欢迎来到 Apache SeaTunnel 的世界!这份文档旨在帮助新手快速了解 SeaTunnel 的核心功能、基本架构,并完成第一个数据同步任务。
1. 什么是 Apache SeaTunnel?
Apache SeaTunnel 是一个非常易于使用、高性能、支持实时流式和离线批处理的海量数据集成平台。它的目标是解决常见的数据集成问题,如数据源多样性、同步场景复杂性以及资源消耗高的问题。
核心特性
- 丰富的数据源支持:支持 100+ 种 Connector,涵盖主流数据库、云存储、SaaS 服务等。
- 批流一体:同一套 Connector 代码同时支持批处理(离线)和流处理(实时)。
- 高性能:支持多引擎(Zeta, Flink, Spark),提供高吞吐、低延迟的数据同步能力。
- 简单易用:通过简单的配置文件(Config)即可定义复杂的数据同步任务。
2. 架构与环境
2.1 架构图
SeaTunnel 采用了解耦的设计架构,Source、Transform、Sink 插件与具体的执行引擎(Engine)是分离的。
2.2 操作系统支持
SeaTunnel 基于 Java 开发,理论上支持所有安装了 JDK 的操作系统。
操作系统适用场景说明Linux (CentOS, Ubuntu, etc.)生产环境 (推荐)稳定性高,适合长期运行服务。macOS开发/测试适合开发者本地调试和编写 Config。2.3 环境准备
在开始安装 SeaTunnel 之前,请确保你的环境满足以下要求:
- JDK 版本:必须安装 Java 8 或 Java 11。
- 可以通过命令 java -version 检查。
- 确保设置了 JAVA_HOME 环境变量。
3. 核心组件深度解析
在使用 SeaTunnel 之前,深入理解其核心组件的内部机制有助于你更好地调优和排查问题。
3.1 Source (数据源)
Source 负责从外部系统读取数据,并将其转换为 SeaTunnel 内部的行格式(SeaTunnelRow)。
- Enumerator (枚举器):运行在 Master 节点(Coordinator)。负责发现数据分片(Splits)。例如,在 JDBC Source 中,Enumerator 会根据 partition_column 的最大值和最小值计算出多个查询范围(Splits)。
- Reader (读取器):运行在 Worker 节点。负责接收 Enumerator 分配的 Splits,并真正执行读取操作。多个 Reader 并行工作,极大提高了读取效率。
- Checkpoint 支持:对于流式作业,Source 还需要支持状态保存(如 Kafka 的 Offset),以便在故障恢复时实现断点续传。
3.2 Transform (数据转换)
Transform 负责在数据从 Source 流向 Sink 的过程中对数据进行处理。
- 无状态转换:大多数 Transform(如 Sql, Filter, Replace)是无状态的,即处理当前行不需要依赖其他行的数据。
- Schema 变更:Transform 可以改变数据的 Schema(增加、删除、修改字段),下游 Sink 会感知到这种变化。
3.3 Sink (数据目标)
Sink 负责将 SeaTunnel 处理后的数据写入到外部系统。
- Writer (写入器):运行在 Worker 节点。负责将数据写入目标系统。通常支持批量写入以提高吞吐量。
- Committer (提交器):运行在 Master 节点(可选)。对于支持事务的 Sink(如文件系统、Iceberg),需要一个全局的 Committer 来在 Checkpoint 完成时统一提交事务(二阶段提交),从而实现 Exactly-Once(精确一次)语义。
3.4 执行流程
- 解析配置:SeaTunnel 解析配置文件,构建逻辑执行计划。
- 资源分配:Master 节点根据并行度申请资源。
- 任务分发:Enumerator 生成分片,分发给 Reader。
- 数据流转:Reader -> Transform -> Writer。
- 状态提交:周期性触发 Checkpoint,保存状态并提交事务。
4. 支持的 Connector 及其优缺点分析
SeaTunnel 支持超过 100 种 Connector,以下是几类最常用的 Connector 及其特性分析:
4.1 关系型数据库 (JDBC)
支持列表: MySQL, PostgreSQL, Oracle, SQLServer, DB2, Teradata, Dameng(达梦), OceanBase, TiDB 等。
- 优点:
- 通用性强:只要有 JDBC 驱动即可连接几乎所有 SQL 数据库。
- 功能完善:支持列投影(只读部分列)、并行读取(基于 partition_column 切分)、Exactly-Once(取决于实现)。
- 自动建表:部分 Connector 支持在目标端自动创建表结构。
- 缺点:
- 性能瓶颈:受限于 JDBC 协议和单机驱动性能,超大规模数据读取可能需要精细调优(如 fetch_size)。
- 源库压力:如果并行度设置过高,可能打满源库连接池或 CPU。
4.2 消息队列
支持列表: Kafka, Pulsar, RocketMQ, Amazon DynamoDB Streams 等。
- 优点:
- 高吞吐:天生适合大规模流数据处理,支持削峰填谷。
- 格式丰富:支持 JSON, Avro, Protobuf, Canal-JSON, Debezium-JSON 等多种序列化格式。
- Exactly-Once:支持端到端的精确一次语义(依赖 Checkpoint 机制)。
- 缺点:
- 配置复杂:涉及 Offset 管理、序列化 Schema 配置、Consumer Group 管理等。
- 数据可见性:相比数据库,数据在 Topic 中不够直观,调试稍显麻烦。
4.3 变更数据捕获 (CDC)
