATE,
       first_name   STRING,
       last_name    STRING,
       gender       STRING,
       hire_date    DATE
   ) 
   WITH (
     'connector' = 'selectdb-preview',
     'fenodes' = 'selectdb-cn-****.selectdbfe.rds.aliyuncs.com:8080',
     'table.identifier' = 'test.employees',
     'username' = 'admin',
     'password' = '****',
     'sink.enable-delete' = 'true'
   );
   
   INSERT INTO employees_sink SELECT * FROM employees_source;

通过Flink CDC方式

以下介绍如何使用Flink CDC将上游数据库的数据导入至云数据库 SelectDB 版。

Flink CDC的语法如下：

<FLINK_HOME>/bin/flink run \
    -Dexecution.checkpointing.interval=10s \
    -Dparallelism.default=1 \
    -c org.apache.doris.flink.tools.cdc.CdcTools \
    lib/flink-doris-connector-1.16-1.5.2.jar \
    <mysql-sync-database|oracle-sync-database|postgres-sync-database|sqlserver-sync-database> \
    --database <selectdb-database-name> \
    [--job-name <flink-job-name>] \
    [--table-prefix <selectdb-table-prefix>] \
    [--table-suffix <selectdb-table-suffix>] \
    [--including-tables <mysql-table-name|name-regular-expr>] \
    [--excluding-tables <mysql-table-name|name-regular-expr>] \
    --mysql-conf <mysql-cdc-source-conf> [--mysql-conf <mysql-cdc-source-conf> ...] \
    --oracle-conf <oracle-cdc-source-conf> [--oracle-conf <oracle-cdc-source-conf> ...] \
    --sink-conf <doris-sink-conf> [--table-conf <doris-sink-conf> ...] \
    [--table-conf <selectdb-table-conf> [--table-conf <selectdb-table-conf> ...]]

Sink配置项

MySQL同步示例

<FLINK_HOME>/bin/flink run \
    -Dexecution.checkpointing.interval=10s \
    -Dparallelism.default=1 \
    -c org.apache.doris.flink.tools.cdc.CdcTools \
    lib/flink-doris-connector-1.16-1.5.2.jar \
    mysql-sync-database \
    --database test_db \
    --mysql-conf hostname=127.0.0.1 \
    --mysql-conf username=root \
    --mysql-conf password=123456 \
    --mysql-conf database-name=mysql_db \
    --including-tables "tbl1|test.*" \
    --sink-conf fenodes=selectdb-cn-****.selectdbfe.rds.aliyuncs.com:8080 \
    --sink-conf username=admin \
    --sink-conf password=****

Oracle同步示例

<FLINK_HOME>/bin/flink run \
    -Dexecution.checkpointing.interval=10s \
    -Dparallelism.default=1 \
    -c org.apache.doris.flink.tools.cdc.CdcTools \
    lib/flink-doris-connector-1.16-1.5.2.jar \
    oracle-sync-database \
    --database test_db \
    --oracle-conf hostname=127.0.0.1 \
    --oracle-conf port=1521 \
    --oracle-conf username=admin \
    --oracle-conf password="password" \
    --oracle-conf database-name=XE \
    --oracle-conf schema-name=ADMIN \
    --including-tables "tbl1|test.*" \
    --sink-conf fenodes=selectdb-cn-****.selectdbfe.rds.aliyuncs.com:8080 \
    --sink-conf username=admin \
    --sink-conf password=****

PostgreSQL同步示例

<FLINK_HOME>/bin/flink run \
    -Dexecution.checkpointing.interval=10s \
    -Dparallelism.default=1 \
    -c org.apache.doris.flink.tools.cdc.CdcTools \
    lib/flink-doris-connector-1.16-1.5.2.jar \
    postgres-sync-database \
    --database db1\
    --postgres-conf hostname=127.0.0.1 \
    --postgres-conf port=5432 \
    --postgres-conf username=postgres \
    --postgres-conf password="123456" \
    --postgres-conf database-name=postgres \
    --postgres-conf schema-name=public \
    --postgres-conf slot.name=test \
    --postgres-conf decoding.plugin.name=pgoutput \
    --including-tables "tbl1|test.*" \
    --sink-conf fenodes=selectdb-cn-****.selectdbfe.rds.aliyuncs.com:8080 \
    --sink-conf username=admin \
    --sink-conf password=****

