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编辑说
今年的开源之夏活动已渐近尾声,历经半年多的潜心开发,Apache 项目的开发者们收获满满。今天,让我们聚焦于在 Apache SeaTunnel 所支持的 Flink 引擎上实现 CDC 源模式的项目。从项目的初始构思,到一步步的开发实践,再到完成后的感悟,全方位领略这一成果的诞生历程。
接下来,让我们通过采访,走进这位来自北京科技大学的开发者的开源世界,看看她是如何兼顾繁重的学习任务,圆满完成这次开发任务的吧!
个人介绍

董嘉欣
项目导师:Lucifer Tyrant
学校+专业:北京科技大学 大数据管理与应用
项目名称
项目背景
在实时数据同步场景中,源表的schema变更,如新增列、修改列类型等是常见需求。目前Apache SeaTunnel已经在自研引擎上支持了CDC schema evolution,但在Flink引擎上还没有实现这一特性,这导致用户在使用Flink引擎进行CDC同步时,一旦遇到schema变更就需要重启任务,非常影响数据同步的连续性和稳定性。
实现思路
我的实现灵感主要来自于Flink CDC项目的设计思路。在研究Flink CDC的schema evolution实现后结合Apache SeaTunnel的架构特点,设计了一套适配Flink引擎的schema演化方案。
具体实现时序图如下:

核心架构设计包含以下几个关键组件:
SchemaCoordinator
维护了schemaChangeStates映射表,记录每个表的schema变更状态
通过schemaVersions跟踪每个表的schema版本号
使用ReentrantLock锁机制保证多个并发schema变更请求的线程安全
维护pendingRequests队列,管理等待schema变更完成的CompletableFuture
职责:这是整个方案的核心协调中心,负责全局schema变更的状态管理和同步协调
实现细节:
SchemaOperator
在processElement()方法中检测SchemaChangeEvent
调用processSchemaChangeEvent()处理schema变更流程
维护currentSchemaChangeFuture用于支持schema变更的取消和回滚
通过lastProcessedEventTime防止重复处理旧的schema变更事件
职责:插入在CDC Source和Sink之间的专用算子,负责拦截和处理schema变更事件
实现细节:
遇到的关键问题及解决过程:
在开发过程中,我遇到了一个比较棘手的问题:在processElement方法中处理schema变更事件时,整个流程会卡住,不再继续处理后续数据,只会不断地执行checkpoint流程。
通过仔细分析日志,我发现了问题的根源:
2025-08-17 12:33:36,597 INFO FlinkSinkWriter - FlinkSinkWriter handled FlushEvent for table: .schema_test.products2025-08-17 12:33:36,597 INFO SchemaOperator - FlushEvent sent to downstream for table: .schema_test.products2025-08-17 12:33:36,597 INFO SchemaCoordinator - Processing schema change for table: .schema_test.products2025-08-17 12:33:36,598 WARN SchemaCoordinator - No schema change state found for table: .schema_test.products
从这些日志可以看出,先发送了FlushEvent到下游,FlinkSinkWriter处理完FlushEvent后尝试通知SchemaCoordinator,但此时SchemaCoordinator还没有初始化schema change state(因为请求协调器的代码还没执行),导致通知失败。SchemaOperator中的schemaChangeFuture.get()方法会一直等待,直到60秒超时。
之后通过观察日志状态,我调整了执行顺序,将原本 “先发送FlushEvent,后请求SchemaCoordinator” 的逻辑,改为 “先请求SchemaCoordinator创建状态,后发送FlushEvent“ **,就比如这里:
CompletableFuture<SchemaResponse> schemaChangeFuture =schemaCoordinator.requestSchemaChange(tableId, jobId, schemaChangeEvent.getChangeAfter(), 1);currentSchemaChangeFuture.set(schemaChangeFuture);sendFlushEventToDownstream(schemaChangeEvent); // 在请求协调器之后才发送

