Apache Flink 零基础入门（二）：开发环境搭建和应用的配置、部署及运行

关联比赛: Apache Flink极客挑战赛——Flink TPC-DS性能优化

作者：沙晟阳

本文是根据 Apache Flink 系列直播课程整理而成，由阿里巴巴高级开发工程师沙晟阳分享，主要面向于初次接触 Flink、或者对 Flink 有了解但是没有实际操作过的同学。希望帮助大家更顺利地上手使用 Flink，并着手相关开发调试工作。

主要内容：

Flink 开发环境的部署和配置
运行 Flink 应用
单机 Standalone 模式
多机 Standalone 模式
Yarn 集群模式

一. Flink 开发环境部署和配置

Flink 是一个以 Java 及 Scala 作为开发语言的开源大数据项目，代码开源在 GitHub 上，并使用 Maven 来编译和构建项目。对于大部分使用 Flink 的同学来说，Java、Maven 和 Git 这三个工具是必不可少的，另外一个强大的 IDE 有助于我们更快的阅读代码、开发新功能以及修复 Bug。因为篇幅所限，我们不会详述每个工具的安装细节，但会给出必要的安装建议。

关于开发测试环境，Mac OS、Linux 系统或者 Windows 都可以。如果使用的是 Windows 10 系统，建议使用 Windows 10 系统的 Linux 子系统来编译和运行。

建议选用社区已发布的稳定分支，比如 Release-1.6 或者 Release-1.7。

1. 编译 Flink 代码

在我们配置好之前的几个工具后，编译 Flink 就非常简单了，执行如下命令即可：

mvn clean install -DskipTests# 或者mvn clean package -DskipTests

常用编译参数：

Dfast 主要是忽略QA plugins和JavaDocs的编译 Dhadoop.version=2.6.1 指定hadoop版本 settings=${maven_file_path} 显式指定maven settings.xml配置文件

当成功编译完成后，能在当前 Flink 代码目录下的 flink-dist/target/子目录中看到如下文件（不同的 Flink 代码分支编译出的版本号不同，这里的版本号是 Flink 1.5.1）：

其中有三个文件可以留意一下：

版本注释flink-1.5.1.tar.gzBinary 的压缩包flink-1.5.1-bin/flink-1.5.1解压后的 Flink binary 目录flink-dist_2.11-1.5.1.jar包含 Flink 核心功能的 jar 包

注意：国内用户在编译时可能遇到编译失败“Build Failure”（且有 MapR 相关报错），一般都和 MapR 相关依赖的下载失败有关，即使使用了推荐的 settings.xml 配置（其中 Aliyun Maven 源专门为 MapR 相关依赖做了代理），还是可能出现下载失败的情况。问题主要和 MapR 的 Jar 包比较大有关。遇到这些问题时，重试即可。在重试之前，要先根据失败信息删除 Maven local repository 中对应的目录，否则需要等待 Maven 下载的超时时间才能再次出发下载依赖到本地。

2. 开发环境准备

推荐使用 IntelliJ IDEA IDE 作为 Flink 的 IDE 工具。官方不建议使用 Eclipse IDE，主要原因是 Eclipse 的 Scala IDE 和 Flink 用 Scala 的不兼容。

如果你需要做一些 Flink 代码的开发工作，则需要根据 Flink 代码的 tools/maven/目录下的配置文件来配置 Checkstyle ，因为 Flink 在编译时会强制代码风格的检查，如果代码风格不符合规范，可能会直接编译失败。

二、运行 Flink 应用

1. 基本概念

运行 Flink 应用其实非常简单，但是在运行 Flink 应用之前，还是有必要了解 Flink 运行时的各个组件，因为这涉及到 Flink 应用的配置问题。图 1 所示，这是用户用 DataStream API 写的一个数据处理程序。可以看到，在一个 DAG 图中不能被 Chain 在一起的 Operator 会被分隔到不同的 Task 中，也就是说 Task 是 Flink 中资源调度的最小单位。

图 2 所示，Flink 实际运行时包括两类进程：

JobManager（又称为 JobMaster）：协调 Task 的分布式执行，包括调度 Task、协调创 Checkpoint 以及当 Job failover 时协调各个 Task 从 Checkpoint 恢复等。
TaskManager（又称为 Worker）：执行 Dataflow 中的 Tasks，包括内存 Buffer 的分配、Data Stream 的传递等。

图 3 所示，Task Slot 是一个 TaskManager 中的最小资源分配单位，一个 TaskManager 中有多少个 Task Slot 就意味着能支持多少并发的 Task 处理。需要注意的是，一个 Task Slot 中可以执行多个 Operator，一般这些 Operator 是能被 Chain 在一起处理的。