PyFlink Metrics 在 UDF 里埋点(Counter/Gauge/Distribution/Meter)、分组 Scope、生产可观测性最佳实践

1. PyFlink Metrics 的入口:UDF.open() + MetricGroup

在 Python UDF 里,指标注册通常写在open()

  • open():每个并行子任务(subtask)初始化时调用一次
  • eval():每条数据调用(或每批数据调用,取决于 UDF 类型)

所以推荐模式是:

  • open()里注册指标(Counter/Gauge/Distribution/Meter)
  • eval()里更新指标

示例骨架:

frompyflink.table.udfimportScalarFunctionclassMyUDF(ScalarFunction):defopen(self,function_context):mg=function_context.get_metric_group()# register metrics heredefeval(self,x):# update metrics herereturnx

2. 四类指标类型:Counter / Gauge / Distribution / Meter

PyFlink 支持四种常用指标类型,各自适用场景不同。

2.1 Counter:计数器(最常用)

用途:统计处理条数、错误数、某类事件数等
更新方式:inc()/inc(n)/dec()/dec(n)

frompyflink.table.udfimportScalarFunctionclassMyUDF(ScalarFunction):def__init__(self):self.counter=Nonedefopen(self,function_context):self.counter=function_context.get_metric_group().counter("my_counter")defeval(self,i):self.counter.inc(i)# 示例里用 i 递增returni

工程建议(更贴近生产):

  • inc()统计条数
  • 用独立 counter 统计异常:error_counter.inc()

2.2 Gauge:按需取值(只能是 int)

用途:展示“当前状态值”,例如当前缓存大小、最近一条数据长度、队列长度等
注册方式:gauge(name, Callable[[], int])
限制:Gauge 只支持整数

frompyflink.table.udfimportScalarFunctionclassMyUDF(ScalarFunction):def__init__(self):self.length=0defopen(self,function_context):function_context.get_metric_group().gauge("my_gauge",lambda:self.length)defeval(self,i):self.length=ireturni-1

工程建议:

  • Gauge 的 callable 里不要做重计算,只返回当前值
  • 如果你要报 float,通常做放大(比如乘 1000 转 int)或换别的指标类型/外部上报策略

2.3 Distribution:分布统计(sum/count/min/max/mean,只支持 int)

用途:统计某个值的分布特征,比如每条数据大小、处理耗时(毫秒)、某字段长度等
更新方式:update(n: int)

frompyflink.table.udfimportScalarFunctionclassMyUDF(ScalarFunction):def__init__(self):self.distribution=Nonedefopen(self,function_context):self.distribution=function_context.get_metric_group().distribution("my_distribution")defeval(self,i):self.distribution.update(i)returni-1

工程建议:

  • 用毫秒/字节/长度这种自然 int 的指标最合适
  • 如果是耗时,尽量在 Python 内用轻量计时(避免每条数据记录太重)

2.4 Meter:吞吐率(事件/秒,滑动时间窗)

用途:看吞吐趋势,比如每秒处理记录数、某类事件速率
更新方式:mark_event()/mark_event(n)
可配置统计时间窗:默认 60s,可指定 120s 等

frompyflink.table.udfimportScalarFunctionclassMyUDF(ScalarFunction):def__init__(self):self.meter=Nonedefopen(self,function_context):self.meter=function_context.get_metric_group().meter("my_meter",time_span_in_seconds=120)defeval(self,i):self.meter.mark_event(i)returni-1

工程建议:

  • 一般用mark_event(1)表示处理 1 条
  • 不要把业务字段值当成 event 数随便塞进去,除非它就是“事件个数”

3. 指标分组:add_group() 做业务维度聚合

你可以通过MetricGroup.add_group(key, value=None)做分组,形成更清晰的指标层级。

3.1 普通分组(类似 namespace)

function_context \.get_metric_group()\.add_group("my_metrics")\.counter("my_counter")

效果:指标会挂在my_metrics分组下,避免所有指标挤在一个层级。

3.2 key-value 分组(定义 user variable)

function_context \.get_metric_group()\.add_group("my_metrics_key","my_metrics_value")\.counter("my_counter")

注意点(文档强调):

  • 这种写法会创建“用户变量(user variable)”
  • 用户变量不能用在 scope formats(也就是不能指望它出现在 scope 格式化模板里)

4. 生产最佳实践:怎么埋点才有用、不拖垮性能?

下面这些是“埋了之后真的能救命”的指标组合(建议你直接套用):

  • processed_records(Counter):处理总条数
  • error_records(Counter):异常条数(try/except 里 inc)
  • current_cache_size(Gauge):当前缓存/字典大小(如果你在 open 里加载了东西)
  • latency_ms(Distribution):单条处理耗时或某阶段耗时(整数毫秒)
  • throughput_rps(Meter):记录速率(每秒条数)

性能注意:

  • 指标更新要轻:Counter/Meter 很轻,Distribution/Gauge callable 也尽量轻
  • 不要在 Gauge 的 lambda 里做昂贵计算
  • 分组不要做高基数维度(例如把 user_id 当 group value),会导致指标爆炸

5. 一段“可直接用于生产 UDF”的埋点模板

你可以把这段作为自己的标准模板(结构清晰,扩展方便):

  • open:注册 metrics
  • eval:更新 metrics + 业务处理

(如果你需要,我也可以按你现有的 UDF 样式,给你写一个“带异常计数 + 耗时分布 + 吞吐 meter + 分组”的完整类)

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