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flink中startNewChain() 的详解

article 2024/11/15 14:04:20

在 Apache Flink 中，startNewChain() 是一个与算子链（operator chaining）相关的方法。与 disableChaining() 类似，它允许开发者控制算子链的创建方式，但 startNewChain() 的作用是从当前算子开始创建一个新的算子链，而不是完全禁止链式合并。

1. 作用

startNewChain() 的主要作用是从当前算子开始强制开启一个新的算子链。Flink 默认会将多个连续的算子自动链在一起作为一个任务运行，以减少开销和提高性能。但通过 startNewChain()，你可以控制从某个算子开始，停止将前面的算子与它合并，并从它开始创建一个新的链。

创建新的算子链：该算子将作为一个新的链的起点，不会与前面的算子链合并。
更灵活的任务分配：在需要调整任务的执行结构时，可以通过这种方式将某些算子分离开来。
部分链式执行：与 disableChaining() 不同，startNewChain() 不会禁止后续算子与当前算子进行链式合并，只是从当前算子开始断开前面的链。

2. 使用场景

优化任务调度：通过为某些算子开启新的链，开发者可以更灵活地优化任务调度结构，确保关键任务能够得到独立执行。
资源管理与性能优化：当某个算子需要独立分配资源或需要特别的调度策略时，可以使用 startNewChain() 确保它作为新的起点，不与前面的算子共享资源。
部分调试与监控：通过将算子从前面的链分离开来，可以针对特定的任务链进行监控和调试。
算子分离：如果某些算子需要隔离以避免性能瓶颈或资源竞争问题，可以通过 startNewChain() 将它们从已有的算子链中分离出来。

3. 代码示例

import org.apache.flink.streaming.api.environment.StreamExecutionEnvironment;
import org.apache.flink.streaming.api.datastream.DataStream;

public class StartNewChainExample {
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        // 创建执行环境
        StreamExecutionEnvironment env = StreamExecutionEnvironment.getExecutionEnvironment();

        // 创建数据流
        DataStream<String> stream = env.fromElements("one", "two", "three", "four");

        // 第一个 map 操作：默认算子链合并
        stream.map(value -> {
                    System.out.println("Map 1: " + value);
                    return value.toUpperCase();
                })
                // 从这里开始一个新的算子链
                .startNewChain()
                .map(value -> {
                    System.out.println("Map 2 (new chain): " + value);
                    return "Processed: " + value;
                })
                .filter(value -> value.startsWith("P"));

        // 执行作业
        env.execute("Start New Chain Example");
    }
}

4. 效果

新的链式执行起点：在上述代码中，stream.map(value -> value.toUpperCase()) 和它前面的部分属于默认的算子链，而通过 startNewChain()，map(value -> "Processed: " + value) 开始了一个新的算子链，断开了与前面部分的链式合并。
任务拆分：Flink 在调度时会识别从 startNewChain() 开始的算子，并将它作为一个新任务的起点。这样，map 和后续的 filter 可能会被放在一个新的 slot 或独立执行，不再与前面的算子链共享同一个任务资源。
优化资源调度：由于从当前算子开启了新的链，Flink 在分配任务槽时将会为新的链分配不同的资源，从而提高调度灵活性。这对于具有复杂计算逻辑的算子来说非常有用，可以避免其资源消耗影响到前后的算子。
调试与监控方便：通过将算子链分隔开来，监控和分析特定算子的执行性能变得更加简单，开发者可以清楚地看到每个链的资源消耗和执行情况。

总结

startNewChain() 是一个强大的工具，允许开发者精确控制 Flink 作业中的算子链划分。它不会完全禁用链式合并，但允许从某个算子开始独立形成新链，这对任务调度优化、资源分配和调试分析有着重要作用。与 disableChaining() 不同，它保留了对后续算子链的优化潜力，但更灵活地打破了默认的算子链合并策略。

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