记一次TopN 引起的Flink任务报错--转载

喜欢ヅ旅行 2022-12-18 14:55 282阅读 0赞

### 起因 ###

最近临近双十一，你们也知道，电商类公司到双十一的时候有多忙。压测、稳定性、实时大屏，一堆事情要在双十一之前完成。加上我们最近在做数据平台相关的事情，简直忙到爆炸。就在这么忙的时候，还踩到了Flink中Topn的坑。issule我已经提了，具体可以看这个[点我直达issule][issule]，感谢@云邪老师帮我改描述标题和内容，我英文实在蹩脚

简单的说一下场景  
Data Source : kafka + canal-json  
Data Process : Topn  
转换成Sql就是

create table t_order(
     `id` int,
     `updated_at` string,
     `amount` decimal(38,14) 
    ) WITH (
     'connector' = 'kafka',
     'topic' = 'test',
     'properties.bootstrap.servers' = '127.0.0.1:9092',
     'format' = 'canal-json',
     'canal-json.ignore-parse-errors' = 'true',
     'scan.startup.mode' = 'latest-offset'
    );

select sum(amount) from (
    select *,
    row_number() over(partition by id order by updated_at desc) rn 
    from t_order a 
    ) t
    where t.rn = 1   
    group by id

### 模拟 ###

先启动我们的代码，然后在Kafka 命令行执行

# t.log里面的内容就是demo数据
    ./kafka-console-producer.sh --broker-list 127.0.0.1:9092 --topic test < t.log

Demo数据

{"data":[{"id":"1","amount":"197.60","updated_at":"2020-11-11 11:11:11"}],"old":null,"type":"INSERT"}
    {"data":[{"id":"1","amount":"197.60","updated_at":"2020-11-11 11:11:12"}],"old":[{"updated_at":"2020-11-11 11:11:11"}],"type":"UPDATE"}
    {"data":[{"id":"1","amount":"197.60","updated_at":"2020-11-11 11:11:12"}],"old":[{"updated_at":"2020-11-11 11:11:11"}],"type":"UPDATE"}
    {"data":[{"id":"1","amount":"197.60","updated_at":"2020-11-11 11:11:13"}],"old":[{"updated_at":"2020-11-11 11:11:12"}],"type":"UPDATE"}

其中第二条json和第三条是一模一样的两条

观察我们的控制台，看看输出

// 我只把所有的print数据和关键StackTrace贴了出来
    aaaa> (true,197.60000000000000)
    aaaa> (false,197.60000000000000)
    aaaa> (true,197.60000000000000)
    …
    Caused by: java.lang.RuntimeException: Can not retract a non-existent record. This should never happen.
    	at org.apache.flink.table.runtime.operators.rank.RetractableTopNFunction.processElement(RetractableTopNFunction.java:184)
    	at org.apache.flink.table.runtime.operators.rank.RetractableTopNFunction.processElement(RetractableTopNFunction.java:57)
    	at
    …

很明显，处理到第三条canal-json时报错了，接下来让我们走进源码，开始排查问题

### 排查 ###

看到报错，我们完全不慌，打开源码定位到`org.apache.flink.table.runtime.operators.rank.RetractableTopNFunction.RetractableTopNFunction.processElement(…)`

简单的给大家说一下这个方法干啥的

// a map state stores mapping from sort key to records list
    	private transient MapState<RowData, List<RowData>> dataState;
    
    	// a sorted map stores mapping from sort key to records count
    	private transient ValueState<SortedMap<RowData, Long>> treeMap;
    
    	// 这2个state，一个负责记录 同一个sort key来过的所有记录，一个记录这个key来过多少次

知道了这2个之后，再接着看

boolean isAccumulate = RowDataUtil.isAccumulateMsg(input);
    	public static boolean isAccumulateMsg(RowData row) {
    		RowKind kind = row.getRowKind();
    		return kind == RowKind.INSERT || kind == RowKind.UPDATE_AFTER;
    	}

input是输入的数据，也就是将每条canal-json反序列化后的数据，对于`UPDATE`类型的数据，会反序列化成**两条数据**

代码会根据input数据判断这条是`INSERT、UPDATE_BEFORE、UPDATE_AFTER、DELETE`中的哪个。

如果是`INSERT、UPDATE_AFTER`则 treeMap中，当前key（根据input数据推算出） 对应的treeMap +1，当前的input插入dataState的list中，并下发当前input；