这样确保SchemaCoordinator先创建好schema change state,之后请求的时候就不会返回空,然后算子将FlushEvent被发送到下游,下游处理完FlushEvent后,因为此时state已经存在,就可以成功通知SchemaCoordinator,SchemaCoordinator收到通知后,完成schema change的CompletableFuture,之后processSchemaChangeEvent方法的等待结束,继续执行后续流程。
项目成果
解决的问题:
为用户带来的好处:
技术贡献:
改进方向:
同时,为了更好地了解同学们在参与开源之夏项目中的开发心得和感受,Apache SeaTunnel 对同学们进行了简短的采访,以下为采访实录:
Q
在众多项目中,为什么选择参与 Apache SeaTunnel 的项目?
A
我选择参与 Apache SeaTunnel 项目,主要有这样几点考虑:第一是它的技术方向和我已有的经验非常契合。之前在一家初创公司实习时,我们就是用SeaTunnel做数据集成,支持数据仓库的搭建。我自己也常用Flink开发数据处理管道、搭建实时血缘系统,对数据集成和实时同步这个领域很感兴趣。SeaTunnel作为新一代数据集成平台,技术栈新、架构清晰,我觉得很适合深入学习并做出贡献。
而且,Apache SeaTunnel 社区氛围特别好,社区非常活跃,大家响应也很及时,对像我这样初次参与开源的同学来说非常友好,CDC schema evolution 这个功能解决的是真实场景中的痛点,能看到自己写的代码真正帮助到用户,会很有成就感。
Q
Apache SeaTunnel 的项目与你的学业有什么交集吗?
A
有挺多交集的。比如我们大数据处理课程中讲到的 Flink、StarRocks 等框架,在 SeaTunnel 里都有深入的应用。大二时为了处理 Spark 相关的微批次任务,我还用过 StreamPark,所以对数据集成这一块也比较熟悉。参与 SeaTunnel 项目,正好能把课堂上学到的理论知识在实际项目中落地,加深理解。
Q
参与这个项目给你的学业和未来个人规划带来了哪些影响?
A
这个项目让我收获很大。比如,为了理解CDC的实现,我深入阅读了Flink CDC的源码,对Flink的运行机制、分布式协调、异步编程等有了更扎实的理解。
同时,在导师的指导下,我也学会了如何在大型开源项目中协作:包括代码规范、PR流程、测试覆盖等工程实践,为我未来的开源参与打下了很好的基础。更重要的是,通过这个项目,我明确了自己对数据基础架构方向的兴趣,未来也希望在这个领域继续深耕。
Q
参与这个项目的过程中您遇到的最大的挑战是什么?是如何克服的?
A
最大的挑战是遇到一个比较棘手的技术问题:在实现过程中,processElement方法会卡住,只做checkpoint却不继续处理数据。此外,在架构设计上,如何将新功能优雅地集成到现有系统中,也比我预想的要复杂。
为解决这些问题,除了自己反复调试、查阅资料,也积极向导师和社区伙伴请教。大家的建议给了我很多启发,也帮助我逐步理清了思路。
Q
您参与开源有多长时间了?喜欢开源吗?开源给你带来了哪些改变?
A
Q
您之前是否了解过或使用过 SeaTunnel或其他数据集成产品?
A
Q
Apache SeaTunnel社区贡献给您的第一印象是怎样的?您希望在这里有何收获?
A
Q
您后续还会持续在 Apache SeaTunnel社区活跃吗?
A
Apache SeaTunnel是一个云原生的多模态、高性能海量数据集成工具。北京时间 2023 年 6 月1 日,全球最大的开源软件基金会ApacheSoftware Foundation正式宣布Apache SeaTunnel毕业成为Apache顶级项目。目前,SeaTunnel在GitHub上Star数量已达8k+,社区达到6000+人规模。SeaTunnel支持在云数据库、本地数据源、SaaS、大模型等170多种数据源之间进行数据实时和批量同步,支持CDC、DDL变更、整库同步等功能,更是可以和大模型打通,让大模型链接企业内部的数据。
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