在SSIS的體系結構中，Package是SSIS的最重要的部分，從本質上來講，Package是一個有序地執行任務的單元。Package的核心是控制流（Control Flow），用于協調包中所有組件的執行順序。數據流（Data Flow）是控制流中的核心組件，用于把數據提取到服務器內存中，轉換數據并把數據寫入到目標結構中。

一，控制流

控制流用于協調包中所有組件的執行順序，這些組件由Task和容器構成，并且受到優先約束的控制。

控制流由三大組件構成，分別是Task，容器和優先約束。

容器用于把Task集合到一起，除了視覺上的分組外，容器還允許用戶定義作用域在容器范圍內的變量和事件處理程序。

Task是一個獨立的工作單元，為包提供了實現特定功能的接口。

優先約束不僅把Task連接到一起，而且指定Task執行的順序。

Task按照優先約束（Precedence Constraint）規定的順序執行下去。在一個Task工作之前，Package必須完成其前面Task，不管前面的Task執行的結果是成功、失敗或者完成。

1，優先約束

優先約束是把Task連接到一起的連接器，而且定義了Task的執行順序。優先約束定義了Task的執行路徑和條件，只有滿足優先約束的條件時，才能按照連接路徑繼續執行下一個Task。例如，在下圖所示的控制流中，優先約束把Execute SQL Task和 Data Flow Task連接到一起，并且規定只有Execute SQL Task都執行完成之后，才會執行Data Flow Task。

為兩個Task創建優先約束，必須設置約束值或表達式，當約束值或表達式為True時，滿足約束條件。

優先約束的求值運算（Evaluation operation）有四種：

約束（Constraint），根據約束的結果來確定約束的狀態

表達式（Expression），根據表達式的結果來確定約束的狀態

表達式和約束（Expression and Constraint），根據表達式和約束結果的組合來確定約束的狀態

表達式或約束（Expression or Constraint），根據表達式或約束的結果之一來確定約束的狀態

根據約束選項的不同，約束值有Value和表達式兩種類型：

當求值選項為約束時，約束值有：成功（Success）、失敗（Failure）和完成（Completion）；

當求值選項為表達式時，需要用戶編寫表達式；

約束值共有三種有效值，他們的含義是：

成功約束：表示只有在前置任務或容器成功時，才會執行當前的任務；

失敗約束：表示只有在前置任務或容器失敗時，才會執行當前的任務；

完成約束：表示只有在前置任務或容器完成（不管失敗或成功）時，才會指定當前的任務

當一個Task上創建了多個約束時，必須設置多個約束的邏輯組合。當設置為邏輯與時，多個優先約束同時為True，才滿足優先約束的條件；當設置為邏輯或時，只要有一個約束為True，就滿足優先約束的條件。多重約束使當前Task在前置任務都成功（邏輯與）的情況下，或者任意一個前置任務成功（邏輯或）的情況下執行。

2，優先約束控制Task的并發

控制流不能在Task組件之間傳遞數據，它擔當Task的調度者，用于串行或并行執行任務。如果兩個Task之間沒有設置優先約束，那么這兩個Task是并發執行的。在設計Package時，應該最大限度地提高Task組件的并發處理能力，這樣能夠充分利用服務器的系統資源，有助于減少ETL執行的時間。

3，Task組件通過優先約束保持同步

在Task組件之間設置優先約束，只有在上游Task執行完成之后，才會執行下游Task；在上游Task執行完成之前，下游Task不會執行。因此，Task是同步的。

Task的同步表現在兩個方面：

Task之間：一個Task在將操作移交之前必須完成（成功，失敗或完成），一個Task要想運行，其所有上游Task必須全部完成，否則不會執行。Task的執行順序由優先約束定義。

單個Task：Task在執行完成之前，不會釋放SSIS的執行線程，即執行SSIS Task對服務器的線程資源是獨占的，直至Task 完成，否則不會釋放線程資源。

二，數據流

數據流（Data Flow）是控制流中的核心組件，用于把數據提取到服務器內存中，轉換數據并把數據寫入到目標結構中。由于數據流任務把數據加載到服務器內存中進行轉換，因此，SSIS屬于內存中的ETL工具，這使得SSIS可以高效地執行數據的轉換操作。數據流的核心功能是把數據提取到服務器的內存中，轉換數據之后，把數據寫入到另一個目的中。數據從源移動到目的，使用的是內存管道（Pipeline）。當數據在管道中時，你可以使用轉換組件對這些數據進行清洗和處理。

數據流具有流的特性，數據的提取，轉換和加載是同時進行的。SSIS引擎以流的形式對數據進行并發處理，這意味著數據不是一次性全部加載，而是劃分為不重復的多個部分，組成一個流，源源不斷地從上游組件流向下游組件。在數據流動的過程中，數據流的所有轉換組件同時對數據流進行處理。上游組件處理完一批數據之后，交接給下游組件繼續處理，同時，上游組件繼續處理下一批數據。數據在組件之間流動，各個組件同時處理數據的不同部分，直到全部數據處理完成。

