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保姆级 SeaTunnel 入门!再学不会小编当场表演倒立敲代码

钿稳铆 5 天前
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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.png

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 8Java 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。
  1. transform {
  2.   Sql {
  3.     # 输入表名,必须与 Source 的 result_table_name 一致
  4.     plugin_input = "fake"
  5.     # 输出表名,供后续 Transform 或 Sink 使用
  6.     plugin_output = "fake_sql"
  7.    
  8.     # SQL 查询语句
  9.     # 1. name as full_name: 字段重命名
  10.     # 2. age + 1: 数值计算
  11.     # 3. 'US' as country: 增加常量列
  12.     # 4. where age > 10: 数据过滤
  13.     query = "select name as full_name, age + 1 as next_year_age, 'US' as country from fake where age > 10"
  14.   }
  15. }
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)。
  1. transform {
  2.   Filter {
  3.     plugin_input = "fake"
  4.     plugin_output = "fake_filter"
  5.    
  6.     # 仅保留 name 和 age 字段,其他字段会被丢弃
  7.     include_fields = ["name", "age"]
  8.    
  9.     # 或者使用 exclude_fields 删除指定字段
  10.     # exclude_fields = ["card"]
  11.   }
  12. }
复制代码
5.3 Replace Transform

用于字符串替换,支持正则表达式。
  1. transform {
  2.   Replace {
  3.     plugin_input = "fake"
  4.     plugin_output = "fake_replace"
  5.    
  6.     # 需要替换的字段名
  7.     replace_field = "name"
  8.     # 匹配模式(旧字符串)
  9.     pattern = " "
  10.     # 替换后的字符串(新字符串)
  11.     replacement = "_"
  12.     # 是否使用正则表达式,这里设为 true,表示 pattern 是一个正则
  13.     is_regex = true
  14.     # 是否只替换第一个匹配项
  15.     replace_first = true
  16.   }
  17. }
复制代码
5.4 Split Transform

将一个字符串字段拆分为多个字段。
  1. transform {
  2.   Split {
  3.     plugin_input = "fake"
  4.     plugin_output = "fake_split"
  5.    
  6.     # 分隔符,这里使用空格
  7.     separator = " "
  8.     # 需要拆分的源字段
  9.     split_field = "name"
  10.     # 拆分后生成的新字段名列表
  11.     output_fields = ["first_name", "last_name"]
  12.   }
  13. }
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
  1. tar -xzvf apache-seatunnel-2.3.x-bin.tar.gz
  2. 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:
  1. sh bin/install-plugin.sh
复制代码
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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