Flink Oracle CDC 环境配置与验证

一、Oracle 数据库核心配置详解

1. 启用归档日志（Archiving Log）

Oracle CDC 依赖归档日志获取增量变更数据，需按以下步骤启用：

非CDB数据库配置：

-- 以DBA身份连接数据库  
CONNECT sys/password AS SYSDBA;  

-- 配置归档目标路径和大小  
ALTER SYSTEM SET db_recovery_file_dest_size = 10G;  
ALTER SYSTEM SET db_recovery_file_dest = '/opt/oracle/oradata/recovery_area' SCOPE=SPFILE;  

-- 重启数据库并启用归档模式  
SHUTDOWN IMMEDIATE;  
STARTUP MOUNT;  
ALTER DATABASE ARCHIVELOG;  
ALTER DATABASE OPEN;  

-- 检查归档模式是否启用  
ARCHIVE LOG LIST;  
-- 输出应显示：Database log mode: Archive Mode  

CDB数据库配置（多租户架构）：

-- 连接CDB根容器  
CONNECT sys/password@//localhost:1521/ORCLCDB AS SYSDBA;  

-- 配置归档路径（与非CDB类似）  
ALTER SYSTEM SET db_recovery_file_dest_size = 10G;  
ALTER SYSTEM SET db_recovery_file_dest = '/opt/oracle/oradata/recovery_area' SCOPE=SPFILE;  
SHUTDOWN IMMEDIATE;  
STARTUP MOUNT;  
ALTER DATABASE ARCHIVELOG;  
ALTER DATABASE OPEN;  

-- 进入PDB容器（如ORCLPDB1）  
ALTER SESSION SET CONTAINER = ORCLPDB1;  

2. 启用补充日志（Supplemental Logging）

补充日志用于捕获数据变更的前后状态，需为目标表或数据库启用：

-- 为指定表启用补充日志（捕获所有列变更）  
ALTER TABLE inventory.customers ADD SUPPLEMENTAL LOG DATA (ALL) COLUMNS;  

-- 为整个数据库启用补充日志  
ALTER DATABASE ADD SUPPLEMENTAL LOG DATA;  

3. 创建专用用户并授权

-- 创建表空间（非CDB）  
CREATE TABLESPACE logminer_tbs DATAFILE '/opt/oracle/oradata/SID/logminer_tbs.dbf' 
SIZE 25M REUSE AUTOEXTEND ON MAXSIZE UNLIMITED;  

-- 创建用户并授予基础权限（非CDB）  
CREATE USER flinkuser IDENTIFIED BY flinkpw 
DEFAULT TABLESPACE logminer_tbs QUOTA UNLIMITED ON logminer_tbs;  
GRANT CREATE SESSION, SET CONTAINER, SELECT ON V_$DATABASE TO flinkuser;  
GRANT FLASHBACK ANY TABLE, SELECT ANY TABLE TO flinkuser;  
GRANT SELECT_CATALOG_ROLE, EXECUTE_CATALOG_ROLE TO flinkuser;  
GRANT SELECT ANY TRANSACTION, LOGMINING, ANALYZE ANY TO flinkuser;  

-- 授予LogMiner相关权限  
GRANT EXECUTE ON DBMS_LOGMNR TO flinkuser;  
GRANT EXECUTE ON DBMS_LOGMNR_D TO flinkuser;  

-- 授予视图查询权限（关键：读取日志元数据）  
GRANT SELECT ON V_$LOG, V_$LOG_HISTORY TO flinkuser;  
GRANT SELECT ON V_$LOGMNR_LOGS, V_$LOGMNR_CONTENTS TO flinkuser;  
GRANT SELECT ON V_$LOGMNR_PARAMETERS, V_$LOGFILE TO flinkuser;  
GRANT SELECT ON V_$ARCHIVED_LOG, V_$ARCHIVE_DEST_STATUS TO flinkuser;  

