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深度探秘 Apache DolphinScheduler 数据库模式

豹筒生 6 天前

本文将深入介绍 Apache DolphinScheduler 所采用的数据库模式,此模式主要用于持久化存储工作流定义、执行状态、调度信息以及系统元数据。它具备广泛的兼容性,可支持 MySQL、PostgreSQL 和 H2 等多种数据库,其具体定义存储在 dolphinscheduler - dao/src/main/resources/sql 目录下。
模式架构

DolphinScheduler 的数据库模式分为七个主要功能组:
组目的关键表工作流管理存储带有版本控制的工作流和任务定义t_ds_workflow_definition、t_ds_task_definition、t_ds_workflow_task_relation执行状态跟踪运行时实例及其状态t_ds_workflow_instance、t_ds_task_instance、t_ds_command调度通过 Quartz 管理基于 cron 的调度t_ds_schedules、QRTZ_* 表资源管理数据源、文件和 UDF 元数据t_ds_datasource、t_ds_resources、t_ds_udfs管理用户、租户、项目和权限t_ds_user、t_ds_tenant、t_ds_project告警告警配置和历史记录t_ds_alert、t_ds_alertgroup服务注册基于 JDBC 的协调(ZooKeeper 的替代方案)t_ds_jdbc_registry_* 表工作流和任务定义模型

定义与实例分离

DolphinScheduler 严格区分定义(模板)和实例(执行)。这实现了版本控制、并发执行和审计跟踪。

关键设计原则

  • 基于代码的标识:工作流和任务都使用代码(bigint)作为跨版本的稳定标识符。
  • 复合键:定义使用(代码,版本)作为复合自然键。
  • 版本不可变性:每个版本都是不可变的;更改会创建新版本。
  • 实例引用:实例引用特定版本的定义。
核心表参考

工作流定义表

t_ds_workflow_definition

工作流模板的主表。
列类型描述idint自动递增主键codebigint唯一工作流标识符(跨版本稳定)versionint版本号(默认 1)namevarchar(255)工作流名称project_codebigint所属项目release_statetinyint0 = 离线,1 = 在线global_paramstextJSON 格式的全局参数execution_typetinyint0 = 并行,1 = 串行等待,2 = 串行丢弃,3 = 串行优先级timeoutint超时时间(分钟)user_idint创建者用户 ID索引

  • UNIQUE KEY workflow_unique (name, project_code)
  • UNIQUE KEY uniq_workflow_definition_code (code)
  • KEY idx_project_code (project_code)
t_ds_workflow_definition_log

存储工作流定义所有版本的审计日志。
镜像 t_ds_workflow_definition 的结构,额外列:operator、operate_time,主键:(code, version)。
t_ds_task_definition

可在工作流中重用的任务模板。
列类型描述codebigint唯一任务标识符versionint版本号task_typevarchar(50)Shell、SQL、Python、Spark 等task_paramslongtextJSON 格式的任务配置worker_groupvarchar(255)目标工作线程组fail_retry_timesint失败重试次数fail_retry_intervalint重试间隔(分钟)timeoutint任务超时时间(分钟)cpu_quotaintCPU 限制(-1 = 无限制)memory_maxint内存限制(MB,-1 = 无限制)t_ds_workflow_task_relation

通过指定任务之间的边来定义 DAG 结构。
列类型描述workflow_definition_codebigint父工作流workflow_definition_versionint工作流版本pre_task_codebigint前置任务(根节点为 0)post_task_codebigint后置任务condition_typetinyint0 = 无,1 = 判断,2 = 延迟condition_paramstextJSON 格式的条件配置注意:pre_task_code = 0 表示根节点(无前驱任务)。
执行状态表

t_ds_workflow_instance

工作流的运行时执行记录。
列类型描述idint主键workflow_definition_codebigint引用定义workflow_definition_versionint本次执行锁定的版本statetinyint0 = 提交,1 = 运行中,2 = 暂停准备,3 = 已暂停,4 = 停止准备,5 = 已停止,6 = 失败,7 = 成功,8 = 需要容错,9 = 已终止,10 = 等待,11 = 等待依赖state_historytext状态转换日志start_timedatetime执行开始时间end_timedatetime执行结束时间command_typetinyint0 = 开始,1 = 从当前开始,2 = 恢复,3 = 恢复暂停,4 = 从失败处开始,5 = 补充,6 = 调度,7 = 重新运行,8 = 暂停,9 = 停止,10 = 恢复等待hostvarchar(135)执行此工作流的主服务器主机executor_idint触发执行的用户tenant_codevarchar(64)用于资源隔离的租户next_workflow_instance_idint用于串行执行模式索引

  • KEY workflow_instance_index (workflow_definition_code, id)
  • KEY start_time_index (start_time, end_time)
t_ds_task_instance

