Flink从入门到入土(详细教程)

tech2022-08-21  129

和其他所有的计算框架一样,flink也有一些基础的开发步骤以及基础,核心的API,从开发步骤的角度来讲,主要分为四大部分

1.Environment

Flink Job在提交执行计算时,需要首先建立和Flink框架之间的联系,也就指的是当前的flink运行环境,只有获取了环境信息,才能将task调度到不同的taskManager执行。而这个环境对象的获取方式相对比较简单

// 批处理环境 val env = ExecutionEnvironment.getExecutionEnvironment // 流式数据处理环境 val env = StreamExecutionEnvironment.getExecutionEnvironment

2.Source

Flink框架可以从不同的来源获取数据,将数据提交给框架进行处理, 我们将获取数据的来源称之为数据源.

2.1.从集合读取数据

一般情况下,可以将数据临时存储到内存中,形成特殊的数据结构后,作为数据源使用。这里的数据结构采用集合类型是比较普遍的

import org.apache.flink.streaming.api.scala._ /**  * description: SourceList   * date: 2020/8/28 19:02   * version: 1.0  *  * @author 阳斌  *         邮箱:1692207904@qq.com  *         类的说明:从集合读取数据  */ object SourceList {   def main(args: Array[String]): Unit = {       //1.创建执行的环境     val env: StreamExecutionEnvironment = StreamExecutionEnvironment.getExecutionEnvironment     //2.从集合中读取数据     val sensorDS: DataStream[WaterSensor] = env.fromCollection(       // List(1,2,3,4,5)       List(         WaterSensor("ws_001", 1577844001, 45.0),         WaterSensor("ws_002", 1577844015, 43.0),         WaterSensor("ws_003", 1577844020, 42.0)       )     )     //3.打印     sensorDS.print()     //4.执行     env.execute("sensor")   }   /**    * 定义样例类:水位传感器:用于接收空高数据    *    * @param id 传感器编号    * @param ts 时间戳    * @param vc 空高    */   case class WaterSensor(id: String, ts: Long, vc: Double) }

2.2从文件中读取数据

通常情况下,我们会从存储介质中获取数据,比较常见的就是将日志文件作为数据源

import org.apache.flink.streaming.api.scala._ /**  * description: SourceList   * date: 2020/8/28 19:02   * version: 1.0  *  * @author 阳斌  *         邮箱:1692207904@qq.com  *         类的说明:从文件读取数据  */ object SourceFile {   def main(args: Array[String]): Unit = {     //1.创建执行的环境     val env: StreamExecutionEnvironment = StreamExecutionEnvironment.getExecutionEnvironment     //2.从指定路径获取数据     val fileDS: DataStream[String] = env.readTextFile("input/data.log")     //3.打印     fileDS.print()     //4.执行     env.execute("sensor")   } } /**  * 在读取文件时,文件路径可以是目录也可以是单一文件。如果采用相对文件路径,会从当前系统参数user.dir中获取路径  * System.getProperty("user.dir")  */ /**  * 如果在IDEA中执行代码,那么系统参数user.dir自动指向项目根目录,  * 如果是standalone集群环境, 默认为集群节点根目录,当然除了相对路径以外,  * 也可以将路径设置为分布式文件系统路径,如HDFS  val fileDS: DataStream[String] =  env.readTextFile( "hdfs://hadoop02:9000/test/1.txt")  */

如果是standalone集群环境, 默认为集群节点根目录,当然除了相对路径以外,也可以将路径设置为分布式文件系统路径,如HDFS

val fileDS: DataStream[String] = env.readTextFile( "hdfs://hadoop02:9000/test/1.txt")

默认读取时,flink的依赖关系中是不包含Hadoop依赖关系的,所以执行上面代码时,会出现错误。

解决方法就是增加相关依赖jar包就可以了

2.3 kafka读取数据

Kafka作为消息传输队列,是一个分布式的,高吞吐量,易于扩展地基于主题发布/订阅的消息系统。在现今企业级开发中,Kafka 和 Flink成为构建一个实时的数据处理系统的首选

