nextflow 基础

Nextflow 核心知识点与使用指南
一、安装与依赖

• 环境要求
  • Java：Nextflow 需 Java 17+ 环境，可通过 apt-get 或 SDKMAN 安装。
  • 操作系统：支持 Linux、macOS，Windows 需通过 WSL2 运行。
  
• 安装方式
  • 一键安装：
  1. curl -s https://get.nextflow.io | bash
  2. chmod +x nextflow
  3. mv nextflow $HOME/.local/bin/

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  支持自动更新（nextflow self-update）。
  • Conda 安装：
  1. conda install -c bioconda nextflow

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  适合需要版本管理的场景。
  

二、核心功能与优势

• 可扩展性
  • 支持本地、集群（Slurm/SGE/PBS）及云平台（AWS/GCP）部署。
  • 自动并行化：通过 Channel 实现任务分发，无需手动配置并行逻辑。
  
• 容器化支持
  • 无缝集成 Docker 和 Singularity，确保环境一致性。
  • 示例：
  1. process samtools {
  2.   container "biocontainers/samtools:1.3.1"
  3.   script "samtools --version"
  4. }

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• 容错与恢复
  • 检查点机制（Checkpoint）：任务失败后可通过 -resume 参数从断点继续。
  • 错误日志自动追踪，支持动态资源调整。
  

三、脚本开发与语法

• 流程结构
  • Process：定义单个任务，包含输入、输出、脚本逻辑。
  1. process splitLetters {
  2.   input: val str
  3.   output: path 'chunk_*'
  4.   script: "printf '$str' | split -b 6 - chunk_"
  5. }

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  • Workflow：通过 Channel 连接多个 Process，定义数据流。
  
• 参数化与配置
  • 全局参数：通过 params 定义，支持命令行覆盖。
  1. params.str = "Hello world!"

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  • 资源配置：在 nextflow.config 中指定 CPU、内存等。
  1. process {
  2.   executor = 'slurm'
  3.   cpus = 8
  4.   memory = '32 GB'
  5. }

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四、云平台集成（以 AWS 为例）
<ol>对接方案
• 配置文件指定云资源类型、认证信息及存储（如 S3）。
• 示例：

1. aws {
2.   region = 'us-east-1'
3.   accessKey = 'YOUR_KEY'
4.   secretKey = 'YOUR_SECRET'
5. }

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优化实践
• Spot 实例：结合 MemVerge MMCloud，实现低成本容错（故障率