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SeaTunnel Databend Sink Connector CDC 功能实现详解

作者:Databend
  • 2025-08-22
    北京
  • 本文字数:3602 字

    阅读完需:约 12 分钟

SeaTunnel Databend Sink Connector CDC 功能实现详解

Databend 是一个面向分析型工作负载优化的 OLAP 数据库,采用列式存储架构。在处理 CDC(Change Data Capture,变更数据捕获)场景时,如果直接执行单条的 UPDATE 和 DELETE 操作,会严重影响性能,无法充分发挥 Databend 在批处理方面的优势。


PR #9661 之前,SeaTunnel 的 Databend sink connector 仅支持批量 INSERT 操作,缺乏对 CDC 场景中 UPDATE 和 DELETE 操作的高效处理能力。这限制了在实时数据同步场景中的应用。

核心问题与挑战

在 CDC 场景中,主要面临以下挑战:


  1. 性能瓶颈:逐条执行 UPDATE/DELETE 操作会产生大量的网络往返和事务开销

  2. 资源消耗:频繁的单条操作无法利用 Databend 的列式存储优势

  3. 数据一致性:需要确保变更操作的顺序性和完整性

  4. 吞吐量限制:传统方式难以应对高并发大数据量的 CDC 事件流

解决方案架构

整体设计思路

新的 CDC 模式通过以下创新设计实现高性能数据同步:


graph LR    A[CDC 数据源] --> B[SeaTunnel]    B --> C[原始表 Raw Table]    C --> D[Databend Stream]    D --> E[MERGE INTO 操作]    E --> F[目标表 Target Table]
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核心组件

1. CDC 模式激活机制

当用户在配置中指定 conflict_key 参数时,connector 自动切换到 CDC 模式:


sink {  Databend {    url = "jdbc:databend://databend:8000/default?ssl=false"    user = "root"    password = ""    database = "default"    table = "sink_table"        # Enable CDC mode    batch_size = 100    conflict_key = "id"    allow_delete = true  }}
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2. 原始表设计

系统自动创建一个临时原始表来存储 CDC 事件:


CREATE TABLE IF NOT EXISTS raw_cdc_table_${target_table} (    id VARCHAR,                    -- 主键标识    table_name VARCHAR,            -- 目标表名    raw_data JSON,                 -- 完整的行数据(JSON格式)    add_time TIMESTAMP,            -- 事件时间戳    action VARCHAR                 -- 操作类型:INSERT/UPDATE/DELETE)
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3. Stream 机制

利用 Databend Stream 功能监控原始表的变化:


CREATE STREAM IF NOT EXISTS stream_${target_table} ON TABLE raw_cdc_table_${target_table}
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Stream 的优势:


  • 增量处理:只处理新增的变更记录

  • 事务保证:确保数据不丢失

  • 高效查询:避免全表扫描

4. 两阶段处理模型

第一阶段:数据写入


  • SeaTunnel 将所有 CDC 事件(INSERT/UPDATE/DELETE)以 JSON 格式写入原始表

  • 支持批量写入,提高吞吐量


第二阶段:合并处理


  • 基于 seatunnel AggregatedCommitter 定期执行 MERGE INTO 操作

  • 将原始表的数据合并到目标表

MERGE INTO 核心逻辑

MERGE INTO target_table AS tUSING (    SELECT         raw_data:column1::VARCHAR AS column1,        raw_data:column2::INT AS column2,        raw_data:column3::TIMESTAMP AS column3,        action,        id    FROM stream_${target_table}    QUALIFY ROW_NUMBER() OVER(        PARTITION BY _id         ORDER BY _add_time DESC    ) = 1 ) AS sON t.id = s.idWHEN MATCHED AND s._action = 'UPDATE' THEN     UPDATE SET *WHEN MATCHED AND s._action = 'DELETE' THEN     DELETEWHEN NOT MATCHED AND s._action != 'DELETE' THEN     INSERT *
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实现细节

关键代码实现

根据 PR #9661 的实现,主要涉及以下核心类:

