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三#xff0c;基于时间的合流——双流联结 1#xff0c;窗口联结 1.1 窗口联结的调用
1.2 窗口联结的处理流程
2#xff0c;间隔联结
2.1 间隔联…
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一分流 1.实现分流
2.使用侧输出流 二合流
1联合
2连接
三基于时间的合流——双流联结 1窗口联结 1.1 窗口联结的调用
1.2 窗口联结的处理流程
2间隔联结
2.1 间隔联结的原理
2.2 间隔联结的调用 在数据处理中多流转换是一个重要的概念。它主要涉及分流和合流两种操作。分流通常通过侧输出流实现有助于将数据流拆分成多个子流进行独立处理。合流则提供了多种算子如union()、connect()和join()根据实际需求合并不同数据流。 一分流 分流操作是指将一条数据流拆分为多个完全独立的数据流。基于一个DataStream我们可以获得多个等价的子DataStream。为了实现这一过程通常会定义特定的筛选条件以确保符合特定标准的数据被正确地分配到相应的流中。通过这种方式我们可以对数据进行更细致的处理和分析同时确保每个子流中的数据都是独特的避免重复。 1.实现分流 根据条件筛选数据的需求确实可以通过多次独立调用filter()方法来实现。这种方法允许我们针对同一条数据流进行多次筛选从而将数据拆分成多个子流。通过这种方式我们可以根据不同的筛选条件对数据进行分类和分离以满足不同的处理和分析需求。这种分流操作在数据处理中非常常见它有助于提高数据处理的灵活性和效率。 import org.apache.flink.api.scala._ object SplitStreamExample { def main(args: Array[String]): Unit { // 创建执行环境 val env StreamExecutionEnvironment.getExecutionEnvironment // 定义数据源 val dataStream env.fromElements(1, 2, 3, 4, 5) // 定义筛选条件 val condition1: (Int) Boolean (x: Int) x % 2 0 val condition2: (Int) Boolean (x: Int) x 3 // 对DataStream进行分流操作得到两个子DataStream val stream1 dataStream.filter(condition1) // 筛选出偶数 val stream2 dataStream.filter(condition2) // 筛选出大于3的数 // 输出结果到控制台 stream1.print() // 输出偶数到控制台 stream2.print() // 输出大于3的数到控制台 // 执行程序 env.execute(Split Stream Example) }
} 在上面的代码中我们首先导入了必要的库。然后我们创建了一个执行环境并定义了一个包含一些整数的DataStream。接下来我们定义了两个筛选条件分别为条件1和条件2。条件1用于筛选出偶数条件2用于筛选出大于3的数。然后我们使用filter()方法对DataStream进行分流操作得到两个子DataStream分别为stream1和stream2。最后我们使用print()方法将两个子DataStream中的数据输出到控制台。最后我们执行程序。
2.使用侧输出流 在Flink 1.13版本中split()方法确实已被弃用取而代之的是使用处理函数process function的侧输出流side output。这意味着您不再需要将数据流拆分为独立的流而是可以通过侧输出流将数据发送到不同的目的地。 为了将数据发送到侧输出流您需要使用处理函数中的上下文Context对象的output()方法。这个方法允许您输出任意类型的数据并将其发送到指定的侧输出流。 侧输出流的标记和提取都离不开一个“输出标签”OutputTag。这个标签相当于split()分流时的“戳”用于指定侧输出流的id和类型。通过使用OutputTag您可以轻松地标记和提取侧输出流中的数据以便进一步处理或分析。 总之Flink 1.13版本通过引入处理函数的侧输出流使得数据分流更加灵活和方便。使用OutputTag和上下文对象的output()方法您可以轻松地将数据发送到不同的侧输出流并根据需要对其进行处理或分析。 import org.apache.flink.api.scala._
import org.apache.flink.util.OutputTag object SideOutputExample { // 定义侧输出标签 val outputTag: OutputTag[Int] OutputTag[Int](side-output) def main(args: Array[String]): Unit { // 创建执行环境 val env StreamExecutionEnvironment.getExecutionEnvironment // 定义数据源 val dataStream env.fromElements(1, 2, 3, 4, 5) // 定义处理函数 val processFunc new ProcessFunction[Int, Int] { override def processElement(value: Int, ctx: ProcessFunction[Int, Int]#Context, out: Collector[Int]): Unit { // 检查是否属于侧输出流 if (ctx.outputTag(outputTag).isOutputDropped(value)) { // 如果是侧输出流的数据则忽略输出 return } // 将数据正常输出到主输出流 out.collect(value) } } // 将侧输出标签注册到执行环境 env.registerOutputTag(outputTag) // 创建数据流并连接处理函数和侧输出流 val resultStream dataStream.connect(outputTag) { (in, out) processFunc } // 输出结果到控制台 resultStream.print() // 输出主输出流到控制台 // 执行程序 env.execute(Side Output Example) }
