1. 批处理

1.1 数据准备

(1)在工程根目录下新建一个input文件夹,并在下面创建文本文件words.txt

(2)在words.txt中输入一些文字,例如:

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hello flink

hello world

hello java

1.2 代码编写

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public class BatchWordCount {

public static void main(String[] args) throws Exception {

// 1. 创建执行环境
ExecutionEnvironment env = ExecutionEnvironment.getExecutionEnvironment();

// 2. 从文件读取数据 按行读取(存储的元素就是每行的文本)
DataSource<String> lineDS = env.readTextFile("input/words.txt");

// 3. 转换数据格式
FlatMapOperator<String, Tuple2<String, Long>> wordAndOne = lineDS.flatMap(new FlatMapFunction<String, Tuple2<String, Long>>() {

@Override
public void flatMap(String line, Collector<Tuple2<String, Long>> out) throws Exception {

String[] words = line.split(" ");

for (String word : words) {
out.collect(Tuple2.of(word,1L));
}
}
});

// 4. 按照 word 进行分组
UnsortedGrouping<Tuple2<String, Long>> wordAndOneUG = wordAndOne.groupBy(0);

// 5. 分组内聚合统计
AggregateOperator<Tuple2<String, Long>> sum = wordAndOneUG.sum(1);

// 6. 打印结果
sum.print();
}
}

1.3 运行结果

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(flink,1)
(world,1)
(hello,3)

需要注意的是,这种代码的实现方式,是基于DataSet API的,也就是我们对数据的处理转换,是看作数据集来进行操作的。事实上Flink本身是流批统一的处理架构,批量的数据集本质上也是流,没有必要用两套不同的API来实现。所以从Flink 1.12开始,官方推荐的做法是直接使用DataStream API,在提交任务时通过将执行模式设为BATCH来进行批处理:

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$ bin/flink run -Dexecution.runtime-mode=BATCH BatchWordCount.jar

这样,DataSet API就没什么用了,在实际应用中我们只要维护一套DataStream API就可以。这里只是为了方便大家理解,我们依然用DataSet API做了批处理的实现。

2. 流处理

2.1 读取文件

  • 代码
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public class StreamWordCount {

public static void main(String[] args) throws Exception {

// 1. 创建流式执行环境
StreamExecutionEnvironment env = StreamExecutionEnvironment.getExecutionEnvironment();

// 2. 读取文件
DataStreamSource<String> lineStream = env.readTextFile("input/words.txt");

// 3. 转换、分组、求和,得到统计结果
SingleOutputStreamOperator<Tuple2<String, Long>> sum = lineStream.flatMap(new FlatMapFunction<String, Tuple2<String, Long>>() {
@Override
public void flatMap(String line, Collector<Tuple2<String, Long>> out) throws Exception {

String[] words = line.split(" ");

for (String word : words) {
out.collect(Tuple2.of(word, 1L));
}
}
}).keyBy(data -> data.f0)
.sum(1);

// 4. 打印
sum.print();

// 5. 执行
env.execute();
}
}
  • 运行结果
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3> (java,1)
5> (hello,1)
5> (hello,2)
5> (hello,3)
13> (flink,1)
9> (world,1)

主要观察与批处理程序BatchWordCount的不同:

  • 创建执行环境的不同,流处理程序使用的是StreamExecutionEnvironment。
  • 转换处理之后,得到的数据对象类型不同。
  • 分组操作调用的是keyBy方法,可以传入一个匿名函数作为键选择器(KeySelector),指定当前分组的key是什么。
  • 代码末尾需要调用env的execute方法,开始执行任务。

2.2 读取socket流

在实际的生产环境中,真正的数据流其实是无界的,有开始却没有结束,这就要求我们需要持续地处理捕获的数据。为了模拟这种场景,可以监听socket端口,然后向该端口不断的发送数据。

(1)将StreamWordCount代码中读取文件数据的readTextFile方法,替换成读取socket文本流的方法socketTextStream。具体代码实现如下:

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public class SocketStreamWordCount {

public static void main(String[] args) throws Exception {

// 1. 创建流式执行环境
StreamExecutionEnvironment env = StreamExecutionEnvironment.getExecutionEnvironment();

// 2. 读取文本流:hadoop102表示发送端主机名、7777表示端口号
DataStreamSource<String> lineStream = env.socketTextStream("hadoop102", 7777);

// 3. 转换、分组、求和,得到统计结果
SingleOutputStreamOperator<Tuple2<String, Long>> sum = lineStream.flatMap((String line, Collector<Tuple2<String, Long>> out) -> {
String[] words = line.split(" ");

for (String word : words) {
out.collect(Tuple2.of(word, 1L));
}
}).returns(Types.TUPLE(Types.STRING, Types.LONG))
.keyBy(data -> data.f0)
.sum(1);

// 4. 打印
sum.print();

// 5. 执行
env.execute();
}
}

(2)在Linux环境的主机hadoop102上,执行下列命令,发送数据进行测试

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[hadoop102@hadoop102 ~]$ nc -lk 7777

注意:要先启动端口,后启动StreamWordCount程序,否则会报超时连接异常。

(3)启动StreamWordCount程序

我们会发现程序启动之后没有任何输出、也不会退出。这是正常的,因为Flink的流处理是事件驱动的,当前程序会一直处于监听状态,只有接收到数据才会执行任务、输出统计结果。

(4)从hadoop102发送数据

①在hadoop102主机中,输入“hello flink”,输出如下内容

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13> (flink,1)

5> (hello,1)

②再输入“hello world”,输出如下内容

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2> (world,1)

5> (hello,2)

说明:

Flink还具有一个类型提取系统,可以分析函数的输入和返回类型,自动获取类型信息,从而获得对应的序列化器和反序列化器。但是,由于Java中泛型擦除的存在,在某些特殊情况下(比如Lambda表达式中),自动提取的信息是不够精细的——只告诉Flink当前的元素由“船头、船身、船尾”构成,根本无法重建出“大船”的模样;这时就需要显式地提供类型信息,才能使应用程序正常工作或提高其性能。

因为对于flatMap里传入的Lambda表达式,系统只能推断出返回的是Tuple2类型,而无法得到Tuple2<String, Long>。只有显式地告诉系统当前的返回类型,才能正确地解析出完整数据。


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