2.3.1 引入kafka连接器的依赖

<!-- https://mvnrepository.com/artifact/org.apache.flink/flink-connector-kafka-0.11 --> <dependency>     <groupId>org.apache.flink</groupId>     <artifactId>flink-connector-kafka-0.11_2.11</artifactId>     <version>1.10.0</version> </dependency>

2.3.2 代码实现参考

import java.util.Properties import org.apache.flink.streaming.api.scala._ import org.apache.flink.streaming.connectors.kafka.FlinkKafkaConsumer011 import org.apache.flink.streaming.util.serialization.SimpleStringSchema /**  * description: SourceList   * date: 2020/8/28 19:02   * version: 1.0  *  * @author 阳斌  *         邮箱:1692207904@qq.com  *         类的说明:从kafka读取数据  */ object SourceKafka {   def main(args: Array[String]): Unit = {     val env: StreamExecutionEnvironment =       StreamExecutionEnvironment.getExecutionEnvironment     val properties = new Properties()     properties.setProperty("bootstrap.servers", "hadoop02:9092")     properties.setProperty("group.id", "consumer-group")     properties.setProperty("key.deserializer", "org.apache.kafka.common.serialization.StringDeserializer")     properties.setProperty("value.deserializer", "org.apache.kafka.common.serialization.StringDeserializer")     properties.setProperty("auto.offset.reset", "latest")     val kafkaDS: DataStream[String] = env.addSource(       new FlinkKafkaConsumer011[String](         "sensor",         new SimpleStringSchema(),         properties)     )     kafkaDS.print()     env.execute("sensor")   } }

2.4 自定义数据源

大多数情况下,前面的数据源已经能够满足需要,但是难免会存在特殊情况的场合,所以flink也提供了能自定义数据源的方式

2.4.1  创建自定义数据源

import com.atyang.day01.Source.SourceList.WaterSensor import org.apache.flink.streaming.api.functions.source.SourceFunction import scala.util.Random /**  * description: ss   * date: 2020/8/28 20:36   * version: 1.0  *  * @author 阳斌  *         邮箱:1692207904@qq.com  *         类的说明:自定义数据源  */ class MySensorSource extends SourceFunction[WaterSensor] {   var flg = true   override def run(ctx: SourceFunction.SourceContext[WaterSensor]): Unit = {     while ( flg ) {       // 采集数据       ctx.collect(         WaterSensor(           "sensor_" +new Random().nextInt(3),           1577844001,           new Random().nextInt(5)+40         )       )       Thread.sleep(100)     }   }   override def cancel(): Unit = {     flg = false;   } }

3.Transform

在Spark中,算子分为转换算子和行动算子,转换算子的作用可以通过算子方法的调用将一个RDD转换另外一个RDD,Flink中也存在同样的操作,可以将一个数据流转换为其他的数据流。

转换过程中,数据流的类型也会发生变化,那么到底Flink支持什么样的数据类型呢,其实我们常用的数据类型,Flink都是支持的。比如:Long, String, Integer, Int, 元组,样例类,List, Map等。

3.1 map

映射:将数据流中的数据进行转换, 形成新的数据流,消费一个元素并产出一个元素

参数:Scala匿名函数或MapFunction

返回:DataStream

import org.apache.flink.streaming.api.scala._ /**  * description: SourceList   * date: 2020/8/28 19:02   * version: 1.0  *  * @author 阳斌  *         邮箱:1692207904@qq.com  *         类的说明:从集合读取数据  */ object Transfrom_map {   def main(args: Array[String]): Unit = {       //1.创建执行的环境     val env: StreamExecutionEnvironment = StreamExecutionEnvironment.getExecutionEnvironment     //2.从集合中读取数据     val sensorDS: DataStream[WaterSensor] = env.fromCollection(       // List(1,2,3,4,5)       List(         WaterSensor("ws_001", 1577844001, 45.0),         WaterSensor("ws_002", 1577844015, 43.0),         WaterSensor("ws_003", 1577844020, 42.0)       )     )     val sensorDSMap = sensorDS.map(x => (x.id+"_1",x.ts+"_1",x.vc + 1))     //3.打印     sensorDSMap.print()     //4.执行     env.execute("sensor")   }   /**    * 定义样例类:水位传感器:用于接收空高数据    *    * @param id 传感器编号    * @param ts 时间戳    * @param vc 空高    */   case class WaterSensor(id: String, ts: Long, vc: Double) }

