基于Apache Flink的流处理 第五章DataStream API

1、一个简单的开始

package BaseOperationTest;

import org.apache.flink.api.common.functions.FlatMapFunction;
import org.apache.flink.api.java.DataSet;
import org.apache.flink.api.java.ExecutionEnvironment;
import org.apache.flink.api.java.tuple.Tuple2;
import org.apache.flink.streaming.api.datastream.DataStream;
import org.apache.flink.streaming.api.environment.StreamContextEnvironment;
import org.apache.flink.streaming.api.environment.StreamExecutionEnvironment;
import org.apache.flink.util.Collector;

public class WordCount {
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        // 创建执行环境
        StreamExecutionEnvironment env = StreamContextEnvironment.getExecutionEnvironment();

        // 从文件中读取数据
//        String inputPath = "/Users/kaiker/Documents/projects/flink_study/src/main/resources/hello.txt";
//        DataStream<String> inputDataStream = env.readTextFile(inputPath);

        DataStream<String> inputDataStream = env.socketTextStream("localhost", 7777);

        // 对数据集进行处理,按空格分词展开,转换成(word, 1)二元组进行统计
        // 按照第一个位置的word分组
        // 按照第二个位置上的数据求和
        DataStream<Tuple2<String, Integer>> resultSet = inputDataStream.flatMap(new MyFlatMapper())
                .keyBy(0)
                .sum(1);

        resultSet.print();

        env.execute();
    }

    // 自定义类,实现FlatMapFunction接口
    public static class MyFlatMapper implements FlatMapFunction<String, Tuple2<String, Integer>> {

        @Override
        public void flatMap(String s, Collector<Tuple2<String, Integer>> out) throws Exception {
            // 按空格分词
            String[] words = s.split(" ");
            // 遍历所有word,包成二元组输出
            for (String str : words) {
                out.collect(new Tuple2<>(str, 1));
            }
        }
    }

}

2、转换操作

2.2 基于KeyedStream的转换

keyBy

通过指定键值的方式将一个DataStream转化为KeyedStream。流中的事件会根据各自键值被分到不同的分区

KeyBy分区操作
DataStream<SensorReading> inputDataStream = env.socketTextStream("localhost", 7777);
keyStream = inputDataStream.keyBy(SensorReading::getId);

滚动聚合

sum() min() max() 不断获取数据,更新获取到的聚合值
minBy() maxBy() sumBy() 不断获取数据,更新获取到的聚合值,非聚合的值会使用最新的那一条更新

Reduce

每个到来的事件都会和reduce结果进行一次组合,reduce不会改变数据类型
接收两个参数,一个记录现有(或者说已经聚合的)记录,一个记录新来的记录,然后对两者进行聚合。

DataStream<SensorReading> resultStream = keyedStream.reduce(
                (curSensor,newSensor)->new SensorReading(curSensor.getId(),newSensor.getTimestamp(), Math.max(curSensor.getTemperature(), newSensor.getTemperature()))
        );

2.3 多流转换

Union

DataStream.union可以合并多条类型相同的DataStream,生成一个新的类型相同的DataStream


union

Connect

  • connect会连接起两条流,默认情况下,不会使两条输入流的事件之间产生任何关联。但是可以结合keyBy等方法使用,让两条流有一定关联
  • 有coMap\coFlatMap等方法可以分别对两条流进行处理

3、类型

  • 原始类型
  • Java和Scala Tuple,Flink提供了Java元组的高效实现,最多可包含25个字段
  • Scala case类
  • POJO类,如果一个类有公共类、有一个无参构造器、每个字段都有getter和setter、字段类型可以支持,则可以被分析为POJO
  • 其他特殊类型

为数据类型创建类型信息

TypeInformation<Integer> intType = Types.INT

显式提供类型信息

有时候一些必要的信息可能无法提取,比如Java的类型擦除
可以通过实现ResultTypeQueryable接口来提供类型,也可以使用returns()方法来显示指定某算子的返回类型

DataStream<Person> persons = tuples
.map(t -> new Person(t.f0, t.f1)).returns(Types..POJO(Person.class));

4、富函数

  • DataStreamAPI中所有转换函数都有对应的富函数
  • 富函数可以在处理第一条数据之前进行初始化操作,获取到一些上下文信息
public static class MyMapFunction extends RichMapFunction<SensorReading, Tuple2<Integer, String>> { 

  @Override public Tuple2<Integer, String> map(SensorReading value) throws Exception {
    return new Tuple2<>(getRuntimeContext().getIndexOfThisSubtask(), value.getId()); 
  } 

  @Override public void open(Configuration parameters) throws Exception { 
    System.out.println(getRuntimeContext.getIndexOfThisSubtask); // 以下可以做一些初始化工作,例如建立一个和HDFS的连接 
  } 

  @Override public void close() throws Exception { 
    System.out.println("my map close"); // 以下做一些清理工作,例如断开和HDFS的连接 
  } 
}
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