Storm解读之路（二、基本 Java-API 篇）

写这些东西其实本质上是记录因工作接触 Storm 之后的学习进度，既然是工作，当然要敲代码，所以这一篇就分享下基本 Java-API 吧。

首先看下面的图（画图不行见谅），这是 Storm API 使用中最基本的接口和抽象类关系。

OK，这里我们可以清楚的看到，IComponent 是 API 核心接口，那么其是怎么的构成呢？

public interface IComponent extends Serializable {

    /**
     * @param declarer this is used to declare output stream ids, output fields, and whether or not each output stream is a direct stream
     */
    void declareOutputFields(OutputFieldsDeclarer declarer);

    Map getComponentConfiguration();

}

这两个方法很简单，declareOutputFields 是申明 topology 中流的输出模式(具体讲 Stream 模式的时候再说)，而 getComponentConfiguration 是获取 Storm 配置信息的。

其实在 Visio 图中是有两个基础接口我没画出来的，分别是 ISpout 和 Ibolt，为什么呢？因为我们可以理解为 IRichSpout 和 IRichBolt 就是两者与 IComponent 的合体（继承）。接着一个个来，先说 Spout：

void open(Map conf, TopologyContext context, SpoutOutputCollector collector);

//Spout 终止的时候调用（不保证一定被调用）
void close();

//Spout 激活的时候调用
void activate();

//Spout 失活（可能重新激活）时调用，调用此方法时不会调用 nextTuple
void deactivate();

void nextTuple();

void ack(Object msgId);

void fail(Object msgId);

简单容易理解的方法在这里就不提了（做了注释），说一下比较重要的方法。
先说 open，当 Spout 初始化的那时候调用，一共接收了三个对象，一个配置对象、一个 Topology 上下文对象，还有一个 输出控制器对象。重点提一下 SpoutOutputCollector 这个类，这个是控制整个 Spout 关于元组传输的类，很重要，主要关注下面几个方法：

    List<Integer> emit(String streamId, List<Object> tuple, Object messageId);
    void emitDirect(int taskId, String streamId, List<Object> tuple, Object messageId);
    long getPendingCount();

前两个方法，都是将 tuple 提交到 stream 中去的，区别在于后者是定向提交的。其可以传递参数

int taskId, String streamId, List<Object> tuple, Object messageId

前三个参数分别的意义就是字面上意思（论取名的规范性），而 messageId 是作锚定所用（之后谈）的。

然后说下 nextTuple 方法，这是个 non-blocking 的方法，也就是说当没有 tuple 来 emit 的时候，其是立即返回的（非阻塞的）。好像 Storm 是在 0.8.1 版本之后 emit 空的话 nextTuple 就默认 sleep 1秒钟（可配置，SleepSpoutWaitStrategy 接口），主要为了 cpu 资源的合理分配。总之你的 topology 活着（除了某些特例情况），你的 nextTuple 方法就是不断被调用的，一直请求 tuple，一般我们也在这里调用 SpoutOutputCollector 对象的 emit 方法发送数据。

最后说下 ack、fail 方法，连带 messageId 一起提。讲之前先说下，Storm Spout 的 nextTuple、ack、fail 好像是一个线程的，所以才设计为非阻塞模式，具体底层我也看不了，哎（据说 JStorm 是分了多线程的）。所以可以根据实际情况把 nextTuple 的业务线程单出来。OK，回归正题，ack 方法是 Storm 锚定机制，要说简单点的话可以这要讲：Spout emit 一个 tuple，如果携带了 messageId（别告诉我你忘记这东西了），这个 tuple 的传递过程就将被追踪，一直到其发送成功或者失败调用 fail 方法。关于 fail 方法，默认是 tuple 失败后重新进入 queue，重发。具体的重发配置我还没研究，有研究的朋友可以交流下，另外 getPendingCount 方法我也没搞懂什么作用，懂的朋友一样欢迎指教，开源万岁！

Spout 讲完接着咱说 Bolt，老样子，先看看源码

void prepare(Map stormConf, TopologyContext context, OutputCollector collector);

void execute(Tuple input);

//Bolt 终止时调用（不保证一定被调用）
void cleanup();

同 Spout，cleanup 就不解释了，这里说说 prepare 和 execute。先说 prepare 方法：
这是 Bolt 的初始化方法，三个对象和 Spout 不一样的只有 OutputCollector：

    List<Integer> emit(String streamId, Collection<Tuple> anchors, List<Object> tuple);
    void emitDirect(int taskId, String streamId, Collection<Tuple> anchors, List<Object> tuple);
    void ack(Tuple input);
    void fail(Tuple input);
    void resetTimeout(Tuple input);

其实也 OutputCollector 只是把 ack 和 fail 方法囊括进去了，多了个超时重置配置，用法和 SpoutOutputCollector 基本相同。

然后重点看的是 execute 方法，这是个用作逻辑处理方法，你可以在这里取得从 Spout 传递过来的 tuple，然后在 execute 中对其作你需要的业务实现。当然，如果你还想要向下继续传输你的 tuple，那就得调用你在 prepare 方法中初始化好的 OutputCollector 对象，emit 你的 tuple（至于是否锚定还是看业务是否注重数据可靠）。

刚发现漏了说个重要的东西，Tuple，嗨呀好气啊，补上补上:
Tuple 这个类，包含了你要传输的元组元信息、内容以及操作方法，继承自 ITuple，以下放一些方法（实在太多）

 public GlobalStreamId getSourceGlobalStreamId();

 public String getSourceComponent();

 public int getSourceTask();

 public MessageId getMessageId();
 /**
 * 判断 tuple 是否包含该命名的 field
 */
 public boolean contains(String field);

 /**
 * 通过位置参数返回 tuples 的 field（动态类型）
 */
 public Object getValue(int i);

 /**
 * 通过位置参数返回 tuples 的 field（String 类型）
 */
 public String getString(int i);

 /**
 * 通过命名返回 tuples 的 field（String 类型）
 */
 public String getStringByField(String field);

这里只是 Tuple 的一部分方法，很多实现其实都大同小异，可以返回各种上下文信息，可以通过 tuples 的位置和命名（具体讲 Stream 模式的时候再说）返回动态或已知类型的 field，也就是你传递的实际数据，顺便说下，所谓 Value 其实就是个封装 ArrayList 的类

public class Values extends ArrayList<Object>{
    public Values() {

    }

    public Values(Object... vals) {
        super(vals.length);
        for(Object o: vals) {
            add(o);
        }
    }
}

那么 Spout 和 Bolt 基本的 API 接口分析就到这里，接着说一个 Bolt 的扩展接口 IBasicBolt

public interface IBasicBolt extends IComponent {
    void prepare(Map stormConf, TopologyContext context);
    void execute(Tuple input, BasicOutputCollector collector);
    void cleanup();
}

其实之前看懂了朋友这里应该是很容易看明白的，BasicOutputCollector，这就是关键

public interface IBasicOutputCollector extends IErrorReporter{
    List emit(String streamId, List