3.1.1 MapFunction

Flink为每一个算子的参数都至少提供了Scala匿名函数和函数类两种的方式,其中如果使用函数类作为参数的话,需要让自定义函数继承指定的父类或实现特定的接口。例如:MapFunction

sensor-data.log 文件数据

sensor_1,1549044122,10 sensor_1,1549044123,20 sensor_1,1549044124,30 sensor_2,1549044125,40 sensor_1,1549044126,50 sensor_2,1549044127,60 sensor_1,1549044128,70 sensor_3,1549044129,80 sensor_3,1549044130,90 sensor_3,1549044130,100 import org.apache.flink.streaming.api.scala._ /**  * description: SourceList   * date: 2020/8/28 19:02   * version: 1.0  *  * @author 阳斌  *         邮箱:1692207904@qq.com  *         类的说明:从文件读取数据  */ object SourceFileMap {   def main(args: Array[String]): Unit = {     //1.创建执行的环境     val env: StreamExecutionEnvironment = StreamExecutionEnvironment.getExecutionEnvironment     //2.从指定路径获取数据     val fileDS: DataStream[String] = env.readTextFile("input/sensor-data.log")     val MapDS = fileDS.map(       lines => {         //更加逗号切割 获取每个元素         val datas: Array[String] = lines.split(",")         WaterSensor(datas(0), datas(1).toLong, datas(2).toInt)       }     )     //3.打印     MapDS.print()     //4.执行     env.execute("map")   }   /**    * 定义样例类:水位传感器:用于接收空高数据    *    * @param id 传感器编号    * @param ts 时间戳    * @param vc 空高    */   case class WaterSensor(id: String, ts: Long, vc: Double) }

import org.apache.flink.api.common.functions.MapFunction import org.apache.flink.streaming.api.scala._ /**  * description: SourceList   * date: 2020/8/28 19:02   * version: 1.0  *  * @author 阳斌  *         邮箱:1692207904@qq.com  *         类的说明:从文件读取数据  */ object Transform_MapFunction {   def main(args: Array[String]): Unit = {     //1.创建执行的环境     val env: StreamExecutionEnvironment = StreamExecutionEnvironment.getExecutionEnvironment     //2.从指定路径获取数据     val sensorDS: DataStream[String] = env.readTextFile("input/sensor-data.log")      sensorDS.map()     //3.打印   //  MapDS.print()     //4.执行     env.execute("map")   }   /**    * 自定义继承 MapFunction    * MapFunction[T,O]    * 自定义输入和输出    *    */   class MyMapFunction extends MapFunction[String,WaterSensor]{     override def map(t: String): WaterSensor = {       val datas: Array[String] = t.split(",")       WaterSensor(datas(0),datas(1).toLong,datas(2).toInt)     }   }   /**    * 定义样例类:水位传感器:用于接收空高数据    *    * @param id 传感器编号    * @param ts 时间戳    * @param vc 空高    */   case class WaterSensor(id: String, ts: Long, vc: Double) }

3.1.2 RichMapFunction

所有Flink函数类都有其Rich版本。它与常规函数的不同在于,可以获取运行环境的上下文,并拥有一些生命周期方法,所以可以实现更复杂的功能。也有意味着提供了更多的,更丰富的功能。例如:RichMapFunction

