11.Flink并行度和任务链

Leefs 2022-01-10 PM 1233℃ 0条

[TOC]

### 一、并行度（Parallelism）

#### 1.1 概念

Flink程序的执行具有并行、分布式的特性。

在执行过程中，一个流（stream）包含一个或多个分区（stream partition），而每一个算子（operator）可以包含一个或多个子任务（operator subtask），这些子任务在不同的线程、不同的物理机或不同的容器中彼此互不依赖地执行。

**一个特定算子的子任务（subtask）的个数被称之为其并行度（parallelism）。**

一般情况下，一个流程序的并行度，可以认为就是其所有算子中最大的并行度。一个程序中，不同的算子可能具有不同的并行度。

![11.Flink并行度和任务链01.png](https://lilinchao.com/usr/uploads/2022/01/1561340575.png)

#### 1.2 并行度模式

Stream在算子之间传输数据的形式可以是one-to-one(forwarding)的模式也可以是redistributing的模式，具体是哪一种形式，取决于算子的种类。

+ **One-to-one**：stream(比如在source和map operator之间)维护着分区以及元素的顺序。那意味着map算子的子任务看到的元素的个数以及顺序跟source算子的子任务生产的元素的个数、顺序相同，map、fliter、flatMap等算子都是one-to-one的对应关系。

**类似于spark中的窄依赖**

+ **Redistributing**：stream(map()跟keyBy/window之间或者keyBy/window跟sink之间)的分区会发生改变。每一个算子的子任务依据所选择的transformation发送数据到不同的目标任务。例如，keyBy()基于hashCode重分区、broadcast和rebalance会随机重新分区，这些算子都会引起 redistribute过程，而redistribute过程就类似于Spark中的shuffle过程。

**类似于spark中的宽依赖**

### 二、任务链（Operator Chains）

Flink采用了一种称为任务链的优化技术，可以在特定条件下减少本地通信的开销。为了满足任务链的要求，必须将两个或多个算子设为相同的并行度，并通过本地转发（local forward）的方式进行连接。

![11.Flink并行度和任务链02.png](https://lilinchao.com/usr/uploads/2022/01/1969417507.png)

上图所示的算子管道满足这些要求。它由三个算子组成，这些算子的任务并行度都被设为2，并且通过本地转发方式相连接。

![11.Flink并行度和任务链03.png](https://lilinchao.com/usr/uploads/2022/01/2426364261.png)

上图展示了管道以任务链方式运行的过程。算子的函数被融合成了一个单一的任务，由一个线程执行。由函数生成的数据通过一个简单的方法调用移交给下一个函数；这样在函数之间直接传递数据，基本上没有序列化和通信成本。

任务链可以显著降低本地任务之间的通信成本，但也有一些场景，在没有链接的情况下运行管道操作是有意义的。例如，如果任务链中某个函数执行的开销巨大，那就可以将一条长的任务链管道断开，或者将一条链断开为两个任务，从而可以将这个开销大的函数调度到不同的槽（slots）中。

![11.Flink并行度和任务链04.png](https://lilinchao.com/usr/uploads/2022/01/2579656673.png)

上图显示了在没有任务链的情况下相同管道操作的执行情况。所有函数都由独立的单个任务来评估，每个任务都在专有的线程中运行。

*附：*

*[参考文章链接](https://confucianzuoyuan.github.io/flink-tutorial/book/chapter03-02-02-%E4%BB%BB%E5%8A%A1%E9%93%BE.html)*

标签: Flink

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