学习笔记Flink（一）—— Flink简介(介绍、基本概念、应用场景)

一、Flink介绍

Apache Flink 是一个分布式流批一体化的开源平台。Flink 的核心是一个提供数据分发、通信以及自动容错的流计算引擎。Flink 在流计算之上构建批处理，并且原生的支持迭代计算，内存管理以及程序优化。

对 Flink 而言，其所要处理的主要场景就是流数据，批数据只是流数据的一个特例而已。也就是说，Flink 会把所有任务当成流来处理，这也是其最大的特点。

Flink 可以支持本地的快速迭代，以及一些环形的迭代任务。

Apache Flink VS Hadoop/Tez/Spark

每个框架都有各自的差异，以及更适合的场景，没有哪一个框架可以完美的支持所有的场景，也就不可能有任何一个框架能完全取代另一个，就像 Spark 没有完全取代 Hadoop。所以我们需要理解不同的其差异，从而更好的使用技术框架来解决实际问题。

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二、Flink基本概念

• Flink Cluster
  一般情况下，Flink 集群是由一个 Flink Master 和一个或多个 Flink TaskManager 进程组成的分布式系统。
• Flink Master
  Flink Master 是 Flink Cluster 的主节点。它包含三个不同的组件：Flink Resource Manager、Flink Dispatcher、运行每个 Flink Job 的 Flink JobManager。
• Flink JobManager
  JobManager 是在 Flink Master 运行中的组件之一。JobManager 负责监督单个作业 Task 的执行。以前，整个 Flink Master 都叫做 JobManager。
• Flink TaskManager
  TaskManager 是 Flink Cluster 的工作进程。Task 被调度到 TaskManager 上执行。TaskManager 相互通信，只为在后续的 Task 之间交换数据。
• Event
  Event 是对应用程序建模的域的状态更改的声明。它可以同时为流或批处理应用程序的 input 和 output，也可以单独是 input 或者 output 中的一种。Event 是特殊类型的 Record。
• Record
  Record 是数据集或数据流的组成元素。Operator 和 Function接收 record 作为输入，并将 record 作为输出发出。
• Partition
  分区是整个数据流或数据集的独立子集。通过将每个 Record 分配给一个或多个分区，来把数据流或数据集划分为多个分区。在运行期间，Task 会消费数据流或数据集的分区。改变数据流或数据集分区方式的转换通常称为重分区。
• Function
  Function 是由用户实现的，并封装了 Flink 程序的应用程序逻辑。大多数 Function 都由相应的 Operator 封装。
• Operator
  Logical Graph 的节点。算子执行某种操作，该操作通常由 Function 执行。Source 和 Sink 是数据输入和数据输出的特殊算子。
• Logical Graph
  Logical Graph 是一种描述流处理程序的高阶逻辑有向图。节点是Operator，边代表输入/输出关系、数据流和数据集中的之一。
• Instance
  Instance 常用于描述运行时的特定类型(通常是 Operator 或者 Function)的一个具体实例。由于 Apache Flink 主要是用 Java 编写的，所以，这与 Java 中的 Instance 或 Object 的定义相对应。在 Apache Flink 的上下文中，parallel instance 也常用于强调同一 Operator 或者 Function 的多个 instance 以并行的方式运行。
• Operator Chain
  算子链由两个或多个连续的 Operator 组成，两者之间没有任何的重新分区。同一算子链内的算子可以彼此直接传递 record，而无需通过序列化或 Flink 的网络栈。
• Task
  Task 是 Physical Graph 的节点。它是基本的工作单元，由 Flink 的 runtime 来执行。Task 正好封装了一个 Operator 或者 Operator Chain 的 parallel instance。
• Physical Graph
  Physical graph 是一个在分布式运行时，把 Logical Graph 转换为可执行的结果。节点是 Task，边表示数据流或数据集的输入/输出关系或 partition。
• Sub Task
  Sub-Task 是负责处理数据流 Partition 的 Task。”Sub-Task”强调的是同一个 Operator 或者 Operator Chain 具有多个并行的 Task 。
• Transformation
  Transformation 应用于一个或多个数据流或数据集，并产生一个或多个输出数据流或数据集。Transformation 可能会在每个记录的基础上更改数据流或数据集，但也可以只更改其分区或执行聚合。虽然 Operator 和 Function 是 Flink API 的“物理”部分，但 Transformation 只是一个 API 概念。具体来说，大多数（但不是全部）Transformation 是由某些 Operator 实现的。

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三、Flink应用场景

1、事件驱动

1. 欺诈检测(Fraud detection)
2. 异常检测(Anomaly detection)
3. 基于规则的告警(Rule-based alerting)
4. 业务流程监控(Business process monitoring)
5. Web应用程序(社交网络)

2、数据分析应用
6. 双十一销售大屏
7. 在线实时预测
8. 在线实时推荐

3、数据ETL应用

1. 数据实时入库
2. 数据周期性入库