问题排查－Flink session窗口最后一个不过期问题

问题描述

线上使用flink进行session窗口分析，分析结果写入db。在使用分析结果时发现实际统计数据缺少最后一条窗口的数据。

排查过程

查看flink写入db日志，发现没有最后一个session窗口统计数据写入的日志。猜测是flink没有触发session窗口过期，遂采取以下步骤进行问题复现和定位。

联系业务系统，梳理session窗口数据来源

经反馈数据来源为用户xx操作。

线上环境模拟用户操作，触发session窗口数据写入

业务系统有写入session窗口数据日志。

查看flink写入db日志

一段时间后，上一次未触发过期的session窗口统计数据写入db，但是没有最后一次的session窗口统计数据。

上网百度、查看官网session窗口功能文档

重点了解timestamp、水印、打点功能。关注WatermarkStrategy、WatermarkGenerator、TimestampAssigner及其实现类的功能，了解了flink内部时间戳生成逻辑、周期性发送水印逻辑。定位到问题在周期性发送水印上。

	水印生成类及相关方法 BoundedOutOfOrdernessTimestampExtractor.class

		public final Watermark getCurrentWatermark() {
	        long potentialWM = this.currentMaxTimestamp - this.maxOutOfOrderness;
	        if (potentialWM >= this.lastemittedWatermark) {
	            this.lastemittedWatermark = potentialWM;
	        }

       		return new Watermark(this.lastemittedWatermark);
    	}

	    public final long extractTimestamp(T element, long prevIoUsElementTimestamp) {
	        long timestamp = this.extractTimestamp(element);
	        if (timestamp > this.currentMaxTimestamp) {
	            this.currentMaxTimestamp = timestamp;
	        }
	
	        return timestamp;
	    }

这里可以知道发送的水印依赖于currentMaxTimestamp，而currentMaxTimestamp依赖于接收元素element触发extractTimestamp计算，也就是水印的时间更新必须要接收元素才行！！

问题解决、测试上线

使用自己的WatermarkStrategy和WatermarkGenerator实现水印超过一段时间没有接收到元素后就使用当前时间做为水印时间戳。代码如下：

MyWatermarkStrategy.class

	public class MyWatermarkStrategy<T> implements WatermarkStrategy<T> {
        private static final long serialVersionUID = 1L;
        private final AssignerWithPeriodicWatermarks<T> wms;
        private final Long autoWatermarkInterval;

        public MyWatermarkStrategy(AssignerWithPeriodicWatermarks<T> wms, Long autoWatermarkInterval) {
            this.wms = (AssignerWithPeriodicWatermarks)Preconditions.checkNotNull(wms);
            this.autoWatermarkInterval = autoWatermarkInterval;
        }

        @Override
        public TimestampAssigner<T> createTimestampAssigner(TimestampAssignersupplier.Context context) {
            return this.wms;
        }

        @Override
        public WatermarkGenerator<T> createWatermarkGenerator(org.apache.flink.api.common.eventtime.WatermarkGeneratorsupplier.Context context) {
            return new MyAssignerWithPeriodicWatermarksAdapter(this.wms, this.autoWatermarkInterval);
        }
    }

MyAssignerWithPeriodicWatermarksAdapter.class

	public static class MyAssignerWithPeriodicWatermarksAdapter<T> implements WatermarkGenerator<T>{
        private final AssignerWithPeriodicWatermarks<T> wms;
        private final Long autoWatermarkInterval;

        public MyAssignerWithPeriodicWatermarksAdapter(AssignerWithPeriodicWatermarks<T> wms, Long autoWatermarkInterval) {
            this.wms = (AssignerWithPeriodicWatermarks)Preconditions.checkNotNull(wms);
            this.autoWatermarkInterval = autoWatermarkInterval;
        }

        @Override
        public void onEvent(T event, long eventTimestamp, WatermarkOutput output) {
        }

        @Override
        public void onPeriodicEmit(org.apache.flink.api.common.eventtime.WatermarkOutput output) {
            Watermark next = this.wms.getCurrentWatermark();
            if (next != null) {
                Long emitWatermarkTimestamp = (autoWatermarkInterval != null && autoWatermarkInterval.longValue() != 0L && (System.currentTimeMillis() - next.getTimestamp() < autoWatermarkInterval)) ? next.getTimestamp() : System.currentTimeMillis();
                output.emitWatermark(new org.apache.flink.api.common.eventtime.Watermark(emitWatermarkTimestamp));
            }
        }
    }

经测试，线上环境最后一个session窗口在没有数据超过autoWatermarkInterval时间间隔后会触发过期。