sensor-data.log 文件数据 同上一致

import org.apache.flink.api.common.functions.{MapFunction, RichMapFunction} import org.apache.flink.configuration.Configuration import org.apache.flink.streaming.api.scala._ /**  * description: SourceList   * date: 2020/8/28 19:02   * version: 1.0  *  * @author 阳斌  *         邮箱:1692207904@qq.com  *         类的说明:从文件读取数据  */ object Transform_RichMapFunction {   def main(args: Array[String]): Unit = {     //1.创建执行的环境     val env: StreamExecutionEnvironment = StreamExecutionEnvironment.getExecutionEnvironment     //2.从指定路径获取数据     val sensorDS: DataStream[String] = env.readTextFile("input/sensor-data.log")     val myMapDS: DataStream[WaterSensor] = sensorDS.map(new MyRichMapFunction)     //3.打印     myMapDS.print()     //4.执行     env.execute("map")   }   /**    * 自定义继承 MapFunction    * MapFunction[T,O]    * 自定义输入和输出    *    */   class MyRichMapFunction extends RichMapFunction[String,WaterSensor]{     override def map(value: String): WaterSensor = {       val datas: Array[String] = value.split(",")       //      WaterSensor(datas(0), datas(1).toLong, datas(2).toInt)       WaterSensor(getRuntimeContext.getTaskName, datas(1).toLong, datas(2).toInt)     }     // 富函数提供了生命周期方法     override def open(parameters: Configuration): Unit = {}     override def close(): Unit = {}   }   /**    * 定义样例类:水位传感器:用于接收空高数据    *    * @param id 传感器编号    * @param ts 时间戳    * @param vc 空高    */   case class WaterSensor(id: String, ts: Long, vc: Double) }

Rich Function有一个生命周期的概念。典型的生命周期方法有:

open()方法是rich function的初始化方法,当一个算子例如map或者filter被调 用之前open()会被调用

close()方法是生命周期中的最后一个调用的方法,做一些清理工作

getRuntimeContext()方法提供了函数的RuntimeContext的一些信息,例如函数执行         的并行度,任务的名字,以及state状态

3.1.3 flatMap

扁平映射:将数据流中的整体拆分成一个一个的个体使用,消费一个元素并产生零到多个元素

参数:Scala匿名函数或FlatMapFunction

返回:DataStream

import org.apache.flink.streaming.api.scala._ /**  * description: SourceList  * date: 2020/8/28 19:02  * version: 1.0  *  * @author 阳斌  *         邮箱:1692207904@qq.com  *         类的说明:FlatMap  */ object Transform_FlatMap {   def main(args: Array[String]): Unit = {     // 1.创建执行环境     val env: StreamExecutionEnvironment = StreamExecutionEnvironment.getExecutionEnvironment     env.setParallelism(1)     // 2.读取数据     val listDS: DataStream[List[Int]] = env.fromCollection(       List(         List(1, 2, 3, 4),         List(5, 6, 7,1,1,1)       )     )     val resultDS: DataStream[Int] = listDS.flatMap(list => list)     resultDS.print()     // 4. 执行     env.execute()   } }

3.2. filter

过滤:根据指定的规则将满足条件(true)的数据保留,不满足条件(false)的数据丢弃

参数:Scala匿名函数或FilterFunction

返回:DataStream

import org.apache.flink.streaming.api.scala._ /**  * description: SourceList  * date: 2020/8/28 19:02  * version: 1.0  *  * @author 阳斌  *         邮箱:1692207904@qq.com  *         类的说明:Filter  */ object Transform_Filter {   def main(args: Array[String]): Unit = {     // 1.创建执行环境     val env: StreamExecutionEnvironment = StreamExecutionEnvironment.getExecutionEnvironment     env.setParallelism(1)     // 2.读取数据     val listDS: DataStream[List[Int]] = env.fromCollection(       List(         List(1, 2, 3, 4,1, 2, 3, 4),         List(5, 6, 7,1,1,1,1, 2, 3, 4,1, 2, 3, 4),         List(1, 2, 3, 4),         List(5, 6, 7,1,1,1),         List(1, 2, 3, 4),         List(5, 6, 7,1,1,1)       )     )     // true就留下,false就抛弃     listDS.filter(num => {       num.size>5       })       .print("filter")     // 4. 执行     env.execute()   } }