數據流具有反饋和自動調節的功能，如果下游組件的處理速度存在壓力，那么SSIS將會向上游組件施加反向壓力，SSIS引擎感受到壓力，將啟動自動調節機制，使上游組件的數據流動速度減緩，從而達到動態平衡。

數據流任務由四部分組成：源，轉換、目的和路徑，分別用于把數據加載到內存中，對內存中的數據進行轉換，并內存中的數據轉移到目標中，數據按照路徑來“移動”：

源：用于指定外部數據源位置，把外部數據加載到內存中，向下游組件輸出數據。

轉換：轉換是在內存中完成的，用于對管道中的數據進行更改，影響內存數據管道內的數據，是數據流的核心功能。

目的：在數據管道的終點，數據離開數據管道，把數據輸出到外部存儲。

路徑：數據流組件之間的連線叫做路徑，數據按照路徑來轉移，可以視為數據走的路線。

外部數據源是數據管道的源泉，通常表示為連接（Connection），SSIS通過連接去訪問外部數據源，連接管理器用于設置連接的屬性，主要是用于用于集中設置訪問數據源的連接字符串，該連接管理器可以被多個組件共享，也可以被多個Package共享。

1，數據流的緩沖區

數據管道是數據流通的管道線，數據流使用內存暫時存儲數據流中的數據，這意味著，把數據從外部源提取到SSIS引擎時，數據會存儲在預先分配好的內存緩沖區中，可以根據數據行的寬度（一個row中所有column的字節數），設置DefaultBufferMaxRows屬性調整緩存區可以容納的最大數據行數量，或直接設置DefaultBufferSize屬性來調整緩沖區的大小。

數據流的緩沖區可以理解為一個二維表，每行有固定的長度，每一列的位置都是固定的。SSIS 引擎根據服務器的資源和壓力，預先分配一組緩沖區，每一個緩沖區存儲完整數據集的一個不重復子集。當對數據流進行轉換處理時，SSIS 引擎后臺使用一種更為有效的方式：對同一個緩沖區，逐個應用轉換組件，這比把轉換后的數據復制到另一個緩沖區，然后應用下一個轉換組件更為有效。不過，有些情況下，SSIS引擎需要復制緩沖區，甚至需要攔截數據流，然后對整個數據集進行轉換處理，例如，聚合和排序。

SSIS 引擎處理數據最理想的情況是：所有的轉換施加在同一個緩沖區中，就地執行轉換處理數據。但是，現實情況不總是理想的，有些轉換組件需要復制緩沖區，才能向下游傳遞數據。

數據流通過轉換組件時，SSIS 引擎是否需要復制緩沖區，跟轉換的阻塞特性和通信機制有關。

2，轉換的阻塞特性：非阻塞（流），半阻塞和阻塞

非阻塞：立即把數據從管道中傳遞到下游的轉換

半阻塞：把數據增加到一定數量后再傳遞到下游的轉換

阻塞：在接收全部數據之后，再傳遞到下游的轉換

大多數轉換都是流式的，這意味著在轉換應用到某一行時，不會阻止數據移動到下一個轉換。排序轉換和聚合轉換是阻塞的，這意味著每種轉換在向一個轉換傳遞數據之前，需要使用完整的數據集，在轉換結束之前，不會向下游組件釋放任何數據。通過在數據流鎮南關使用一個阻塞轉換組件，數據流將被攔截，所有行都將停留在阻塞轉換組件中，直到最后一行流進轉換組件。

阻塞轉換是非常低效的和資源消耗大的，因為所有數據都被攔截，所以server必須使用大量的內存來存儲數據，或者如果Server沒有足夠的內存，那么Server會將部分數據暫存在磁盤上，從而導致IO開銷；因為要對大量的數據進行排序，聚合等操作，需要消耗大量的CPU資源和內存資源。

3，轉換組件的通信機制

轉換組件的通信是指轉換組件把數據傳遞給下一個轉換組件，如果輸入所使用的緩沖區和輸出所使用的緩沖區不一樣，那么轉換的輸出就是異步的，換句話說，異步轉換組件不能夠既執行指定操作又維護緩存區（行數或者行的順序），所以必須復制數據，以實現所期望的結果。異步轉換組件接收上游組件的輸出緩沖區，然后創建新的緩沖區，輸出到下一個組件。

如果輸入所使用的緩沖區和輸出所使用的緩沖區相同，那么轉換的輸出是同步的，同步轉換組件不會創建新的緩沖區，而是復用緩沖區。

緩沖區的生命周期，是從創建緩沖區開始，到異步轉換組件截止。由于異步轉換組件需要創建額外的緩沖區，消耗Server的內存資源，降低Server處理數據的性能，因此理想的Package Design是一個Data Flow 只使用一個緩沖區完成所有的轉換處理操作，所有的轉換都是同步輸出的。在實際的工作中，我們可以盡量不適用異步轉換組件，或是減少緩沖區創建的數量，盡量延長緩沖區的生命周期。