SQL Server同步示例

<FLINK_HOME>/bin/flink run \
    -Dexecution.checkpointing.interval=10s \
    -Dparallelism.default=1 \
    -c org.apache.doris.flink.tools.cdc.CdcTools \
    lib/flink-doris-connector-1.16-1.5.2.jar \
    sqlserver-sync-database \
    --database db1\
    --sqlserver-conf hostname=127.0.0.1 \
    --sqlserver-conf port=1433 \
    --sqlserver-conf username=sa \
    --sqlserver-conf password="123456" \
    --sqlserver-conf database-name=CDC_DB \
    --sqlserver-conf schema-name=dbo \
    --including-tables "tbl1|test.*" \
    --sink-conf fenodes=selectdb-cn-****.selectdbfe.rds.aliyuncs.com:8080 \
    --sink-conf username=admin \
    --sink-conf password=****

通过DataStream方式

如下以MySQL为例，介绍如何使用DataStream将上游的MySQL数据导入至云数据库 SelectDB 版。

• maven依赖包如下，示例如下。

  <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>1.8</java.version>
          <flink.version>1.16.3</flink.version>
          <fastjson.version>1.2.62</fastjson.version>
          <scope.mode>compile</scope.mode>
      </properties>
      <dependencies>
          <dependency>
              <groupId>org.junit.jupiter</groupId>
              <artifactId>junit-jupiter</artifactId>
              <version>RELEASE</version>
              <scope>test</scope>
          </dependency>
  
          <!-- https://mvnrepository.com/artifact/com.google.guava/guava -->
          <dependency>
              <groupId>com.google.guava</groupId>
              <artifactId>guava</artifactId>
              <version>28.1-jre</version>
          </dependency>
  
          <dependency>
              <groupId>org.apache.commons</groupId>
              <artifactId>commons-lang3</artifactId>
              <version>3.14.0</version>
          </dependency>
  
          <dependency>
              <groupId>com.alibaba</groupId>
              <artifactId>fastjson</artifactId>
              <version>2.0.31</version>
          </dependency>
  
  
          <dependency>
              <groupId>org.apache.doris</groupId>
              <artifactId>flink-doris-connector-1.16</artifactId>
              <version>1.5.2</version>
          </dependency>
  
          <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-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>${flink.version}</version>
          </dependency>
          <dependency>
              <groupId>org.apache.flink</groupId>
              <artifactId>flink-connector-jdbc</artifactId>
              <version>${flink.version}</version>
          </dependency>
          <dependency>
              <groupId>org.apache.flink</groupId>
              <artifactId>flink-connector-kafka</artifactId>
              <version>${flink.version}</version>
          </dependency>
          <dependency>
              <groupId>org.apache.doris</groupId>
              <artifactId>flink-doris-connector-1.16</artifactId>
              <version>1.5.2</version>
          </dependency>
  
          <dependency>
              <groupId>com.ververica</groupId>
              <artifactId>flink-sql-connector-mysql-cdc</artifactId>
              <version>2.4.2</version>
              <exclusions>
                  <exclusion>
                      <artifactId>flink-shaded-guava</artifactId>
                      <groupId>org.apache.flink</groupId>
                  </exclusion>
              </exclusions>
          </dependency>
  
          <dependency>
              <groupId>org.apache.flink</groupId>
              <artifactId>flink-runtime-web</artifactId>
              <version>${flink.version}</version>
          </dependency>
  
          <dependency>
              <groupId>org.slf4j</groupId>
              <artifactId>slf4j-log4j12</artifactId>
              <version>1.7.25</version>
          </dependency>
  
      </dependencies>

• Java核心代码，示例如下。

  package org.example;
  
  import com.ververica.cdc.connectors.mysql.source.MySqlSource;
  import com.ververica.cdc.connectors.mysql.table.StartupOptions;
  import com.ververica.cdc.connectors.shaded.org.apache.kafka.connect.json.JsonConverterConfig;
  import com.ververica.cdc.debezium.JsonDebeziumDeserializationSchema;
  
  import org.apache.doris.flink.cfg.DorisExecutionOptions;
  import org.apache.doris.flink.cfg.DorisOptions;
  import org.apache.doris.flink.sink.DorisSink;
  import org.apache.doris.flink.sink.writer.serializer.JsonDebeziumSchemaSerializer;
  import org.apache.doris.flink.tools.cdc.mysql.DateToStringConverter;
  import org.apache.flink.api.common.eventtime.WatermarkStrategy;
  import org.apache.flink.streaming.api.datastream.DataStreamSource;
  import org.apache.flink.streaming.api.environment.StreamExecutionEnvironment;
  
  import java.util.HashMap;
  import java.util.Map;
  import java.util.Properties;
  
  public class Main {
      public static void main(String[] args) throws Exception {
          StreamExecutionEnvironment env = StreamExecutionEnvironment.getExecutionEnvironment();
          env.setParallelism(1);
          env.enableCheckpointing(10000);
  
