如何设计一个实时流计算系统

2017-12-30 12:00:24来源:oschina作者:xiaomin0322人点击

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如何设计一个实时流计算系统 博客分类: java 分布式计算

原文http://fourinone.iteye.com/blog/1923072

实时流计算的场景归纳起来多半是:业务系统根据实时的操作,不断生成事件(消息/调用),然后引起一系列的处理分析,这个过程是分散在多台计算机上并行完成的,看上去就像事件连续不断的流经多个计算节点处理,形成一个实时流计算系统。市场上流计算产品有很多,主要是通过消息中枢结合工人模式实现,大致过程如下:1、开发者实现好流程输入输出节点逻辑,上传job到任务生产者2、任务生产者将任务发送到zookeeper,然后监控任务状态3、任务消费者从zookeeper上获取任务4、任务消费者启动多个工人进程,每个进程又启动多个线程执行任务5、工人之间通过zeroMQ交互我们看看如何做一个简单的流计算系统,做法跟上面有些不同:1、首先不过多依赖zookeerper,任务的分配最好直接给到工人,并能直接监控工人完成状态,这样效率会更高。2、工人之间直接通讯,不依赖zeroMQ转发。3、并行管理扁平化,多进程下再分多线程意义不大,增加管理成本,实际上一台机器8个进程,每个进程再开8个线程,总体跟8-10个进程或者线程的效果差不多(数量视机器性能不同)。4、做成一个流计算系统,而不是平台。这里我们借助fourinone提供的api和框架去实现,第一次使用可以参考分布式计算上手demo指南,开发包下载地址http://code.google.com/p/fourinone/大致思路:用工头去做任务生产和分配,用工人去做任务执行,为了达到流的效果,需要在工人里面调用工头的方式,将多个工人节点串起来。下面程序演示了连续多个消息先发到一个工人节点A处理,然后再发到两个工人节点B并行处理的流计算过程,并且获取到最后处理结果打印输出(如果不需要获取结果可以直接返回)。StreamCtorA:工头A实现,它获取到线上工人A,然后将消息发给它处理,并轮循等待结果。工头A的main函数模拟了多个消息的连续调用。StreamWorkerA:工人A实现,它接收到工头A的消息进行处理,然后创建一个工头B,通过工头B将结果同时发给两个工人B处理,然后将结果返回工头A。StreamCtorB:工头B实现,它获取到线上两个工人B,调用doTaskBatch等待两个工人处理完成,然后返回结果给工人A。StreamWorkerB:工人B实现,它接收到任务消息后模拟处理后返回结果。运行步骤(在本地模拟):1、启动ParkServerDemo(它的IP端口已经在配置文件指定)java -cp fourinone.jar; ParkServerDemo2、启动工人Ajava -cp fourinone.jar; StreamWorkerA localhost 20083、启动两个工人Bjava -cp fourinone.jar; StreamWorkerB localhost 2009java -cp fourinone.jar; StreamWorkerB localhost 20104、启动工头Ajava -cp fourinone.jar; StreamCtorA多机部署说明:StreamCtorA可以单独部署一台机器,StreamWorkerA和StreamCtorB部署一台机器,两个StreamWorkerB可以部署两台机器。总结:计算平台和计算系统的区别如果我们只有几台机器,但是每天有人开发不同的流处理应用要在这几台机器上运行,我们需要一个计算平台来管理好job,让开发者按照规范配置好流程和运行时节点申请,打包成job上传,然后平台根据每个job配置动态分配资源依次执行每个job内容。如果我们的几台机器只为一个流处理业务服务,比如实时营销,我们需要一个流计算系统,按照业务流程部署好计算节点即可,不需要运行多个job和动态分配资源,按照计算平台的方式做只会增加复杂性,开发者也不清楚每台机器上到底运行了什么逻辑。如果你想实现一个计算平台,可以参考动态部署和进程管理功能(开发包内有指南)//完整源码// ParkServerDemo


import com.fourinone.BeanContext;
public class ParkServerDemo {
public static void main(String[] args)
{
BeanContext.startPark();
}
}

//StreamCtorA


import com.fourinone.Contractor;
import com.fourinone.WareHouse;
import com.fourinone.WorkerLocal;
import java.util.ArrayList;
public class StreamCtorA extends Contractor {
public WareHouse giveTask(WareHouse inhouse)
{
WorkerLocal[] wks = getWaitingWorkers("StreamWorkerA");
System.out.println("wks.length:"+wks.length);WareHouse result = wks[0].doTask(inhouse);
while(true){
if(result.getStatus()!=WareHouse.NOTREADY)
{
break;
}
}
return result;
} public static void main(String[] args)
{
StreamCtorA sc = new StreamCtorA();
for(int i=0;i<10;i++){
WareHouse msg = new WareHouse();
msg.put("msg","hello"+i);
WareHouse wh = sc.giveTask(msg);
System.out.println(wh);
}
sc.exit();
}
}

//StreamWorkerA


import com.fourinone.MigrantWorker;
import com.fourinone.WareHouse;
public class StreamWorkerA extends MigrantWorker {
public WareHouse doTask(WareHouse inhouse)
{
System.out.println(inhouse);
//do something
StreamCtorB sc = new StreamCtorB();
WareHouse msg = new WareHouse();
msg.put("msg",inhouse.getString("msg")+",from StreamWorkerA");
WareHouse wh = sc.giveTask(msg);
sc.exit();return wh;
} public static void main(String[] args)
{
StreamWorkerA wd = new StreamWorkerA();
wd.waitWorking(args[0],Integer.parseInt(args[1]),"StreamWorkerA");
}
}

//StreamCtorB


import com.fourinone.Contractor;
import com.fourinone.WareHouse;
import com.fourinone.WorkerLocal;
import java.util.ArrayList;
public class StreamCtorB extends Contractor {
public WareHouse giveTask(WareHouse inhouse)
{
WorkerLocal[] wks = getWaitingWorkers("StreamWorkerB");
System.out.println("wks.length:"+wks.length);WareHouse[] hmarr = doTaskBatch(wks, inhouse);WareHouse result = new WareHouse();
result.put("B1",hmarr[0]);
result.put("B2",hmarr[1]);return result;
}
}

//StreamWorkerB


import com.fourinone.MigrantWorker;
import com.fourinone.WareHouse;
public class StreamWorkerB extends MigrantWorker {
public WareHouse doTask(WareHouse inhouse)
{
System.out.println(inhouse);
//do something
inhouse.put("msg",inhouse.getString("msg")+",from StreamWorkerB");
return inhouse;
} public static void main(String[] args)
{
StreamWorkerB wd = new StreamWorkerB();
wd.waitWorking(args[0],Integer.parseInt(args[1]),"StreamWorkerB");
}
}

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