大数据-玩转数据-Flink状态后端（下）

一、状态后端

每传入一条数据，有状态的算子任务都会读取和更新状态。由于有效的状态访问对于处理数据的低延迟至关重要，因此每个并行任务(子任务)都会在本地维护其状态，以确保快速的状态访问。

状态的存储、访问以及维护，由一个可插入的组件决定，这个组件就叫做状态后端（state backend）。

当使用checkpoint时，状态(state)会被持久化到checkpoint上，以防止数据的丢失并确保发生故障时能够完全恢复。状态是通过什么方式在哪里持久化，取决于使用的状态后端。

状态后端主要负责两件事：本地(taskmanager)的状态管理，将检查点（checkpoint）状态写入远程存储。

二、状态后端分类

Flink提供了3种状态后端，MemoryStateBackend，FsStateBackend，RocksDBStateBackend，作为一个可插入的组件，没有固定的配置，根据需要进行选择。注意：如果什么都不配置，系统默认的是MemoryStateBackend。

三、MemoryStateBackend

存储方式：本地状态存储在TaskManager的内存中，checkpoint 存储在JobManager的内存中。
特点：快速，低延迟， 但不稳定。
使用场景：1. 本地测试 ；2. 几乎无状态的作业(ETL) ；3. JobManager不容易挂， 或者挂了影响不大；4. 不推荐在生产环境下使用。

四、FsStateBackend

存储方式： 本地状态在TaskManager内存, Checkpoint时, 存储在文件系统(hdfs)中。
特点：拥有内存级别的本地访问速度, 和更好的容错保证。
使用场景：1. 常规使用状态的作业，例如分钟级别窗口聚合， join等； 2. 需要开启HA的作业 ；3. 可以应用在生产环境中。

五、RocksDBStateBackend

将所有的状态序列化之后，存入本地的RocksDB数据库中。(一种NoSql数据库, KV形式存储)
存储方式：1. 本地状态存储在TaskManager的RocksDB数据库中(实际是内存+磁盘)； 2. Checkpoint在外部文件系统(hdfs)中。
使用场景：1. 超大状态的作业，例如天级的窗口聚合 ；2. 需要开启HA的作业； 3. 对读写状态性能要求不高的作业 ；4. 可以使用在生产环境。

六、状态后端文件配置

在flink-conf.yaml文件中设置默认的全局后端

老的写法：

memory
state.backend: jobmanager

fs
state.backend: filesystem
state.checkpoints.dir: hdfs://namenode-host:port/flink-checkpoints

rocksdb
state.backend: rocksdb
state.checkpoints.dir: hdfs://namenode-host:port/flink-checkpoints

新的写法：
state.backend: hashmap 或 rocksdb
state.checkpoints.dir: 文件目录 或 jobmanager

七、代码配置

可以在代码中单独为这个Job设置状态后端。
memory

env.setStateBackend(new MemoryStateBackend());

fs

env.setStateBackend(new FsStateBackend("hdfs://hadoop100:8020/flink/checkpoints/fs"));

rocksdb
如果要使用RocksDBBackend, 需要先引入依赖:

<dependency>
    <groupId>org.apache.flink</groupId>
    <artifactId>flink-statebackend-rocksdb_${scala.binary.version}</artifactId>
    <version>${flink.version}</version>
</dependency>

env.setStateBackend(new  RocksDBStateBackend("hdfs://hadoop100:8020/flink/checkpoints/rocksdb"));