3.3 keyBy

在Spark中有一个GroupBy的算子,用于根据指定的规则将数据进行分组,在flink中也有类似的功能,那就是keyBy,根据指定的key对数据进行分流

分流:根据指定的Key将元素发送到不同的分区,相同的Key会被分到一个分区(这里分区指的就是下游算子多个并行节点的其中一个)。keyBy()是通过哈希来分区的

参数:Scala匿名函数或POJO属性或元组索引,不能使用数组

返回:KeyedStream

import org.apache.flink.streaming.api.scala._ /**  * description: SourceList  * date: 2020/8/28 19:02  * version: 1.0  *  * @author 阳斌  *         邮箱:1692207904@qq.com  *         类的说明:FlatMap  */ object Transform_KeyBy {   def main(args: Array[String]): Unit = {     // 1.创建执行环境     val env: StreamExecutionEnvironment = StreamExecutionEnvironment.getExecutionEnvironment     env.setParallelism(1)     // 2.读取数据     val sensorDS: DataStream[String] = env.readTextFile("input/sensor-data.log")     //3.转换为样例类     val mapDS = sensorDS.map(       lines => {         val datas = lines.split(",")         WaterSensor(datas(0), datas(1).toLong, datas(2).toInt)       }     )     // 4. 使用keyby进行分组     // TODO 关于返回的key的类型:     // 1. 如果是位置索引 或 字段名称 ,程序无法推断出key的类型,所以给一个java的Tuple类型     // 2. 如果是匿名函数 或 函数类 的方式,可以推断出key的类型,比较推荐使用     // *** 分组的概念:分组只是逻辑上进行分组,打上了记号(标签),跟并行度没有绝对的关系     //      同一个分组的数据在一起(不离不弃)     //      同一个分区里可以有多个不同的组     //        val sensorKS: KeyedStream[WaterSensor, Tuple] = mapDS.keyBy(0)     //    val sensorKS: KeyedStream[WaterSensor, Tuple] = mapDS.keyBy("id")     val sensorKS: KeyedStream[WaterSensor, String] = mapDS.keyBy(_.id)     //    val sensorKS: KeyedStream[WaterSensor, String] = mapDS.keyBy(     //      new KeySelector[WaterSensor, String] {     //        override def getKey(value: WaterSensor): String = {     //          value.id     //        }     //      }     //    )     sensorKS.print().setParallelism(5)     // 4. 执行     env.execute()   }   /**    * 定义样例类:水位传感器:用于接收空高数据    *    * @param id 传感器编号    * @param ts 时间戳    * @param vc 空高    */   case class WaterSensor(id: String, ts: Long, vc: Double) }

3.4 shuffle

打乱重组(洗牌):将数据按照均匀分布打散到下游

参数:无

返回:DataStream

import org.apache.flink.streaming.api.scala._ /**  * description: SourceList  * date: 2020/8/28 19:02  * version: 1.0  *  * @author 阳斌  *         邮箱:1692207904@qq.com  *         类的说明:FlatMap  */ object Transform_Shuffle {   def main(args: Array[String]): Unit = {     // 1.创建执行环境     val env: StreamExecutionEnvironment = StreamExecutionEnvironment.getExecutionEnvironment     env.setParallelism(1)     // 2.读取数据     val sensorDS: DataStream[String] = env.readTextFile("input/sensor-data.log")     val shuffleDS = sensorDS.shuffle     sensorDS.print("data")     shuffleDS.print("shuffle")     // 4. 执行     env.execute()   } }

3.5. split

在某些情况下,我们需要将数据流根据某些特征拆分成两个或者多个数据流,给不同数据流增加标记以便于从流中取出。

需求:将水位传感器数据按照空高高低(以40cm,30cm为界),拆分成三个流

import org.apache.flink.streaming.api.scala._ /**  * description: SourceList  * date: 2020/8/28 19:02  * version: 1.0  *  * @author 阳斌  *         邮箱:1692207904@qq.com  *         类的说明:FlatMap  */ object Transform_Split {   def main(args: Array[String]): Unit = {     // 1.创建执行环境     val env: StreamExecutionEnvironment = StreamExecutionEnvironment.getExecutionEnvironment     env.setParallelism(1)     // 2.读取数据     val sensorDS: DataStream[String] = env.readTextFile("input/sensor-data.log")     // 3.转换成样例类     val mapDS: DataStream[WaterSensor] = sensorDS.map(       lines => {         val datas: Array[String] = lines.split(",")         WaterSensor(datas(0), datas(1).toLong, datas(2).toInt)       }     )     val splitSS: SplitStream[WaterSensor] = mapDS.split(       sensor => {         if (sensor.vc < 40) {           Seq("normal")         } else if (sensor.vc < 80) {           Seq("Warn")         } else {           Seq("alarm")         }       }     )     // 4. 执行     env.execute()   }   /**    * 定义样例类:水位传感器:用于接收空高数据    *    * @param id 传感器编号    * @param ts 时间戳    * @param vc 空高    */   case class WaterSensor(id: String, ts: Long, vc: Double) }

