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Flink window 用法介绍

Sink

Flink没有类似spark中foreach方法 让用户进行迭代操作

虽有对外的输出操作 都要利用Sink完成

最后通过类似如下方式完成整个任务最终输出操作

stream.addSink(new MySink(xxxx))

官方提供了一部分框架的Sink 除此之外 需要用户自定义实现sink

Flink window 用法介绍_滑动窗口Flink window 用法介绍_flink_02

Kafka

Flink window 用法介绍_滑动窗口_03

  • 既然从kafka sensor主题中消费消息 所以需要有一个往该队列中发送消息的生产者

./bin/kafka-console-producer.sh --broker-list localhost:9092 --topic sensor

  • 往sinkTest主题中生产消息 所以需要有一个监听该主题的消费者

./bin/kafka-console-consumer.sh --bootstrap-sever localhost:9092 --topic sinkTest

具体演示过程在这里面有详细说明​​Flink原理简介和使用​​

Redis Sink

  • 源码

https://gitee.com/pingfanrenbiji/Flink-UserBehaviorAnalysis/blob/master/FlinkTutorial/src/main/scala/com/xdl/apitest/sinktest/RedisSinkTest.scala

  • 源码分析

Flink window 用法介绍_数据_04

  • 查看redis

Flink window 用法介绍_滑动窗口_05

  • set和hset比较


set :

1、普通的key-value方式存储数据
2、可以设置过期时间
3、时间复杂度为O(1)
4、每执行一个set 在redis中就会多一个key

hset:

1、以hash散列表的形式存储
2、超时时间只能设置在大key上
3、单个filed则不能设置超时时间
4、时间复杂度是O(N) N是单个hash上filed的个数
5、hash上不适合存储大量的filed 多了比较消耗cpu
6、但以散列表存储比较节省内存

使用场景总结:

1、在实际的使用过程中 使用set应该保存单个大文本非结构化数据
2、hset则存储结构化数据 一个hash存储一条数据 一个filed存储一条数据中的一个属性 value则是属性对应的值

举例说明:

用户表


id,name,age,sex

1、1,张三,16,1

2、2,李四,22,1

3、3,王五,28,0

4、4,赵六,32,1


如果要整表缓存到 redis 中则使用 hash ,一条数据一个hash 一个hash 里则包含4个filed。

hset user_1 id 1 name 张三 age 16 sex 1

hset user_2 id 2 name 李四 age 16 sex 1

如果用户的某个属性值改变,还可以单个修改

把张三的年龄改为30 则可以使用命令 hset user_1 age 30

Flink window 用法介绍_滑动窗口_06

set存储举例:

1、缓存应用整个首页 html

2、某个商品的详情介绍

a、一般来说商品的详情介绍是makdown语法的富文本信息
b、html 格式的富文本信息

3、应用中的 某个热点数据

ElasticSearch Sink

安装elasticSearch

  • 下载安装包

https://www.elastic.co/cn/downloads/elasticsearch

elasticsearch-7.10.1-darwin-x86_64.tar.gz

​如果想选择其他版本​

Flink window 用法介绍_数据_07

  • 启动

Flink window 用法介绍_滑动窗口_08

  • 确认是否启动成功

Flink window 用法介绍_滑动窗口_09

引入依赖

<dependency>
<groupId>org.apache.flink</groupId>
<artifactId>flink-connector-elasticsearch7_2.11</artifactId>
<version>1.11.0</version>
</dependency>

代码分析

  • 源码

https://gitee.com/pingfanrenbiji/Flink-UserBehaviorAnalysis/blob/master/FlinkTutorial/src/main/scala/com/xdl/apitest/sinktest/EsSinkTest.scala

  • 分析

Flink window 用法介绍_滑动窗口_10

  • 程序执行结果

Flink window 用法介绍_flink_11

确认是否保存进入es

  • 查询所有索引

curl -XGET 'http://127.0.0.1:9200/_cat/indices?v'

Flink window 用法介绍_数据_12

  • 查询指定索引内容

curl -XGET 'http://127.0.0.1:9200/sensor/_search?pretty=true'

Flink window 用法介绍_滑动窗口_13

Flink中的Windows

Windows概述

一般真实的流都是无解的 怎么处理无解的数据?