          Map<String, Object> customConverterConfigs = new HashMap<>();
          customConverterConfigs.put(JsonConverterConfig.DECIMAL_FORMAT_CONFIG, "numeric");
          JsonDebeziumDeserializationSchema schema =
                  new JsonDebeziumDeserializationSchema(false, customConverterConfigs);
  
          MySqlSource<String> mySqlSource = MySqlSource.<String>builder()
                  .hostname("rm-xxx.mysql.rds.aliyuncs.com")
                  .port(3306)
                  .startupOptions(StartupOptions.initial())
                  .databaseList("db_test")
                  .tableList("db_test.employees")
                  .username("root")
                  .password("test_123")
                  .debeziumProperties(DateToStringConverter.DEFAULT_PROPS)
                  .deserializer(schema)
                  .serverTimeZone("Asia/Shanghai")
                  .build();
  
          DorisSink.Builder<String> sinkBuilder = DorisSink.builder();
          DorisOptions.Builder dorisBuilder = DorisOptions.builder();
          dorisBuilder.setFenodes("selectdb-cn-xxx-public.selectdbfe.rds.aliyuncs.com:8080")
                  .setTableIdentifier("db_test.employees")
                  .setUsername("admin")
                  .setPassword("test_123");
  
          DorisOptions dorisOptions = dorisBuilder.build();
  
          Properties properties = new Properties();
          properties.setProperty("format", "json");
          properties.setProperty("read_json_by_line", "true");
  
          DorisExecutionOptions.Builder  executionBuilder = DorisExecutionOptions.builder();
          executionBuilder.setStreamLoadProp(properties);
  
          sinkBuilder.setDorisExecutionOptions(executionBuilder.build())
                  .setSerializer(JsonDebeziumSchemaSerializer.builder().setDorisOptions(dorisOptions).build()) //serialize according to string
                  .setDorisOptions(dorisOptions);
  
          DataStreamSource<String> dataStreamSource = env.fromSource(mySqlSource, WatermarkStrategy.noWatermarks(), "MySQL Source");
          dataStreamSource.sinkTo(sinkBuilder.build());
          env.execute("MySQL to SelectDB");
      }
  }

使用进阶

使用Flink SQL更新部分列数据

示例

-- enable checkpoint
SET 'execution.checkpointing.interval' = '10s';

CREATE TABLE cdc_mysql_source (
   id INT
  ,name STRING
  ,bank STRING
  ,age INT
  ,PRIMARY KEY (id) NOT ENFORCED
) WITH (
 'connector' = 'mysql-cdc',
 'hostname' = '127.0.0.1',
 'port' = '3306',
 'username' = 'root',
 'password' = 'password',
 'database-name' = 'database',
 'table-name' = 'table'
);

CREATE TABLE selectdb_sink (
    id INT,
    name STRING,
    bank STRING,
    age INT
) 
WITH (
  'connector' = 'selectdb-preview',
  'fenodes' = 'selectdb-cn-****.selectdbfe.rds.aliyuncs.com:8080',
  'table.identifier' = 'database.table',
  'username' = 'admin',
  'password' = '****',
  'sink.properties.format' = 'json',
  'sink.properties.read_json_by_line' = 'true',
  'sink.properties.columns' = 'id,name,bank,age',
  'sink.properties.partial.columns' = 'true' -- 开启部分列更新
);


INSERT INTO selectdb_sink SELECT id,name,bank,age FROM cdc_mysql_source;

使用Flink SQL根据指定列删除数据

在上游数据源为CDC的场景中，Doris Sink会根据RowKind来区分事件的类型，对隐藏列__DORIS_DELETE_SIGN__进行赋值以达到删除的目的。在上游数据源为Kafka消息的场景中，Doris Sink无法直接使用RowKind来区分操作类型，需要依赖消息中的特定字段来标记操作类型，比如{"op_type":"delete",data:{...}}，针对这类数据，希望将op_type=delete的数据删除掉。此时需要根据业务逻辑判断，显式地传入隐藏列的值。下面以Flink SQL方式为例，介绍如何根据Kafka数据中的特定字段删除SelectDB中的数据。

示例

-- 比如上游数据: {"op_type":"delete",data:{"id":1,"name":"zhangsan"}}
CREATE TABLE KAFKA_SOURCE(
  data STRING,
  op_type STRING
) WITH (
  'connector' = 'kafka',
  ...
);

CREATE TABLE SELECTDB_SINK(
  id INT,
  name STRING,
  __DORIS_DELETE_SIGN__ INT
) WITH (
  'connector' = 'selectdb-preview',
  'fenodes' = 'selectdb-cn-****.selectdbfe.rds.aliyuncs.com:8080',
  'table.identifier' = 'db.table',
  'username' = 'admin',
  'password' = '****',
  'sink.enable-delete' = 'false',        -- false表示不从RowKind获取事件类型
  'sink.properties.columns' = 'id, name, __DORIS_DELETE_SIGN__'  -- 显示指定stream load的导入列
);