3.6 select

将数据流进行切分后,如何从流中将不同的标记取出呢,这时就需要使用select算子了。

import org.apache.flink.streaming.api.scala._ /**  * description: SourceList  * date: 2020/8/28 19:02  * version: 1.0  *  * @author 阳斌  *         邮箱:1692207904@qq.com  *         类的说明:FlatMap  */ object Transform_Split {   def main(args: Array[String]): Unit = {     // 1.创建执行环境     val env: StreamExecutionEnvironment = StreamExecutionEnvironment.getExecutionEnvironment     env.setParallelism(1)     // 2.读取数据     val sensorDS: DataStream[String] = env.readTextFile("input/sensor-data.log")     // 3.转换成样例类     val mapDS: DataStream[WaterSensor] = sensorDS.map(       lines => {         val datas: Array[String] = lines.split(",")         WaterSensor(datas(0), datas(1).toLong, datas(2).toInt)       }     )     val splitDS: SplitStream[WaterSensor] = mapDS.split(       sensor => {         if (sensor.vc < 40) {           Seq("info")         } else if (sensor.vc < 80) {           Seq("warn")         } else {           Seq("error")         }       }     )     val errorDS: DataStream[WaterSensor] = splitDS.select("error")     val warnDS: DataStream[WaterSensor] = splitDS.select("warn")     val infoDS: DataStream[WaterSensor] = splitDS.select("info")     infoDS.print("info")     warnDS.print("warn")     errorDS.print("error")     // 4. 执行     env.execute()   }   /**    * 定义样例类:水位传感器:用于接收空高数据    *    * @param id 传感器编号    * @param ts 时间戳    * @param vc 空高    */   case class WaterSensor(id: String, ts: Long, vc: Double) }

3.7 connect

在某些情况下,我们需要将两个不同来源的数据流进行连接,实现数据匹配,比如订单支付和第三方交易信息,这两个信息的数据就来自于不同数据源,连接后,将订单支付和第三方交易信息进行对账,此时,才能算真正的支付完成。

Flink中的connect算子可以连接两个保持他们类型的数据流,两个数据流被Connect之后,只是被放在了一个同一个流中,内部依然保持各自的数据和形式不发生任何变化,两个流相互独立。

import org.apache.flink.streaming.api.scala._ /**  * description: SourceList  * date: 2020/8/28 19:02  * version: 1.0  *  * @author 阳斌  *         邮箱:1692207904@qq.com  *         类的说明:FlatMap  */ object Transform_Connect {   def main(args: Array[String]): Unit = {     // 1.创建执行环境     val env: StreamExecutionEnvironment = StreamExecutionEnvironment.getExecutionEnvironment     env.setParallelism(1)     // 2.读取数据     val sensorDS: DataStream[String] = env.readTextFile("input/sensor-data.log")     // 3.转换成样例类     val mapDS: DataStream[WaterSensor] = sensorDS.map(       lines => {         val datas: Array[String] = lines.split(",")         WaterSensor(datas(0), datas(1).toLong, datas(2).toInt)       }     )     // 4. 从集合中再读取一条流     val numDS: DataStream[Int] = env.fromCollection(List(1, 2, 3, 4, 5, 6))     val resultCS: ConnectedStreams[WaterSensor, Int] = mapDS.connect(numDS)     // coMap表示连接流调用的map,各自都需要一个 function     resultCS.map(       sensor=>sensor.id,       num=>num+1     ).print()     // 4. 执行     env.execute()   }   /**    * 定义样例类:水位传感器:用于接收空高数据    *    * @param id 传感器编号    * @param ts 时间戳    * @param vc 空高    */   case class WaterSensor(id: String, ts: Long, vc: Double) }