支持列表: MySQL-CDC, PostgreSQL-CDC, Oracle-CDC, MongoDB-CDC, SQLServer-CDC, TiDB-CDC 等。
- 优点:
- 实时性:毫秒级捕获数据库增删改操作。
- 无锁读取:SeaTunnel 的 CDC 实现了无锁并行快照算法,极大降低了对源库的影响。
- 断点续传:支持从 Binlog/WAL 指定位置恢复。
- Schema Evolution:支持表结构变更同步(部分支持)。
- 缺点:
- 权限要求:通常需要较高的数据库权限(如 REPLICATION SLAVE)。
- 依赖日志:源库必须开启 Binlog(或 WAL),且保留时间需足够长。
4.4 文件系统 & 云存储
支持列表: LocalFile, HDFS, S3, OSS, GCS, FTP, SFTP 等。
- 优点:
- 海量存储:适合数据湖场景,成本低廉。
- 格式支持:原生支持 Parquet, ORC, Avro, JSON, CSV, Excel, Text 等。
- 压缩支持:支持 Snappy, Gzip, Lzo 等多种压缩算法。
- 缺点:
- 小文件问题:流式写入时,如果 Checkpoint 间隔太短,容易产生大量小文件(SeaTunnel 有文件合并功能但会增加复杂度)。
4.5 NoSQL & 其他
支持列表: Elasticsearch, Redis, MongoDB, Cassandra, HBase, InfluxDB, ClickHouse, Doris, StarRocks 等。
- 特点:针对各数据库特性进行了优化,例如 ClickHouse/StarRocks 支持 Stream Load 高速导入,Elasticsearch 支持批量写入。
5. Transform 实战演练 (附带详细注释)
Transform 插件用于在 Source 和 Sink 之间处理数据。以下是几个常用 Transform 的配置示例。
5.1 Sql Transform (最推荐)
使用 SQL 语法对数据进行处理,支持重命名、计算、常量添加、过滤等。- transform {
- Sql {
- # 输入表名,必须与 Source 的 result_table_name 一致
- plugin_input = "fake"
- # 输出表名,供后续 Transform 或 Sink 使用
- plugin_output = "fake_sql"
-
- # SQL 查询语句
- # 1. name as full_name: 字段重命名
- # 2. age + 1: 数值计算
- # 3. 'US' as country: 增加常量列
- # 4. where age > 10: 数据过滤
- query = "select name as full_name, age + 1 as next_year_age, 'US' as country from fake where age > 10"
- }
- }
复制代码 5.2 Filter Transform
用于删除或保留指定字段(注意:不是过滤行,是过滤列/字段)。- transform {
- Filter {
- plugin_input = "fake"
- plugin_output = "fake_filter"
-
- # 仅保留 name 和 age 字段,其他字段会被丢弃
- include_fields = ["name", "age"]
-
- # 或者使用 exclude_fields 删除指定字段
- # exclude_fields = ["card"]
- }
- }
复制代码 5.3 Replace Transform
用于字符串替换,支持正则表达式。- transform {
- Replace {
- plugin_input = "fake"
- plugin_output = "fake_replace"
-
- # 需要替换的字段名
- replace_field = "name"
- # 匹配模式(旧字符串)
- pattern = " "
- # 替换后的字符串(新字符串)
- replacement = "_"
- # 是否使用正则表达式,这里设为 true,表示 pattern 是一个正则
- is_regex = true
- # 是否只替换第一个匹配项
- replace_first = true
- }
- }
复制代码 5.4 Split Transform
将一个字符串字段拆分为多个字段。- transform {
- Split {
- plugin_input = "fake"
- plugin_output = "fake_split"
-
- # 分隔符,这里使用空格
- separator = " "
- # 需要拆分的源字段
- split_field = "name"
- # 拆分后生成的新字段名列表
- output_fields = ["first_name", "last_name"]
- }
- }
复制代码 6. 快速安装
对于新手,推荐直接下载编译好的二进制发行包进行体验。
步骤 1: 下载
前往 SeaTunnel 下载页面 下载最新版本的二进制包(例如 apache-seatunnel-2.3.x-bin.tar.gz)。
步骤 2: 解压
- tar -xzvf apache-seatunnel-2.3.x-bin.tar.gz
- cd apache-seatunnel-2.3.x
复制代码 步骤 3: 安装 Connector 插件
SeaTunnel 的 Connector 是插件化的。首次使用需要下载插件:注意:该命令会根据 config/plugin_config 文件中的配置,从 Maven 中央仓库下载常用插件(如 connector-fake, connector-console 等)。如果下载速度慢,请耐心等待或配置 Maven 镜像。
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