如果是`UPDATE_BEFORE、DELETE`则撤回当前input，接下来关键的地方来了  
**如果sortedMap包含当前key，那么没问题，取出值-1然后判断是否等于0再塞回去**  
**如果不包含，会先判断sortedMap是否为空？为空则说明可能是因为清理state导致，跳过；如果不为空，则抛出异常**  
`Can not retract a non-existent record. This should never happen.`  
为啥要直接抛出异常呢？  
我猜想是因为，代码的原作者觉得，不可能出现`UPDATE_BEFORE、DELETE`要删除的数据没有出现过；也就是说，`DELETE`或者`UPDATE_BEFORE`不存在的数据，这件事本身就是不该发生的

但这是有可能的，在我们用canal或者maxwell这种binlog同步工具，他们并不能做到exactly-once，所以有重复数据很正常；当然，我们也可以在做topN之前先用别的方式去重，具体可以看我这个博客[精准去重][Link 1]。但是这样就多了一层处理，比较麻烦，而且TopN本身就是用来做去重的，这样做不是多次一举吗？  
别慌，山人自有妙计，我们接着往下看

### 解决 ###

找到了问题，接下来我们来看看如何解决

思路很简单，把重复的数据跳过就ok了。关键在于如何判断数据是重复的？  
想一想，`UPDATE_BEFORE`后面必然是跟着`UPDATE_AFTER`的，也就是说，这2条数据是肯定会按着顺序来的。只要我们找到要跳过的`UPDATE_BEFORE`，然后标记一下，下一条来的数据要跳过。当处理下一条数据时，执行跳过就行。

![黑人问号][20201026180146480.png_pic_center]

What are u talking about？  
让我们代码见真章

private ValueState<Long> state;
    		public void open(Configuration parameters) throws Exception {
    		super.open(parameters);
    			……
    			MapStateDescriptor<RowData, Long> timeMapStateDescriptor = new MapStateDescriptor<>("time-state", RowData.class, Long.class);
    
    		timeState = getRuntimeContext().getMapState(timeMapStateDescriptor);
    		
    		}

public void processElement(RowData input, Context ctx, Collector<RowData> out) throws Exception {
    		long currentTime = ctx.timerService().currentProcessingTime();
    		……
    		Long value = state.value();
    
    		System.out.println("value :" + value);
    		if (value != null && sourceRowkind.equals("+U")) {
    			state.update(null);
    			return;
    		}
    		state.update(null);
    
    
    		// register state-cleanup timer
    		registerProcessingCleanupTimer(ctx, currentTime);
    		initRankEnd(input);
    				……
    				if (sortedMap.isEmpty()) {
    					if (lenient) {
    						LOG.warn(STATE_CLEARED_WARN_MSG);
    					} else {
    						throw new RuntimeException(STATE_CLEARED_WARN_MSG);
    					}
    				} else {
    //					throw new RuntimeException(
    //						"Can not retract a non-existent record. This should never happen.");
    					LOG.warn("Can not retract a non-existent record. This should never happen. Maybe has duplicate data");
    					if ("-U".equals(sourceRowkind)) {
    						state.update(1L);
    					}
    				}
    			}
    
    		}
    		treeMap.update(sortedMap);
    	}

不关键的代码我都删除了，具体思路就是我说的那样：我用了一个mapState，来标记当前key对面的下一条数据要不要跳过

改完之后让我们编译一下源码并重新跑一下刚才的任务

cd ${FLINK_PROJECT_HOME}/flink-table/flink-table-runtime-blink
    mvn clean install -Drat.skip=true  -DskipTests -Dcheckstyle.skip=true

重新执行任务，并发送我们的demo数据，看一下结果

aaaa> (true,197.60000000000000)
    aaaa> (false,197.60000000000000)
    aaaa> (true,197.60000000000000)
    aaaa> (false,197.60000000000000)
    aaaa> (true,197.60000000000000)

确实把我们的一条canal-json数据跳过了，看样子没问题

不过真的没问题吗？我给大家留了个坑，如果只是这样解决，在当前的sql下确实没问题，但是如果把聚合去掉，直接`select *`，那么还是会有别的问题，怎么解决的，我就先不说了，下回再给大家揭秘（其实是不想写了）

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![狄杰钉钉号][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80NzQ4MjE5NA_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center]

[issule]: https://issues.apache.org/jira/browse/FLINK-19795
[Link 1]: https://blog.csdn.net/weixin_47482194/article/details/106569755
[20201026180146480.png_pic_center]: /images/20221122/9d54e1a352f74fb28e1cec6f094350cd.png
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