3.8 union

对两个或者两个以上的DataStream进行union操作,产生一个包含所有DataStream元素的新DataStream

connect与 union 区别:

union之前两个流的类型必须是一样,connect可以不一样

connect只能操作两个流,union可以操作多个。

import org.apache.flink.streaming.api.scala._ /**  * description: SourceList  * date: 2020/8/28 19:02  * version: 1.0  *  * @author 阳斌  *         邮箱:1692207904@qq.com  *         类的说明:FlatMap  */ object Transform_Union {   def main(args: Array[String]): Unit = {     // 1.创建执行环境     val env: StreamExecutionEnvironment = StreamExecutionEnvironment.getExecutionEnvironment     env.setParallelism(1)     // 2. 从集合中读取流     val num1DS: DataStream[Int] = env.fromCollection(List(1, 2, 3, 4))     val num2DS: DataStream[Int] = env.fromCollection(List(7, 8, 9, 10))     val num3DS: DataStream[Int] = env.fromCollection(List(17, 18, 19, 110))     // TODO union 真正将多条流合并成一条流     // 合并的流,类型必须一致     // 可以合并多条流,只要类型一致     num1DS.union(num2DS).union(num3DS)       .print()          // 4. 执行     env.execute()   }   /**    * 定义样例类:水位传感器:用于接收空高数据    *    * @param id 传感器编号    * @param ts 时间戳    * @param vc 空高    */   case class WaterSensor(id: String, ts: Long, vc: Double) }

3.9 Operator

Flink作为计算框架,主要应用于数据计算处理上, 所以在keyBy对数据进行分流后,可以对数据进行相应的统计分析

3.9.1 滚动聚合算子(Rolling Aggregation)

这些算子可以针对KeyedStream的每一个支流做聚合。执行完成后,会将聚合的结果合成一个流返回,所以结果都是DataStream

sum()

min()

max()

3.9.2 reduce

一个分组数据流的聚合操作,合并当前的元素和上次聚合的结果,产生一个新的值,返回的流中包含每一次聚合的结果,而不是只返回最后一次聚合的最终结果。

import org.apache.flink.streaming.api.scala._ /**  * description: SourceList  * date: 2020/8/28 19:02  * version: 1.0  *  * @author 阳斌  *         邮箱:1692207904@qq.com  *         类的说明:Reduce  */ object Transform_Reduce {   def main(args: Array[String]): Unit = {     // 1.创建执行环境     val env: StreamExecutionEnvironment = StreamExecutionEnvironment.getExecutionEnvironment     env.setParallelism(1)     // 2.读取数据     val sensorDS: DataStream[String] = env.readTextFile("input/sensor-data.log")     // 3.转换成样例类     val mapDS: DataStream[WaterSensor] = sensorDS.map(       lines => {         val datas: Array[String] = lines.split(",")         WaterSensor(datas(0), datas(1).toLong, datas(2).toInt)       }     )     val sensorKS: KeyedStream[WaterSensor, String] = mapDS.keyBy(_.id)     // 输入的类型一样,输出类型和输出类型也要一样     // 组内的第一条数据,不进入reduce计算     val reduceDS: DataStream[WaterSensor] = sensorKS.reduce(       (ws1, ws2) => {         println(ws1 + "<===>" + ws2)         WaterSensor(ws1.id, System.currentTimeMillis(), ws1.vc + ws2.vc)       }     )     reduceDS.print("reduce")     // 4. 执行     env.execute()   }   /**    * 定义样例类:水位传感器:用于接收空高数据    *    * @param id 传感器编号    * @param ts 时间戳    * @param vc 空高    */   case class WaterSensor(id: String, ts: Long, vc: Double) }

3.9.3process

Flink在数据流通过keyBy进行分流处理后,如果想要处理过程中获取环境相关信息,可以采用process算子自定义实现 1)继承KeyedProcessFunction抽象类,并定义泛型:[KEY, IN, OUT]

class MyKeyedProcessFunction extends KeyedProcessFunction[String, WaterSensor, String]{}