可以把无限的流进行切分 得到有限的数据流进行处理 也就是得到了有界流

窗口是将无限流切割为有限流的一种方式

它会将流数据分发到有限大小的通(bucket)中进行分析

Windows类型

  • 时间窗口(Time window)
  • 将数据依据固定的窗口长度对数据进行切分
  • 时间堆积 窗口长度固定 没有重叠
  • 滚动事件窗口(Tumbling Windows)

滚动窗口分配器将每个元素分配到一个指定窗口的窗口中 滚动窗口有一个固定的大小 并且不会出现重叠

例如指定了5分钟大小的滚动窗口 窗口的创建如何所示

Flink window 用法介绍_flink_14

适用场景:

适合做BI统计等(每个时间段的聚合计算)

  • 滑动事件窗口

滑动窗口分配器将元素分配到固定元素的窗口中 与滚动窗口类似 

窗口的大小由窗口大小参数配置

另一个滑动窗口参数控制滑动窗口开始的频率

因此滑动窗口如果滑动参数小于窗口大小的话 窗口是可以重叠的

在这种情况下会被分配到多个窗口中

例如:

有10分钟的窗口和5分钟的滑动 那么窗口中每5分钟的窗口里包含着上个10分钟产生的数据

  • 滑动窗口是固定窗口的更广义的一种形式 滑动窗口由固定的窗口长度和滑动间隔组成
  • 窗口的长度固定 可以由重叠

Flink window 用法介绍_滑动窗口_15

适用场景:

对最近一段时间内的统计(求某接口最近 5min的失败率来决定是否要报警)

  • 会话窗口

session窗口分配器通过session活动来对元素进行分组 

session窗口根滚动窗口和滑动窗口相比

不会有重叠和固定的开始时间和结束时间的情况

相反 当它在一个固定的时间周期内不再收到元素 即非活动间隔产生

那么这个窗口就会关闭

一个session窗口通过一个session间隔来配置

这个session间隔定义了非活跃周期的长度 当这个非活跃周期产生 那么当前session将关闭并且后续的元素将会被分配到新的session窗口中去

  • 由一系列事件组合一个指定时间长度的timeout间隙组成 类似于web应用的session 也就是一段时间内没有接收到新数据就会生成新窗口
  • 特点:时间无对齐

Flink window 用法介绍_flink_16

  • 计数窗口
  • 滚动计数窗口
  • 滑动计数窗口

Windows API

  • 窗口分配器 window()

可以用 .window()定义一个窗口 
基于这个window去做一些聚合或者其他处理操作

注意:这个方法必须在keyBy之后才能用

Flink提供了更简单的方法 .timeWindow(时间窗口)和.countWindow(计数窗口)

​代码​

val minTempPerWindow = dataStream
.map(r => (r.id, r.temperature))
.keyBy(_._1)
.timeWindow(Time.seconds(15))
.reduce((r1, r2) => (r1._1, r1._2.min(r2._2)))

  • 窗口分配器(window assigner)
  • 滚动窗口(tumbling window)
  • 滑动窗口(sliding window)
  • 会话窗口(session window)
  • 全局窗口(global window)
  • window方法接受的输入参数是一个 WindowAssigner
  • WindowAssigner负责将每条输入的数据分发到正确的window中
  • Flink提供了通用的 WindowAssigner
  • 创建不同类型的窗口


- 滚动时间窗口(tumbling time window)

.timeWindow(Time.seconds(15))

- 滑动事件窗口(sliding time window)

.timeWindow(Time.seconds(15), Time.seconds(5))

- 会话窗口(session window)

.window(EventTimeSessionWindows.withGap(Time.minutes(10)))

- 滚动计数窗口(tumbling count Window)

.countWindow(5)

- 滑动计数窗口(sliding count window)

.countWindow(10,2)

窗口函数

window function 定义了要对窗口中收集的数据做的计算操作

  • 增量聚合函数(incremental aggregation functions)

每条数据到来就进行计算 保持一个简单的状态

  • 全窗口函数(full window functions)

先把窗口所有数据收集起来 等到计算的时候会遍历所有数据

其他可选API

  • .trigger()一触即发

定义了window什么时候关闭 触发计算并输出结果

  • .evitor 移除器

定义了移除某些数据的逻辑

  • .allowLateness()

允许处理迟到的数据

  • .sideOutputLateData()

将迟到的数据放入侧输出流

  • .sideOutputLateData()

将迟到的数据放入侧输出流

Flink window 用法介绍_滑动窗口_17


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