DatabendSinkWriter 增强

public class DatabendSinkWriter extends AbstractSinkWriter<SeaTunnelRow, DatabendWriteState> {        private boolean cdcMode;    private String rawTableName;    private String streamName;    private ScheduledExecutorService mergeExecutor;        @Override    public void write(SeaTunnelRow element) throws IOException {        if (cdcMode) {            // CDC 模式:写入原始表            writeToRawTable(element);        } else {            // 普通模式:直接写入目标表            writeToTargetTable(element);        }    }      private void performMerge(List<DatabendSinkAggregatedCommitInfo> aggregatedCommitInfos) {        // Merge all the data from raw table to target table        String mergeSql = generateMergeSql();        log.info("[Instance {}] Executing MERGE INTO statement: {}", instanceId, mergeSql);
try (Statement stmt = connection.createStatement()) { stmt.execute(mergeSql); log.info("[Instance {}] Merge operation completed successfully", instanceId); } catch (SQLException e) { log.error( "[Instance {}] Failed to execute merge operation: {}", instanceId, e.getMessage(), e); throw new DatabendConnectorException( DatabendConnectorErrorCode.SQL_OPERATION_FAILED, "Failed to execute merge operation: " + e.getMessage(), e); } }}
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配置选项扩展

DatabendSinkOptions 中新增 CDC 相关配置:


public class DatabendSinkOptions {      public static final Option<String> CONFLICT_KEY =            Options.key("conflict_key")                    .stringType()                    .noDefaultValue()                    .withDescription("Conflict key for CDC merge operations");
public static final Option<Boolean> ALLOW_DELETE = Options.key("allow_delete") .booleanType() .defaultValue(false) .withDescription("Whether to allow delete operations in CDC mode");}
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批处理优化策略

系统采用双重触发机制执行 MERGE 操作:


  1. 基于数量:当累积的 CDC 事件达到 batch_size 时触发

  2. 基于时间:seatunnel 的 checkpoint.interval 达到后触发


  if (isCdcMode && shouldPerformMerge()) {            performMerge(aggregatedCommitInfos);        }
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性能优势

1. 批量处理优化

  • 传统方式:1000 条更新 = 1000 次网络往返

  • CDC 模式:1000 条更新 = 1 次批量写入 + 1 次 MERGE 操作

2. 列式存储利用

  • MERGE INTO 操作充分利用 Databend 的列式存储特性

  • 批量更新时只需扫描相关列,减少 I/O 开销

3. 资源效率提升

  • 减少连接开销

  • 降低事务管理成本

  • 提高并发处理能力

使用示例

完整配置示例

env{  parallelism = 1  job.mode = "STREAMING"  checkpoint.interval = 1000}
source { MySQL-CDC { base-url="jdbc:mysql://127.0.0.1:3306/mydb" username="root" password="123456" table-names=["mydb.t1"] startup.mode="initial" }}sink { Databend { url = "jdbc:databend://127.0.0.1:8009?presigned_url_disabled=true" database = "default" table = "t1" user = "databend" password = "databend" batch_size = 2 auto_create = true interval = 3 conflict_key = "a" allow_delete = true }}
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监控与调试

-- 查看 Stream 状态SHOW STREAMS;
-- 查看原始表数据量SELECT COUNT(*) FROM raw_cdc_table_users;
-- 查看待处理的变更SELECT action, COUNT(*) FROM stream_users GROUP BY action;
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错误处理与容错

1. 重试机制

2. 数据一致性保证

  • 使用 QUALIFY ROW_NUMBER() 确保只处理最新的变更

  • Stream 机制保证不丢失数据

  • 支持 checkpoint 恢复

3. 资源清理

-- 定期清理已处理的原始表数据DELETE FROM raw_cdc_table_users WHERE _add_time < DATEADD(day, -7, CURRENT_TIMESTAMP());
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未来优化方向

  1. 智能批处理:根据数据特征动态调整批处理大小

  2. Schema 演进:自动处理表结构变更

  3. 监控指标:集成更完善的性能监控

总结

通过引入 Stream 和 MERGE INTO 机制,SeaTunnel 的 Databend sink connector 成功实现了高性能的 CDC 支持。这一创新方案不仅大幅提升了数据同步性能,还保证了数据一致性和可靠性。对于需要实时数据同步的 OLAP 场景,这一功能提供了强大的技术支撑。

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