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Flink 大厂面试题

这是我参与更文挑战的第30天,活动详情查看:更文挑战

一 简单介绍一下 Flink

  Flink 是一个框架和分布式处理引擎,用于对无界和有界数据流进行有状态计算。并且 Flink 提供了数据分布、容错机制以及资源管理等核心功能。Flink提供了诸多高抽象层的API以便用户编写分布式任务:

  DataSet API, 对静态数据进行批处理操作,将静态数据抽象成分布式的数据集,用户可以方便地使用Flink提供的各种操作符对分布式数据集进行处理,支持Java、Scala和Python。

  DataStream API,对数据流进行流处理操作,将流式的数据抽象成分布式的数据流,用户可以方便地对分布式数据流进行各种操作,支持Java和Scala。

  Table API,对结构化数据进行查询操作,将结构化数据抽象成关系表,并通过类SQL的DSL对关系表进行各种查询操作,支持Java和Scala。

  此外,Flink 还针对特定的应用领域提供了领域库,例如: Flink ML,Flink 的机器学习库,提供了机器学习Pipelines API并实现了多种机器学习算法。 Gelly,Flink 的图计算库,提供了图计算的相关API及多种图计算算法实现。

二 Flink跟Spark Streaming的区别

  这个问题是一个非常宏观的问题,因为两个框架的不同点非常之多。但是在面试时有非常重要的一点一定要回答出来:Flink 是标准的实时处理引擎,基于事件驱动。而 Spark Streaming 是微批(Micro-Batch)的模型。

下面我们就分几个方面介绍两个框架的主要区别:

  1. 架构模型Spark Streaming 在运行时的主要角色包括:Master、Worker、Driver、Executor,Flink 在运行时主要包含:Jobmanager、Taskmanager和Slot。

  2. 任务调度Spark Streaming 连续不断的生成微小的数据批次,构建有向无环图DAG,Spark Streaming 会依次创建 DStreamGraph、JobGenerator、JobScheduler。Flink 根据用户提交的代码生成 StreamGraph,经过优化生成 JobGraph,然后提交给 JobManager进行处理,JobManager 会根据 JobGraph 生成 ExecutionGraph,ExecutionGraph 是 Flink 调度最核心的数据结构,JobManager 根据 ExecutionGraph 对 Job 进行调度。

  3. 时间机制Spark Streaming 支持的时间机制有限,只支持处理时间。 Flink 支持了流处理程序在时间上的三个定义:处理时间、事件时间、注入时间。同时也支持 watermark 机制来处理滞后数据。

  4. 容错机制对于 Spark Streaming 任务,我们可以设置 checkpoint,然后假如发生故障并重启,我们可以从上次 checkpoint 之处恢复,但是这个行为只能使得数据不丢失,可能会重复处理,不能做到恰好一次处理语义。Flink 则使用两阶段提交协议来解决这个问题。

三 Flink集群有哪些角色?各自有什么作用?

  Flink程序在运行时主要有TaskManager,JobManager,Client三种角色。

  JobManager扮演着集群中的管理者Master的角色,它是整个集群的协调者,负责接收Flink Job,协调检查点,Failover 故障恢复等,同时管理Flink集群中从节点TaskManager。

  TaskManager是实际负责执行计算的Worker,在其上执行Flink Job的一组Task,每个TaskManager负责管理其所在节点上的资源信息,如内存、磁盘、网络,在启动的时候将资源的状态向JobManager汇报。

  Client是Flink程序提交的客户端,当用户提交一个Flink程序时,会首先创建一个Client,该Client首先会对用户提交的Flink程序进行预处理,并提交到Flink集群中处理,所以Client需要从用户提交的Flink程序配置中获取JobManager的地址,并建立到JobManager的连接,将Flink Job提交给JobManager。

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