} 在上面的代码中我们首先定义了一个侧输出标签outputTag用于标记侧输出流。然后我们创建了一个处理函数processFunc它实现了ProcessFunction接口。在处理函数中我们使用ctx.outputTag(outputTag).isOutputDropped()方法来检查每个数据是否属于侧输出流。如果是侧输出流的数据我们将其忽略否则我们将数据正常输出到主输出流。最后我们将侧输出标签注册到执行环境并创建数据流resultStream通过使用connect()方法将处理函数和侧输出流连接起来。最后我们将结果流输出到控制台。执行程序后主输出流的数据将被打印到控制台。 二合流 在数据处理中将多条流进行合并是一个常见的需求。在实际应用中我们经常遇到来自不同源的多条数据流需要对它们进行联合处理。因此Flink 中的合流操作更为普遍对应的 API 也更加丰富。 1联合 最简单的合流操作是直接将多条流合在一起被称为“联合”union。在Flink中我们可以使用union()算子来实现这一操作。联合操作要求参与合并的流中的数据类型必须相同因为只有这样Flink才能正确地识别和处理数据。 当多条流进行联合操作后会形成一个新的流这个新流包含了所有参与合并的流中的元素并且数据类型保持不变。这种合流方式非常直接和简单就像公路上多个车道汇集成一个车道一样。通过联合操作我们可以将多个数据流有效地整合在一起以便进行更全面的处理和分析。 需要注意的是联合操作可能会导致数据重复因为所有流中的元素都会包含在新流中。因此在使用联合操作时需要谨慎处理重复数据的问题。另外根据具体的数据处理需求可能还需要考虑其他合流策略和算子例如使用connect()算子进行流之间的连接操作或者使用join()算子进行基于键的流合并等。 2连接 在Flink中连接connect是一种方便的合流操作。与联合union不同连接操作允许两条流直接对接在一起。这意味着你可以在一条流中的每个元素上执行一些操作然后将结果连接到另一条流中的相应元素上。 import org.apache.flink.api.common.functions.MapFunction
import org.apache.flink.streaming.api.datastream.DataStream
import org.apache.flink.streaming.api.environment.StreamExecutionEnvironmentobject FlinkConnectExample {def main(args: Array[String]): Unit {// 创建Flink流处理环境val env StreamExecutionEnvironment.getExecutionEnvironment// 创建第一条流val stream1 env.fromElements(A, B, C)// 创建第二条流val stream2 env.fromElements(X, Y, Z)// 使用连接操作将两条流对接在一起val connectedStream stream1.connect(stream2)// 对连接后的流进行处理connectedStream.map(new MapFunction[(String, String), String] {override def map(value: (String, String)): String {sConnected: ${value._1} - ${value._2}}}).print()// 启动Flink作业env.execute(Flink Connect Example)}
}在这个示例中我们首先创建了两个数据流stream1和stream2然后使用connect()方法将它们连接在一起。接下来我们使用map()操作对连接后的流进行处理将每个元组的第一个元素和第二个元素连接起来并打印输出结果。最后我们通过调用execute()方法启动Flink作业。
三基于时间的合流——双流联结 在处理两条流的合并时我们往往不仅仅是将所有数据简单放在一起而是希望能够根据某个字段的值将它们联结起来进行更细致的处理。这种需求与关系型数据库中的表连接操作非常相似。在Flink中我们可以通过connect()操作来实现类似于SQL中的join操作。通过在connect()操作中指定键进行分组后合并我们可以将两条流根据某个字段的值进行联结并进行相应的处理。 除了connect()操作外Flink的DataStream API还提供了两种内置的join()算子用于基于时间的合流操作。这些算子使得我们能够更方便地实现基于时间的合流操作而无需自定义触发逻辑和设置定时器。通过使用这些内置的join()算子我们可以更高效地处理涉及多条相关数据流的应用场景。 综上所述Flink提供了多种合流操作的算子和功能使得我们能够根据实际需求选择适合的合流策略和算子。通过灵活运用这些功能我们可以充分利用Flink的强大处理能力实现更高效、更灵活的数据流处理和分析。 1窗口联结 在处理基于时间的操作时时间窗口是最基本的操作之一。我们之前已经介绍了Window API的用法主要用于在特定时间段内对单一数据流进行计算和处理。