重写方法

// 自定义KeyedProcessFunction,是一个特殊的富函数   // 1.实现KeyedProcessFunction,指定泛型:K - key的类型, I - 上游数据的类型, O - 输出的数据类型   // 2.重写 processElement方法,定义 每条数据来的时候 的 处理逻辑 /**       * 处理逻辑:来一条处理一条       *       * @param value 一条数据       * @param ctx   上下文对象       * @param out   采集器:收集数据,并输出       */     override def processElement(value: WaterSensor, ctx: KeyedProcessFunction[String, WaterSensor, String]#Context, out: Collector[String]): Unit = {       out.collect("我来到process啦,分组的key是="+ctx.getCurrentKey+",数据=" + value)       // 如果key是tuple,即keyby的时候,使用的是 位置索引 或 字段名称,那么key获取到是一个tuple //      ctx.getCurrentKey.asInstanceOf[Tuple1].f0 //Tuple1需要手动引入Java的Tuple     }

完整代码:

import org.apache.flink.streaming.api.functions.KeyedProcessFunction import org.apache.flink.streaming.api.scala._ import org.apache.flink.util.Collector /**  * description: SourceList  * date: 2020/8/28 19:02  * version: 1.0  *  * @author 阳斌  *         邮箱:1692207904@qq.com  *         类的说明:Reduce  */ object Transform_Process {   def main(args: Array[String]): Unit = {     // 1.创建执行环境     val env: StreamExecutionEnvironment = StreamExecutionEnvironment.getExecutionEnvironment     env.setParallelism(1)     // 2.读取数据     val sensorDS: DataStream[String] = env.readTextFile("input/sensor-data.log")     // 3.转换成样例类     val mapDS: DataStream[WaterSensor] = sensorDS.map(       lines => {         val datas: Array[String] = lines.split(",")         WaterSensor(datas(0), datas(1).toLong, datas(2).toInt)       }     )     //按照ID  进行分组     val sensorKS: KeyedStream[WaterSensor, String] = mapDS.keyBy(_.id)     sensorKS.process(new MyKeyedProcessFunction)     // 4. 执行     env.execute()   }   // 自定义KeyedProcessFunction,是一个特殊的富函数   // 1.实现KeyedProcessFunction,指定泛型:K - key的类型, I - 上游数据的类型, O - 输出的数据类型   // 2.重写 processElement方法,定义 每条数据来的时候 的 处理逻辑   class MyKeyedProcessFunction extends KeyedProcessFunction[String, WaterSensor, String] {     /**      * 处理逻辑:来一条处理一条      *      * @param value 一条数据      * @param ctx   上下文对象      * @param out   采集器:收集数据,并输出      */     override def processElement(value: WaterSensor, ctx: KeyedProcessFunction[String, WaterSensor, String]#Context, out: Collector[String]): Unit = {       out.collect("我来到process啦,分组的key是="+ctx.getCurrentKey+",数据=" + value)       // 如果key是tuple,即keyby的时候,使用的是 位置索引 或 字段名称,那么key获取到是一个tuple       //      ctx.getCurrentKey.asInstanceOf[Tuple1].f0 //Tuple1需要手动引入Java的Tuple     }   }   /**    * 定义样例类:水位传感器:用于接收空高数据    *    * @param id 传感器编号    * @param ts 时间戳    * @param vc 空高    */   case class WaterSensor(id: String, ts: Long, vc: Double) }

4.Sink

Sink有下沉的意思,在Flink中所谓的Sink其实可以表示为将数据存储起来的意思,也可以将范围扩大,表示将处理完的数据发送到指定的存储系统的输出操作

之前我们一直在使用的print方法其实就是一种Sink。

  @PublicEvolving     public DataStreamSink<T> print(String sinkIdentifier) {         PrintSinkFunction<T> printFunction = new PrintSinkFunction(sinkIdentifier, false);         return this.addSink(printFunction).name("Print to Std. Out");     }

官方提供了一部分的框架的sink。除此以外,需要用户自定义实现sink

精彩推荐 SpringBoot内容聚合IntelliJ IDEA内容聚合Mybatis内容聚合 欢迎长按下图关注公众号后端技术精选 Java笔记虾 认证博客专家 Spring MySQL Spring Boot 欢迎微信搜索【Java笔记虾】关注我的公众号,号内回复“后端面试”,送你一份精心准备的Java面试题(提纲+解析),后端技术精选每天定时推送优质Java技术博客,可以琐碎时间学点儿东西
最新回复(0)