20250120 Flink 中的 Rescaling 算子
什么是 Rescaling？
通俗地说，Rescaling 就是 Flink 中对任务的并行度（Parallelism）进行调整的过程。简单来说，就是在任务运行时或重新部署时，改变 Flink 应用中算子的工作线程数量，使其能够更好地适应数据量的变化或资源的可用性。
类比：可以把 Flink 的 Rescaling 想象成一家工厂的生产线。如果工厂原本有 5 条生产线，但由于订单增加，需要增加到 10 条生产线，那么工厂就会对生产资源进行重新分配。类似地，Flink 的 Rescaling 就是调整流处理任务中“工人”的数量。
为什么需要 Rescaling？
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应对数据量的变化：
- 如果数据量增加，原有的并行度（线程数）可能无法满足需求，导致处理延迟。
- 如果数据量减少，高并行度可能浪费资源。
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资源的动态分配：
- 在资源不足或资源过剩时，通过调整并行度，优化资源利用率。
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扩展或缩减作业规模：
- 在云计算或分布式系统中，通过 Rescaling 可以实现动态扩展（scale up）或缩减（scale down）。
Rescaling 的核心点
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并行度（Parallelism）：
- Flink 的每个算子（Operator）都有并行度，表示多少个任务实例（Task）同时在处理数据。
- Rescaling 就是调整这些任务实例的数量。
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分区重分布（Partition Redistribution）：
- Rescaling 的过程中，Flink 会对数据的分区进行重新分布，使数据能够均匀分配到新的并行任务中。
- 类比：如果工厂从 5 条生产线扩展到 10 条生产线，原来每条生产线上的工作（数据分区）需要重新分配到新的生产线。
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状态迁移：
- 如果任务是有状态的（比如窗口累积），在 Rescaling 时需要将状态迁移到新的任务实例中。
- Flink 会通过 Checkpoint 和 Savepoint 来实现这一点，确保数据一致性。
Rescaling 的过程（简化版）
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现状：
- 假设你有一个 Flink 应用，当前的并行度是 4。每个并行任务处理部分数据。
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增加并行度：
- 比如你将并行度从 4 增加到 8。
- Flink 会将之前 4 个任务中的数据重新分配到新的 8 个任务中。
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状态迁移：
- Flink 会将每个任务的状态（如窗口累积的中间结果）迁移到新的任务实例中。
- 通过 Checkpoint 或 Savepoint 来保证状态一致性。
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重新分区：
- 原来的数据分区可能需要被拆分或重新分布，以适应新的并行度。
类比解释
1. 工厂生产线
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场景：
- 你有一个工厂生产饼干，原来有 4 条生产线，每条生产线负责一部分任务。
- 随着订单量增加，工厂需要扩展到 8 条生产线。
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Rescaling 的作用：
- 增加生产线数量（并行度）。
- 把原来 4 条生产线上的工作重新分配到 8 条生产线，保证工作量均衡。
- 把原来积累的半成品（状态）迁移到新的生产线上，确保不会丢失或重复处理。
2. 外卖配送
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场景：
- 假设有一个外卖配送团队，原来有 4 个配送员负责整个城市。
- 如果订单量增加，你需要增加到 8 个配送员。
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Rescaling 的作用：
- 增加配送员数量（并行度）。
- 原来由 4 个配送员负责的区域，需要重新分配到 8 个配送员，让每个配送员的工作量均衡。
- 确保原来已经接单但未送达的外卖（状态）能够正确地交接到新的配送员。
Rescaling 的类型
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向上扩展（Scaling Up）：
- 增加并行度，分配更多的任务实例。
- 应用场景：数据量增加，需要更快的处理速度。
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向下缩减（Scaling Down）：
- 减少并行度，释放资源。
- 应用场景：数据量减少，降低资源浪费。
如何实现 Rescaling？
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通过 Savepoint 和重新提交作业
- 先触发 Savepoint，保存作业状态。
- 重新提交作业时设置新的并行度，并从 Savepoint 恢复。
# 保存 Savepoint flink savepoint <job-id> <savepoint-path> # 使用新的并行度恢复 flink run -s <savepoint-path> -p <new-parallelism> <jar-file> -
通过 Flink Dashboard 动态调整
- 使用 Flink Web Dashboard，可以手动修改作业的并行度。
总结
- Rescaling 是调整任务并行度的过程，可以帮助 Flink 作业动态适应数据量或资源变化。
- 它不仅仅是增加或减少任务实例，还涉及数据的重新分区和状态的迁移。
- 类比工厂生产线或外卖配送，非常容易理解：
- 增加并行度：分担更多工作，提升处理能力。
- 减少并行度：减少资源消耗，避免浪费。