Storm系列(十八)事务介绍

功能：将多个tuple组合成为一个批次，并保障每个批次的tuple被且仅被处理一次。

storm事务处理中，把一个批次的tuple的处理分为两个阶段processing和commit阶段。

• processing阶段运行多个批次的tuple并行处理。
• commit阶段各批次之间需强制按照顺序进行提交。

 

事务Topologies

在Transactional Topologies内部主要管理以下事情：

1. 管理状态: 把所有实现Transactional Topologies所必须的状态保存在zookeeper里面，包括当前transaction id及定义每个batch的一些元数据。
2. 协调事务: 决定在任何一个时间点是该proccessing还是该committing。
3. 错误检测: 利用acking框架来高效地检测什么时候一个batch被成功处理了，被成功提交了，或者失败了。Storm然后会相应地replay对应的batch。不需要手动做任何acking或者anchoring (emit时发生的动作)。
4. 中间数据清理：决定什么时候一个bolt接收到一个特定transaction的所有tuple。Storm同时也会自动清理每个transaction所产生的中间数据。

 

事务Topologies的实现

Spout

事务性的spout需要实现ITransactionalSpout，这个接口包含两个内部接口类Coordinator和Emitter。在topology运行的时候，事务性的spout内部包含一个子Topology.这里面有两种类型的tuple，一种是事务性的tuple，一种是batch中的tuple.

coordinator用于开启一个事务，并在准备进入一个事务的processing阶段时，发射一个事务性 tuple(transactionAttempt & metadata)到”batch emit”流,coordinator只有一个，emitter根据并行度可以有多个实例.

Emitter以all grouping(广播)的方式订阅coordinator的”batch emit”流，负责为每个batch实际发射tuple。发送的tuple都必须以TransactionAttempt作为第一个field，storm根据这个field来判断tuple属于哪一个batch。

coordinator与Emitter关系结构图

 

TransactionAttempt

TransactionAttempt中包含两个值：一个transaction id，一个attempt id。transaction id的作用就是我们上面介绍的对于每个batch中的tuple是唯一的，而且不管这个batch replay多少次都是一样的。

attempt id是对于每个batch唯一的一个id， 但是对于同一个batch，它replay之后的attempt id跟replay之前就不一样了,storm利用这个id来区别一个batch发射的tuple的不同版本。

事务性Bolt

BaseTransactionalBolt

• 处理batch在一起的tuples，对于每一个tuple调用execute方 法，而在整个batch处理(processing)完成的时候调用finishBatch方法。如果BatchBolt被标记成committer，则 只能在commit阶段调用finishBatch方法。一个batch的commit阶段由storm保证只在前一个batch成功提交之后才会执行。并且它会重试直到topology里面的所有bolt在commit完成提交。那么如何知道batch的processing完成了，也就是bolt是否接收处理了batch里面所有的tuple，在bolt内部有一个 CoordinatedBolt的模型。
• 被标记成committer的BatchBolt需要实现ICommitter接口或者通过TransactionalTopologyBuilder的setCommitterBolt方法把BatchBolt添加到topology。

CoordinateBolt具体原理如下：

 

CoordinateBolt

• 每个CoordinateBolt记录两个值：有哪些task给我发送了tuple（根据topology的grouping信息）；我要给哪些task发送信息（同样根据groping信息）。
• 等所有的tuple都发送完了之后，CoordinateBolt通过另外一个特殊的stream以emitDirect的方式告诉所有它发送过 tuple的task，它发送了多少tuple给这个task。下游task会将这个数字和自己已经接收到的tuple数量做对比，如果相等，则说明处理 完了所有的tuple。
• 下游CoordinateBolt会重复上面的步骤，通知其下游。

事务内部处理流程图