CDB数据库特殊配置：

-- 在CDB中创建用户时指定CONTAINER=ALL  
CREATE USER flinkuser IDENTIFIED BY flinkpw 
DEFAULT TABLESPACE logminer_tbs QUOTA UNLIMITED ON logminer_tbs CONTAINER=ALL;  
GRANT CREATE SESSION, SET CONTAINER TO flinkuser CONTAINER=ALL;  
-- 其他权限同理添加CONTAINER=ALL后缀（如GRANT SELECT ANY TABLE TO flinkuser CONTAINER=ALL）  

二、Flink 环境集成配置

1. 添加Maven依赖（项目开发）

<dependency>
    <groupId>com.ververicagroupId>
    <artifactId>flink-sql-connector-oracle-cdcartifactId>
    <version>3.0.1version>
    <scope>providedscope>
dependency>

2. SQL Client部署（非Maven环境）

1. 下载连接器JAR包：flink-sql-connector-oracle-cdc-3.0.1.jar
2. 将JAR包放入$FLINK_HOME/lib/目录
3. 重启Flink集群使依赖生效

三、Flink SQL 表定义与参数详解

1. 完整建表示例（含元数据列）

-- 设置checkpoint间隔（可选）  
SET 'execution.checkpointing.interval' = '5s';  

-- 创建Oracle CDC表（含元数据列）  
CREATE TABLE oracle_products (
    id INT,
    name STRING,
    description STRING,
    weight DECIMAL(10, 3),
    -- 元数据列：捕获数据库变更信息  
    db_name STRING METADATA FROM 'database_name' VIRTUAL,
    schema_name STRING METADATA FROM 'schema_name' VIRTUAL,
    table_name STRING METADATA FROM 'table_name' VIRTUAL,
    op_ts TIMESTAMP_LTZ(3) METADATA FROM 'op_ts' VIRTUAL,
    PRIMARY KEY(id) NOT ENFORCED
) WITH (
    'connector' = 'oracle-cdc',
    'hostname' = '192.168.1.100',
    'port' = '1521',
    'username' = 'flinkuser',
    'password' = 'flinkpw',
    'database-name' = 'ORCLCDB',
    'schema-name' = 'inventory',
    'table-name' = 'products',
    -- 关键参数详解  
    'debezium.log.mining.strategy' = 'online_catalog',
    'debezium.log.mining.continuous.mine' = 'true',
    'scan.startup.mode' = 'initial',
    'scan.incremental.snapshot.enabled' = 'true'
);

2. 核心参数详解

参数名	必选	默认值	类型	说明
connector	是	无	String	固定为oracle-cdc
hostname	否	无	String	Oracle服务器IP（若配置url，则可不填）
username	是	无	String	连接Oracle的用户名（需具备前文授权的权限）
password	是	无	String	连接Oracle的密码
database-name	是	无	String	数据库名（如ORCLCDB）
schema-name	是	无	String	模式名（如inventory）
table-name	是	无	String	表名（如products）
port	否	1521	Integer	数据库端口号
url	否	自动拼接	String	JDBC连接串（优先级高于hostname+port），格式：jdbc:oracle:thin:@host:port/database
scan.startup.mode	否	initial	String	启动模式：initial（快照+redo日志）、latest-offset（仅最新变更）
scan.incremental.snapshot.enabled	否	true	Boolean	启用增量快照（并行读取，无需锁），建议保持默认
debezium.log.mining.strategy	否	online_catalog	String	日志挖掘策略：online_catalog（在线目录）、file_based（基于文件）
debezium.log.mining.continuous.mine	否	true	Boolean	持续挖掘日志（保持增量读取）

四、环境验证与测试流程

1. 准备测试数据（Oracle）

-- 创建测试表（假设已在inventory模式下）  
CREATE TABLE inventory.products (
    id INT PRIMARY KEY,
    name VARCHAR2(100),
    price NUMBER(10, 2),
    stock INT,
    update_time TIMESTAMP
);