单个任务的运行时执行记录。
列类型描述idint主键task_codebigint引用任务定义task_definition_versionint锁定的版本workflow_instance_idint父工作流实例statetinyint与 workflow_instance 相同的状态值submit_timedatetime提交到队列的时间start_timedatetime实际执行开始时间end_timedatetime执行结束时间hostvarchar(135)执行任务的工作线程主机execute_pathvarchar(200)工作线程上的工作目录log_pathtext日志文件路径retry_timesint当前重试次数var_pooltext供下游任务使用的变量索引:KEY idx_task_instance_code_version (task_code, task_definition_version)
命令模式与工作流执行

命令队列

t_ds_command 表实现了基于队列的执行模型,其中命令触发工作流实例。

t_ds_command 结构

列类型描述command_typetinyint0 = 开始,1 = 从当前开始,2 = 恢复,3 = 恢复暂停,4 = 从失败处开始,5 = 补充,6 = 调度,7 = 重新运行,8 = 暂停,9 = 停止workflow_definition_codebigint目标工作流workflow_instance_idint用于恢复/重新执行操作workflow_instance_priorityint0 = 最高,1 = 高,2 = 中,3 = 低,4 = 最低command_paramtextJSON 格式的执行参数worker_groupvarchar(255)目标工作线程组tenant_codevarchar(64)执行的租户dry_runtinyint0 = 正常,1 = 试运行(无实际执行)处理流程

  • 通过 API、调度程序或重试逻辑将命令插入 t_ds_command。
  • 主服务器的 MasterSchedulerThread 持续扫描该表(按优先级、id 排序)。
  • 主服务器生成 t_ds_workflow_instance 记录。
  • 主服务器分析 DAG 并为就绪任务创建 t_ds_task_instance 记录。
  • 成功处理的命令将被删除;失败的命令将移动到 t_ds_error_command。
版本控制系统

基于代码的版本控制模型

DolphinScheduler 使用复杂的版本控制系统,支持:

  • 不同版本的并发执行。
  • 安全更新而不影响正在运行的实例。
  • 完整的变更审计跟踪。

版本管理规则


  • 当前版本表:只有“当前”版本存在于 t_ds_workflow_definition 和 t_ds_task_definition 中。
  • 日志表:所有版本保存在 *_log 表中,具有 UNIQUE KEY (code, version)。
  • 在线状态:每个代码只能有一个版本的 release_state = 1(在线)。
  • 实例锁定:工作流实例在创建时锁定到特定版本。
  • 版本不可变性:一旦某个版本被实例引用,其日志记录即为不可变。
调度体系架构

Quartz 集成

DolphinScheduler 集成了 Quartz 调度程序以实现基于 cron 的调度。模式包括标准 Quartz 表以及一个映射表。

t_ds_schedules

列类型描述workflow_definition_codebigint目标工作流(唯一)start_timedatetime调度活动开始时间end_timedatetime调度活动结束时间timezone_idvarchar(40)cron 表达式的时区crontabvarchar(255)cron 表达式release_stateint0 = 离线,1 = 在线failure_strategyint失败时的行为workflow_instance_priorityint实例的默认优先级Quartz 表要点

  • QRTZ_TRIGGERS.NEXT_FIRE_TIME:已索引,便于高效扫描。
  • QRTZ_CRON_TRIGGERS.CRON_EXPRESSION:解析后的 cron 定义。
  • QRTZ_SCHEDULER_STATE:跟踪 Quartz 调度程序实例。
资源和配置表

数据源管理

t_ds_datasource

存储 SQL 任务的数据库连接配置。
列类型描述namevarchar(64)数据源名称typetinyint数据库类型(MySQL、PostgreSQL、Hive 等)connection_paramstextJSON 格式的连接配置(主机、端口、数据库、凭据)user_idint所有者用户约束:UNIQUE KEY (name, type) - 防止数据源重复。
文件资源

t_ds_resources(已弃用)

注意:此表在模式中已标记为弃用。资源元数据正在迁移到单独的存储后端。
列类型描述full_namevarchar(128)包括租户的完整路径typeint文件类型(文件/UDF)sizebigint文件大小(字节)is_directoryboolean目录标志pidint父目录 ID多租户与管理

项目、用户和租户层次结构


关键管理表

t_ds_tenant

列类型描述tenant_codevarchar(64)唯一租户标识符(唯一)queue_idint任务的默认 YARN 队列descriptionvarchar(255)租户描述默认租户:系统创建一个默认租户,id = -1,tenant_code = 'default'。
t_ds_user

列类型描述user_namevarchar(64)登录用户名(唯一)user_passwordvarchar(64)哈希密码user_typetinyint0 = 普通用户,1 = 管理员tenant_idint关联的租户(默认 -1)emailvarchar(64)电子邮件地址statetinyint0 = 禁用,1 = 启用t_ds_project

