Flink 案例分析

Flink程序的执行过程

no-desc	说明	详情
1-env	获取flink的执行环境	批处理：ExecutionEnvironment env = ExecutionEnvironment.getExecutionEnvironment(); 流处理：StreamExecutionEnvironment env = StreamExecutionEnvironment.getExecutionEnvironment();
2-source	加载数据	1) socketTextStream – 读取Socket 数据流 ​2) readTextFile() – 逐行读取文本文件获取数据流，每行都返回字符串 3) fromCollection() – 从集合中创建数据流 ​4) fromElements() – 从给定的数据对象创建数据流，所有数据类型要一致 ​5) addSource() – 添加新的源函数,例如从kafka 中读取数据，参见读取kafka 数据案例
3-transformation	对加载的数据进行转换
4-sink	对结果进行保存或者打印	1) writeAsText() – 以字符串的形式逐行写入文件，调用每个元素的toString()得到写入的字符串 2) writeAsCsv() – 将元组写出以逗号分隔的csv 文件。注意：只能作用到元组数据上 ​3) print() – 控制台直接输出结果，调用对象的toString()方法得到输出结果。 ​4) addSink() – 自定义接收函数。例如将结果保存到kafka 中，参见kafka 案例
5-execute	触发flink程序的执行	代码流程必须符合 source ->transformation -> sink transformation 都是懒执行，需要最后使用env.execute()或者使用 print(),count(),collect() 触发执行

注意

Flink编程不是基于K,V格式的编程，通过某些方式来指定虚拟key

Flink中的tuple最多支持25个元素，每个元素是从0开始

算子

中间处理、转换的环节是通过不同的算子完成的。

算子将一个或多个DataStream转换为新的DataStream

转型	描述
Map DataStream→DataStream	采用一个数据元并生成一个数据元。一个map函数，它将输入流的值加倍： DataStream<Integer> dataStream = //... dataStream.map(new MapFunction<Integer, Integer>() { @Override public Integer map(Integer value) throws Exception { return 2 * value; } });
FlatMap DataStream→DataStream	采用一个数据元并生成零个，一个或多个数据元。将句子分割为单词的flatmap函数： dataStream.flatMap(new FlatMapFunction<String, String>() { @Override public void flatMap(String value, Collector<String> out) throws Exception { for(String word: value.split(" ")){ out.collect(word); } } });
Filter DataStream→DataStream	计算每个数据元的布尔函数，并保存函数返回true的数据元。过滤掉零值的过滤器： dataStream.filter(new FilterFunction<Integer>() { @Override public boolean filter(Integer value) throws Exception { return value != 0; } });
KeyBy DataStream→KeyedStream	逻辑上将流分区为不相交的分区。具有相同Keys的所有记录都分配给同一分区。在内部，keyBy（）是使用散列分区实现的。指定键有不同的方法。 此转换返回KeyedStream，其中包括使用被Keys化状态所需的KeyedStream。 dataStream.keyBy("someKey") // Key by field "someKey" dataStream.keyBy(0) // Key by the first element of a Tuple 注意 如果出现以下情况，则类型不能成为关键： 它是POJO类型但不覆盖hashCode（）方法并依赖于Object.hashCode（）实现。 它是任何类型的数组。
Reduce KeyedStream→DataStream	被Keys化数据流上的“滚动”Reduce。将当前数据元与最后一个Reduce的值组合并发出新值。 reduce函数，用于创建部分和的流： keyedStream.reduce(new ReduceFunction<Integer>() { @Override public Integer reduce(Integer value1, Integer value2) throws Exception { return value1 + value2; } });

案例1： 元素处理

env: 批

Source：fromElements

Sink：print

算子：Map

public class MapTest {
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        ExecutionEnvironment env = ExecutionEnvironment.getExecutionEnvironment();

        DataSet<Integer> dataSet = env.fromElements(1, 2, -3, 0, 5, -9, 8);
        DataSet<Integer> dataSet2 = dataSet.map(new Tokenizer());
//        DataSet<Integer> dataSet2 = dataSet.map(i->i * 2);
        dataSet2.print();
    }

    public static class Tokenizer implements MapFunction<Integer, Integer> {
        @Override
        public Integer map(Integer in) {
            return in * 2;
        }
    }
}

案例2： 词频统计

env: 批

Source：readTextFile 

Sink：writeAsCsv

算子：Map

public class SocketWindowWordCountJava {
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        ExecutionEnvironment env = ExecutionEnvironment.getExecutionEnvironment();

        DataSet<String> dataSet = env.readTextFile("/yourpath/in.txt");

        DataSet<Tuple2<String, Integer>> counts =
                // split up the lines in pairs (2-tuples) containing: (word,1)
                dataSet.flatMap(new Tokenizer())
                        // group by the tuple field "0" and sum up tuple field "1"
                        .groupBy(0)
                        .sum(1);

        String outputPath = "/yourpath/out.txt";
        counts.writeAsCsv(outputPath, "
", " ");
        env.execute("myflink");
    }

    public static class Tokenizer implements FlatMapFunction<String, Tuple2<String, Integer>> {
        @Override
        public void flatMap(String value, Collector<Tuple2<String, Integer>> out) {
            String[] tokens = value.split(" ");
            // emit the pairs
            for (String token : tokens) {
                if (token.length() > 0) {
                    out.collect(new Tuple2<String, Integer>(token, 1));
                }
            }
        }
    }
}

案例3：数据流汇总

env: 流

Source：addSource

Sink：print

算子：keyBy、Reduce

public class ReduceTest {
    private static final Logger LOG = LoggerFactory.getLogger(ReduceTest.class);
    private static final String[] TYPE = {"苹果", "梨", "西瓜", "葡萄", "火龙果"};

    public static void main(String[] args) throws Exception {
        final StreamExecutionEnvironment env = StreamExecutionEnvironment.getExecutionEnvironment();

        //添加自定义数据源,每秒发出一笔订单信息{商品名称,商品数量}
        DataStreamSource<Tuple2<String, Integer>> orderSource = env.addSource(new SourceFunction<Tuple2<String, Integer>>() {
            private volatile boolean isRunning = true;
            private final Random random = new Random();

            @Override
            public void run(SourceContext<Tuple2<String, Integer>> ctx) throws Exception {
                while (isRunning) {
                    TimeUnit.SECONDS.sleep(1);
                    ctx.collect(Tuple2.of(TYPE[random.nextInt(TYPE.length)], 1));
                }
            }

            @Override
            public void cancel() {
                isRunning = false;
            }

        }, "order-info");

        orderSource.keyBy(0)
                //将上一元素与当前元素相加后，返回给下一元素处理
                .reduce(new ReduceFunction<Tuple2<String, Integer>>() {
                    @Override
                    public Tuple2<String, Integer> reduce(Tuple2<String, Integer> value1, Tuple2<String, Integer> value2)
                            throws Exception {
                        return Tuple2.of(value1.f0, value1.f1 + value2.f1);
                    }
                })
                .print();

        env.execute("Flink Streaming Java API Skeleton");
    }
}

Source：readTextFile 

Sink：writeAsCsv

算子：Map

参考

https://blog.csdn.net/qq_40929921/article/details/99603150

https://flink.sojb.cn/dev/stream/operators/