4，識別轉換的同步輸出和異步輸出

數據流的緩沖區可以看作是一個二維表，每行有固定的長度，每列的位置都是固定的，因此一列在同一個緩沖區中的標識符是相同的。如果該列復制到新的緩沖區中，那么，該列的標識符發生變化。SSIS Engine使用LineageID屬性來標識緩沖區中的每一列。

在轉換組件的高級編輯器中，每列都有一個LineageID屬性，這是一個指向緩沖區的指針，標識該列在緩沖區中的位置。

如果轉換輸出是同步的，那么同一列的LineageID屬性在轉換的輸出和輸入中是相同的，如果轉換輸出是異步的，那么同一列的LineageID屬性在轉換的輸出和輸入中是不同的。

例如，Column1 的初始LineageID值是193，如果轉換輸出是同步的，在轉換的Input和Output中，可以看到Column1的LineageID是193.

5，數據流緩沖區的申請和釋放

數據源組件會創建新的緩沖區，并為相應的數據列分配LineageID值。

當緩沖區數據被加載到數據目的組件之后，數據目的組件會釋放緩沖區。

異步轉換組件會終止輸入緩沖區，新建輸出緩沖區。

同步轉換組件復用輸入緩沖區，并作為輸出緩沖區，傳遞給下一個轉換組件。

三，異步轉換示例

異步轉換輸出是指：轉換的輸入緩沖區和輸出緩沖區不同，對于只包含OLE DB Source和Sort轉換的數據流任務，在Sort轉換中，輸出列有LineageID屬性，當數據列第一次被存儲到數據流中，SSIS引擎確定該列的LineageID，用于標識數據流的緩存區的位置。

1，數據源組件

數據源組件含有外部列和輸出列，外部列直接來源于外部數據源，輸出列是數據源向下游輸出的數據。數據源組件創建緩沖區，將外部數據加載到緩沖區中，并為緩存區分配LineageID，這個緩沖區就是數據源組件的輸出。

2，Sort 組件

Sort組件接收數據源組件的輸出數據，對于Sort組件的輸入（Sort Input），ID 列的LineageID是197，這跟數據源的輸出的ID列的LineageID屬性相同，這說明，Sort 轉換直接使用數據源的輸出作為Sort轉換的輸入。

Sort 轉換的輸出（Sort Output），ID列的LineageID屬性值是 288，之所以存在不同的LineageID值，是因為Sort轉換的輸出是異步的，輸入緩沖區和輸出緩沖區不同，因此，Sort轉換的輸出需要一個新的列標識符。

SortColumnID屬性用于指定跟輸出列相關的輸入列的LineageID，輸出列ID的SortColumnID屬性值是197，是輸入列的LineageID。

所有具有半阻塞性和阻塞性的轉換都是異步輸出的，這些轉換不會直接向下游傳遞輸入緩沖區，因為需要攔截數據以進行處理和重組。

四，同步轉換示例

條件分離轉換（Conditional Split）是非阻塞組件，在數據流任務中，使用條件分離組件，把數據源組件的輸出按照特定的條件分開流向不同的目的。

1，Conditional Split組件

打開Conditional Split的編輯器，選中Case1，查看屬性SynchronousInPutID和IdentificationString：

IdentificationString：用于指定組件的數據流，其值具有特定格式的字符串，例如：?Conditional Split.Inputs[conditional Split input]，

SynchronousInPutID：用于指定跟組件的輸出相關的行的輸入ID，其值是輸入的IdentificationString。

如果組件的屬性SynchronousInPutID為None，說明組件會創建新的輸出流，轉換輸出是異步的，如果組件的屬性SynchronousInPutID 是一個IdentificationString，說明組件的輸出和輸入使用相同的緩沖區。

選中 Conditional Split的輸入，查看屬性IdentificationString的值，和組件的輸出Case1的SynchronousInPutID屬性值相同。

2，驗證LineageID值

查看Sort組件的Input Columns，ID列的LineageID是 197，和數據源組件的輸出，Conditional Split的輸入都相同，說明Conditional Split沒有創建新的數據緩沖區，而是直接使用數據源創建的緩沖區進行轉換。

結論：在同步轉換輸出中，當完成了轉換邏輯之后，會立即將緩沖區傳遞到下游的轉換，即轉換輸入和轉換輸出使用相同的緩沖區，避免復制緩沖區到輸出，因此相同列的LineageID是相同的。

用戶可以通過高級編輯器識別同步轉換組件和異步轉換組件，查看輸出的SynchronousInPutID屬性，如果SynchronousInPutID屬性值為None，那么該組件輸出是異步的，如果該值不是None，而是IdentificationString 格式的字符串，那么該轉換是同步的。
編輯：hfy