前言 在大数据时代,数据孤岛问题日益凸显,企业内部不同业务系统之间的数据流转需求变得愈发迫切。我们在面对异构数据源之间的数据同步需求时,需要一款高效、稳定且易于扩展的工具。DataX 作为阿里巴巴开源的离线数据同步框架,凭借其强大的数据源适配能力和灵活的架构设计,成为解决数据离线同步问题的理想选择。本文将从设计理念、框架设计、核心架构、核心优势、实际应用等方面,深入解析 DataX 的项目价值。
一、DataX 的设计理念
DataX 是一个异构数据源离线同步工具,致力于实现包括关系型数据库(MySQL、Oracle等)、HDFS、Hive、ODPS、HBase、FTP等各种异构数据源之间稳定高效的数据同步功能。

设计理念:为了解决异构数据源同步问题,DataX将复杂的网状的同步链路变成了星型数据链路,DataX作为中间传输载体负责连接各种数据源。当需要接入一个新的数据源的时候,只需要将此数据源对接到DataX,便能跟已有的数据源做到无缝数据同步。
二、框架设计
DataX本身作为离线数据同步框架,采用Framework + plugin架构构建。将数据源读取和写入抽象成为Reader/Writer插件,纳入到整个同步框架中。
- Reader:Reader为数据采集模块,负责采集数据源的数据,将数据发送给Framework。
- Writer: Writer为数据写入模块,负责不断向Framework取数据,并将数据写入到目的端。
- Framework:Framework用于连接reader和writer,作为两者的数据传输通道,并处理缓冲,流控,并发,数据转换等核心技术问题。
三、核心架构
DataX 3.0 开源版本支持单机多线程模式完成同步作业运行,本小节按一个DataX作业生命周期的时序图,从整体架构设计非常简要说明DataX各个模块相互关系。

核心模块介绍:
DataX完成单个数据同步的作业,我们称之为Job,DataX接受到一个Job之后,将启动一个进程来完成整个作业同步过程。DataX Job模块是单个作业的中枢管理节点,承担了数据清理、子任务切分(将单一作业计算转化为多个子Task)、TaskGroup管理等功能。
DataXJob启动后,会根据不同的源端切分策略,将Job切分成多个小的Task(子任务),以便于并发执行。Task便是DataX作业的最小单元,每一个Task都会负责一部分数据的同步工作。
切分多个Task之后,DataX Job会调用Scheduler模块,根据配置的并发数据量,将拆分成的Task重新组合,组装成TaskGroup(任务组)。每一个TaskGroup负责以一定的并发运行完毕分配好的所有Task,默认单个任务组的并发数量为5。
每一个Task都由TaskGroup负责启动,Task启动后,会固定启动Reader—>Channel—>Writer的线程来完成任务同步工作。
DataX作业运行起来之后, Job监控并等待多个TaskGroup模块任务完成,等待所有TaskGroup任务完成后Job成功退出。否则,异常退出,进程退出值非0
DataX调度流程:
举例来说,用户提交了一个DataX作业,并且配置了20个并发,目的是将一个100张分表的mysql数据同步到odps里面。 DataX的调度决策思路是:
DataXJob根据分库分表切分成了100个Task。
根据20个并发,DataX计算共需要分配4个TaskGroup。
4个TaskGroup平分切分好的100个Task,每一个TaskGroup负责以5个并发共计运行25个Task。
四、核心优势
可靠的数据质量监控
完美解决数据传输个别类型失真问题
DataX旧版对于部分数据类型(比如时间戳)传输一直存在毫秒阶段等数据失真情况,新版本DataX3.0已经做到支持所有的强数据类型,每一种插件都有自己的数据类型转换策略,让数据可以完整无损的传输到目的端。
提供作业全链路的流量、数据量运行时监控
DataX3.0运行过程中可以将作业本身状态、数据流量、数据速度、执行进度等信息进行全面的展示,让用户可以实时了解作业状态。并可在作业执行过程中智能判断源端和目的端的速度对比情况,给予用户更多性能排查信息。
提供脏数据探测
在大量数据的传输过程中,必定会由于各种原因导致很多数据传输报错(比如类型转换错误),这种数据DataX认为就是脏数据。DataX目前可以实现脏数据精确过滤、识别、采集、展示,为用户提供多种的脏数据处理模式,让用户准确把控数据质量大关!
丰富的数据转换功能
DataX作为一个服务于大数据的ETL工具,除了提供数据快照搬迁功能之外,还提供了丰富数据转换的功能,让数据在传输过程中可以轻松完成数据脱敏,补全,过滤等数据转换功能,另外还提供了自动groovy函数,让用户自定义转换函数。
精准的速度控制
DataX3.0提供了包括通道(并发)、记录流、字节流三种流控模式,可以随意控制你的作业速度,让你的作业在库可以承受的范围内达到最佳的同步速度。
"speed": {
"channel": 5,
"byte": 1048576,
"record": 10000
}
强劲的同步性能
DataX3.0每一种读插件都有一种或多种切分策略,都能将作业合理切分成多个Task并行执行,单机多线程执行模型可以让DataX速度随并发成线性增长。在源端和目的端性能都足够的情况下,单个作业一定可以打满网卡。
健壮的容错机制
DataX作业是极易受外部因素的干扰,网络闪断、数据源不稳定等因素很容易让同步到一半的作业报错停止。因此稳定性是DataX的基本要求,在DataX 3.0的设计中,重点完善了框架和插件的稳定性。目前DataX3.0可以做到线程级别、进程级别(暂时未开放)、作业级别多层次局部/全局的重试,保证用户的作业稳定运行。
极简的使用体验
五、实际应用
任务调度模块旨在针对具体的项目进行项目内或项目间的数据调度任务配置,结合资源文件管理以及模型管理中心,可以实现端到端的数据流传输。可针对各个项目的细节,选择不同的调度流程节点,系统支持多种方式的数据传输组合,如ORACLE/MYSQL-->HIVE,ORACLE/MYSQL-->starrocks等。
DataX任务类型,用于执行DataX程序
【自定义模板】:开关关闭,用户通过在页面选择数据源和目标源实现数据同步,若默认提供的数据源不满足需求,可在自定义模板选项中开关开启,输入自定义json完成数据同步。
【数据源】:选择抽取数据的数据源,目前支持的数据源类型为“MYSQL”、“POSTGRESQL”、“ORACLE”、“SQLSERVER”。
【sql语句】:抽取源数据的 sql 语句,节点执行时自动解析 sql 查询列名,映射为目标表同步列名,源表和目标表列名不一致时,可以通过列别名(as)转换。
【目标库】:选择数据同步的目标库,目前支持的数据源类型为“MYSQL”、“POSTGRESQL”、“ORACLE”、“SQLSERVER”、“STARROCKS”。
【目标表】:选择数据同步的目标表
【目标库前置sql】:前置sql在sql语句之前执行。比如一些临时表的创建。
【目标库后置sql】:后置sql在sql语句之后执行。比如临时表的清理。
【限流(字节数)】:限制查询的字节数,下拉选框,单位为KB。
【限流(记录数)】:限制查询的记录数,下拉选框,0代表不限制。
监控日志
任务的运行日志。对于新架构的实时管道,运行日志页面细分为运行概况、运行详情日志,默认展示运行概况日志
- 运行概况日志对接实时程序job级别日志
- 运行详情日志对接实时程序task级别日志(包含flink-source、datax、flink-sink日志等)