-- 插入测试数据  
INSERT INTO inventory.products VALUES (1, '笔记本电脑', 5999.00, 100, SYSDATE);  
INSERT INTO inventory.products VALUES (2, '智能手机', 3999.00, 200, SYSDATE);  
COMMIT;

2. 使用Flink SQL验证数据同步

-- 查询Oracle CDC表（首次查询触发快照读取）  
SELECT * FROM oracle_products;  

-- 观察输出：应显示插入的两条记录  
-- 后续在Oracle中更新数据，Flink会实时捕获变更  
UPDATE inventory.products SET price = 6499.00 WHERE id = 1;  
COMMIT;

3. DataStream API 验证示例（并行模式）

import org.apache.flink.cdc.connectors.oracle.source.OracleSourceBuilder;
import org.apache.flink.cdc.debezium.JsonDebeziumDeserializationSchema;
import org.apache.flink.streaming.api.environment.StreamExecutionEnvironment;

public class OracleCdcParallelExample {
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        // 配置Oracle Source（并行增量快照模式）
        OracleSourceBuilder<String> sourceBuilder = OracleSourceBuilder.<String>builder()
                .hostname("192.168.1.100")
                .port(1521)
                .database("ORCLCDB")
                .schemaList("inventory")
                .tableList("inventory.products")
                .username("flinkuser")
                .password("flinkpw")
                .deserializer(new JsonDebeziumDeserializationSchema())
                .startupOptions(StartupOptions.initial())
                .splitSize(1000) // 快照分片大小
                .debeziumProperty("log.mining.strategy", "online_catalog");

        StreamExecutionEnvironment env = StreamExecutionEnvironment.getExecutionEnvironment();
        env.enableCheckpointing(5000); // 5秒checkpoint
        env.fromSource(
                sourceBuilder.build(),
                WatermarkStrategy.noWatermarks(),
                "Oracle CDC Source")
            .setParallelism(4) // 设置4并行度读取
            .print();
        
        env.execute("Oracle CDC Test");
    }
}

五、常见问题与解决方案

1. 归档日志未启用错误

   ERROR: ORA-01232: archived log is disabled
   

   • 解决方案：确认已执行ALTER DATABASE ARCHIVELOG，并重启数据库使配置生效。

2. 权限不足错误

   ERROR: ORA-01031: insufficient privileges
   

   • 解决方案：检查用户是否具备LOGMINING、SELECT ANY TRANSACTION等关键权限，重新执行授权语句。

3. 增量快照失败（无主键表）

   ERROR: Table has no primary key, cannot split snapshot chunks
   

   • 解决方案：为表添加主键，或手动指定分片键：

     'scan.incremental.snapshot.chunk.key-column' = 'id'  -- 替换为实际列名
     

4. CDB/PDB连接失败

   • 解决方案：在Flink DDL中添加PDB名称：

     'debezium.database.pdb.name' = 'ORCLPDB1'  -- 替换为实际PDB名
     

5. 快照阶段Checkpoint超时

   • 解决方案：调整Flink配置以避免大表快照时Checkpoint失败：

     SET 'execution.checkpointing.interval' = '10min';
     SET 'execution.checkpointing.tolerable-failed-checkpoints' = '100';
     

六、生产环境优化建议

1. 归档日志清理策略

   • 配置自动删除过期归档日志：

     -- 创建归档日志删除策略（保留7天）  
     EXEC DBMS_BACKUP_RESTORE.DELETEARCHIVELOG(
         'OLDER THAN 7 DAYS', 
         'DELETE'
     );
     

2. 连接池优化

   • 在Flink DDL中调整连接池大小：

     'connection.pool.size' = '30'  -- 根据并发需求调整
     

3. 性能监控

   • 监控Oracle视图V$LOGMNR_CONTENTS确认日志挖掘状态，或通过Flink Web UI观察任务并行度与吞吐量。

通过以上步骤，可完成Flink Oracle CDC的全流程配置与验证。生产环境中需特别注意归档日志空间管理、CDB/PDB架构适配及大表快照的并行参数调优，以确保数据一致性和系统稳定性。