列类型描述codebigint唯一项目代码(唯一)namevarchar(255)项目名称(唯一)user_idint创建者/所有者descriptionvarchar(255)项目描述JDBC 注册表

对于不使用 ZooKeeper 的部署,DolphinScheduler 提供基于 JDBC 的注册表用于服务协调。

注册表详情

t_ds_jdbc_registry_data

存储类似于 ZooKeeper 节点的注册表项。
列类型描述data_keyvarchar(256)类似路径的键(唯一)data_valuetext序列化数据data_typevarchar(64)EPHEMERAL(客户端断开连接时删除)或 PERSISTENTclient_idbigint所属客户端列类型描述last_update_timetimestamp上次修改时间t_ds_jdbc_registry_lock

实现分布式锁。
列类型描述lock_keyvarchar(256)锁标识符(唯一)lock_ownervarchar(256)持有锁的客户端(格式:ip_processId)client_idbigint所属客户端t_ds_jdbc_registry_client_heartbeat

跟踪活动客户端以清理临时数据。
列类型描述idbigint客户端 ID(主键)client_namevarchar(256)客户端标识符last_heartbeat_timebigint上次心跳时间戳connection_configtext连接元数据清理逻辑:当客户端的心跳过期时,其临时注册表数据和锁将自动删除。
告警系统

告警表


t_ds_alert

由工作流/任务失败或完成生成的告警记录。
列类型描述titlevarchar(512)告警标题signchar(40)内容的 SHA1 哈希值(用于去重)contenttext告警消息正文alert_statustinyint0 = 等待,1 = 成功,2 = 失败warning_typetinyint1 = 工作流成功,2 = 工作流/任务失败workflow_instance_idint源工作流实例alertgroup_idint目标告警组索引:KEY idx_sign (sign) - 实现去重。
t_ds_alertgroup

告警通道组。
列类型描述group_namevarchar(255)唯一组名alert_instance_idsvarchar(255)逗号分隔的插件实例 IDdescriptionvarchar(255)组描述索引与查询优化

关键索引

该模式包含针对常见查询模式精心设计的索引:

  • 工作流和任务查找
  1. - 按定义查询工作流实例:  `KEY workflow_instance_index (workflow_definition_code, id)`  - 按定义查询任务实例:  `KEY idx_task_instance_code_version (task_code, task_definition_version)`  - 用于监控的时间范围查询*:  `KEY start_time_index (start_time, end_time)`
复制代码

  • 命令处理
  1. 基于优先级的命令扫描:`KEY priority_id_index (workflow_instance_priority, id)`
复制代码

  • DAG 关系查询
  1. - 正向和反向 DAG 遍历:  `KEY idx_pre_task_code_version (pre_task_code, pre_task_version)`   正向和反向 DAG 遍历:   `KEY idx_post_task_code_version (post_task_code, post_task_version)`  `KEY idx_code (project_code, workflow_definition_code)`
复制代码
唯一约束

在数据库级别强制执行的关键业务规则:
表约束目的t_ds_workflow_definitionUNIQUE (name, project_code)项目中无重复的工作流名称t_ds_workflow_definitionUNIQUE (code)全局工作流标识符t_ds_workflow_definition_logUNIQUE (code, version)每个版本一条记录t_ds_datasourceUNIQUE (name, type)每种类型无重复的数据源名称t_ds_schedulesUNIQUE (workflow_definition_code)每个工作流一个调度模式演变与升级

DolphinScheduler 在 dolphinscheduler - dao/src/main/resources/sql/upgrade 中维护用于跨版本模式迁移的升级脚本。
近期模式变更

3.3.0 变更


  • 将表和列从“process”重命名为“workflow”。
  • 删除数据质量表(t_ds_dq_*)。
  • 添加用于替代 ZooKeeper 的 JDBC 注册表。
  • 从任务表中删除与缓存相关的列。
3.2.0 变更


  • 向工作流定义中添加 execution_type(并行/串行模式)。
  • 为串行执行链添加 next_workflow_instance_id。
  • 向命令和实例表中添加 tenant_code。
  • 创建 t_ds_project_parameter 和 t_ds_project_preference。
数据库交互模式

服务层访问

数据库访问通过 dolphinscheduler - dao 中的 DAO 层进行抽象。
关键服务类

  • ProcessService:工作流/任务定义和实例的 CRUD 操作。
  • CommandService:命令队列管理。
  • ProjectService:项目和权限管理。
  • ResourcesService:资源元数据操作。
事务管理

大多数操作使用 Spring 的 @Transactional 注解实现:

  • 原子性地创建工作流实例及其任务实例。
  • 消费命令并创建实例。
  • 版本更新与日志表同步。
连接池

系统使用 HikariCP 进行连接池,在 application.yaml 中配置:

  • 默认池大小:50 个连接。
  • 连接超时:30 秒。
  • 空闲超时:600 秒。

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