INSERT INTO SELECTDB_SINK
SELECT json_value(data,'$.id') as id,
json_value(data,'$.name') as name, 
if(op_type='delete',1,0) as __DORIS_DELETE_SIGN__ 
FROM KAFKA_SOURCE;

常见问题

• Q：如何写入Bitmap类型？

  A：示例如下所示：

  CREATE TABLE bitmap_sink (
    dt INT,
    page STRING,
    user_id INT 
  )
  WITH ( 
    'connector' = 'selectdb-preview', 
    'fenodes' = 'selectdb-cn-****.selectdbfe.rds.aliyuncs.com:8080',
    'table.identifier' = 'test.bitmap_test', 
    'username' = 'admin', 
    'password' = '****', 
    'sink.label-prefix' = 'selectdb_label', 
    'sink.properties.columns' = 'dt,page,user_id,user_id=to_bitmap(user_id)'
  );

• Q：如何解决报错：errCode = 2, detailMessage = Label[label_0_1]has already been used, relate to txn[19650]。

  A：Exactly-Once场景下，Flink Job重启时必须从最新的Checkpoint或Savepoint启动，否则会报如上错误。不要求Exactly-Once时，也可通过关闭两阶段提交（2PC）sink.enable-2pc=false 或更换不同的sink.label-prefix解决。

• Q：如何解决报错：errCode = 2, detailMessage = transaction[19650]not found。

  A：此报错发生在提交（Commit）阶段，Checkpoint里面记录的事务ID，在SelectDB侧已经过期，此时再次提交（Commit）就会出现上述错误。 此时无法从Checkpoint启动，后续可通过修改SelectDB的参数streaming_label_keep_max_second配置来延长过期时间，默认为12小时。

• Q：如何解决报错：errCode = 2, detailMessage = current running txns on db 10006 is 100, larger than limit 100。

  A：此报错是因为同一个库并发导入超过了100，可以通过调整SelectDB的参数max_running_txn_num_per_db来解决，详情请参见max_running_txn_num_per_db。

  同时，一个任务频繁修改label重启，也可能会导致这个错误。两阶段提交（2PC）场景下（Duplicate/Aggregate模型），每个任务的label需要唯一，并且从Checkpoint重启时，Flink任务才会主动中止（abort）之前启动的但未完成（即已precommit但未Commit的）事务（txn）。如果频繁修改label重启，会导致大量precommit成功的事务（txn）无法被中止（abort），占用事务。在Unique模型下也可关闭两阶段提交（2PC），通过设计Sink来实现幂等写入。

• Q：Flink写入Unique模型时，如何保证一批数据的有序性？

  A：可以添加sequence列配置来保证，更多详情，请参见sequence。

• Q：为什么Flink任务没报错，但是无法同步数据？

  A：Connector 1.1.0版本以前，是攒批写入的，写入均是由数据驱动，需要判断上游是否有数据写入。1.1.0之后，依赖Checkpoint，必须开启Checkpoint才能写入。

• Q：如何解决报错：tablet writer write failed, tablet_id=190958, txn_id=3505530, err=-235。

  A：此报错通常发生在Connector 1.1.0版本之前，是由于写入频率过快，导致版本过多。可以通过设置sink.buffer-flush.max-bytes和sink.buffer-flush.interval参数来降低Stream Load的频率。

• Q：Flink导入时有脏数据，如何跳过？

  A：Flink在数据导入时，如果有脏数据，比如字段格式、长度等问题，会导致Stream Load报错，此时Flink会不断地重试。如果需要跳过，可以通过禁用Stream Load的严格模式（strict_mode=false,max_filter_ratio=1）或者在Sink算子之前对数据做过滤。

• Q：源表和SelectDB表应如何对应？

  A：使用Flink Doris Connector导入数据时，要注意两个方面，一是源表的列和类型要跟Flink SQL中的列和类型对应；二是Flink SQL中的列和类型要跟SelectDB表的列和类型对应。

• Q：如何解决报错：TApplicationException: get_next failed: out of sequence response: expected 4 but got 3。

  A：此报错是由于Thrift框架存在并发bug导致的，建议您使用尽可能新的Connector以及与之兼容的Flink版本。

• Q：如何解决报错：DorisRuntimeException: Fail to abort transaction 26153 with urlhttp://192.168.XX.XX。

  A：你可以在TaskManager中搜索日志abort transaction response，根据HTTP返回码确定是客户端（Client）的问题还是服务器（Server）的问题。