如果你希望将两条流的数据进行合并并在特定时间段内进行统计和处理你可以使用Flink提供的窗口联结window join算子。 窗口联结算子允许你定义时间窗口并将两条流中共享一个公共键key的数据放在窗口中进行配对处理。通过这种方式你可以对两条流的数据进行合并并在指定的时间窗口内进行聚合、过滤、转换等操作。 使用窗口联结算子你可以根据实际需求选择不同的窗口策略例如滚动窗口、滑动窗口或会话窗口等。你还可以根据时间或事件进行窗口触发并使用Flink提供的各种函数对窗口内的数据进行处理和分析。 总之窗口联结算子为基于时间的合流操作提供了一种强大而灵活的工具使得你可以在Flink中高效地处理涉及多条相关数据流的应用场景。通过合理使用窗口联结算子你可以更好地满足实际应用中对时间相关数据处理的需求。 1.1 窗口联结的调用 窗口联结在代码中的实现首先需要调用DataStream的join()方法来合并两条流得到一个JoinedStreams对象。然后通过where()和equalTo()方法指定两条流中用于联结的键。接下来使用window()方法来定义窗口并根据实际需求选择窗口策略如滚动窗口、滑动窗口或会话窗口等。最后调用apply()方法并传入一个联结窗口函数来进行处理计算。 1.2 窗口联结的处理流程 在Flink的窗口联结操作中JoinFunction是一个重要的函数类型用于定义如何将两条流中的数据进行联结匹配。JoinFunction有两个参数分别代表了来自两条流中匹配的数据。 在窗口中每成功匹配一对数据JoinFunction的join()方法就会被调用一次。通过在join()方法中定义相应的逻辑你可以对匹配的数据进行处理和计算并输出一个结果。 除了JoinFunction你还可以在apply()方法中传入FlatJoinFunction。FlatJoinFunction的用法与JoinFunction非常类似主要区别在于其内部实现的join()方法没有返回值。这意味着对于每对匹配的数据你可以通过FlatJoinFunction输出任意数量的结果这些结果将被收集并处理。 在Flink中结果的输出是通过收集器Collector来实现的。通过将收集器作为参数传递给窗口函数你可以将处理后的结果发送到外部系统或进行进一步的处理。 通过合理使用JoinFunction和FlatJoinFunction你可以在Flink的窗口联结操作中实现对两条流数据的匹配和处理并根据实际需求输出相应的结果。 2间隔联结 Flink 提供了一种称为“间隔联结”interval join的合流操作。这种联结操作的核心思想是针对一条数据流中的每个数据根据其时间戳确定一个时间间隔然后查看另一条数据流中是否存在匹配的数据。间隔联结的主要目的是找到两条数据流中在特定时间范围内相关联的数据。 在Flink中实现间隔联结操作需要使用IntervalJoin类。通过将两条数据流作为输入并指定时间间隔的范围你可以在时间窗口内找到匹配的数据对。 在处理间隔联结时你需要考虑时间窗口的配置以确保正确的时间范围被用于匹配操作。此外你还需要根据实际需求选择合适的匹配条件和数据处理逻辑。 通过合理配置间隔联结操作你可以有效地在Flink中处理涉及时间相关性的数据流并找到在特定时间范围内的关联数据。这有助于提高数据处理效率和准确性为进一步的分析和决策提供有价值的信息。 2.1 间隔联结的原理 间隔联结是一种特殊的联结操作其核心思想是根据指定的时间间隔来匹配两条数据流中的数据。具体来说给定两个时间点分别称为“下界”和“上界”对于一条数据流中的每个数据元素可以开辟一个时间间隔即以该数据元素的时间戳为中心下至下界点、上至上界点的一个闭区间。这个区间被认为是可匹配另一条流数据的“窗口”范围。 匹配的条件是另一条流中的数据元素的时间戳必须落在该区间范围内才能成功配对并进入计算和输出结果。需要注意的是进行间隔联结的两条流必须基于相同的键下界应小于等于上界且两者都可以是正数或负数。此外间隔联结目前仅支持事件时间语义。 通过合理配置和使用间隔联结可以在Flink中高效地处理涉及时间相关性的数据流找到在特定时间范围内的关联数据并进一步进行复杂的数据分析和处理。 流A与流B进行间隔联结。基于流A中的每个数据元素我们可以确定一个时间间隔。在此示例中下界设置为-2毫秒上界设置为1毫秒。 对于流A中时间戳为2的元素其可匹配的时间间隔为[0, 3]。在流B中时间戳为0和1的两个元素落在这个区间内因此它们与流A中的元素(2, 0)和(2, 1)匹配。同样地流A中时间戳为3的元素的可匹配区间为[1, 4]而流B中只有时间戳为1的元素与之匹配得到匹配数据对(3, 1)。 值得注意的是间隔联结是一种内连接inner join这意味着只有匹配的数据对才会被包括在结果中。与窗口联结不同间隔联结的时间段是基于流中数据的因此是不确定的。此外流B中的数据可以在多个区间内被匹配这意味着它可以与流A中的多个元素相匹配。 通过合理配置和使用间隔联结我们可以有效地处理涉及时间相关性的数据流并找到在特定时间范围内的关联数据。这有助于提高数据处理效率和准确性为进一步的分析和决策提供有价值的信息。
2.2 间隔联结的调用 在代码中实现间隔联结操作通常基于KeyedStream进行联结join操作。在DataStream经过keyBy()方法得到KeyedStream之后可以调用intervalJoin()方法来合并两条流。传入的参数也是一个KeyedStream且两者的key类型应该一致。intervalJoin()方法返回一个IntervalJoin类型后续的操作顺序是固定的。 首先通过between()方法指定间隔的上下界然后调用process()方法来定义对匹配数据对的处理操作。process()方法需要传入一个ProcessJoinFunction它是处理函数家族中的一员专门用于处理联结操作。 通过合理配置和使用间隔联结操作可以在代码中高效地处理涉及时间相关性的数据流并找到在特定时间范围内的关联数据。这有助于提高数据处理效率和准确性为进一步的分析和决策提供有价值的信息。
