Flink之输出算子 （Sink）

Flink 作为数据处理框架，最终还是要把计算处理的结果写入外部存储，为外部应用提供支持。我们已经了解了 Flink 程序如何对数据进行读取、转换等操作，最后一步当然就应该将结果数据保存或输出到外部系统了。

连接到外部系统

在 Flink 中，如果我们希望将数据写入外部系统，其实并不是一件难事。我们知道所有算子都可以通过实现函数类来自定义处理逻辑，所以只要有读写客户端，与外部系统的交互在任何一个处理算子中都可以实现。例如在 MapFunction 中，我们完全可以构建一个到 Redis 的连接，然后将当前处理的结果保存到 Redis 中。如果考虑到只需建立一次连接，我们也可以利用RichMapFunction，在 open() 生命周期中做连接操作。

这样看起来很方便，却会带来很多问题。Flink 作为一个快速的分布式实时流处理系统，对稳定性和容错性要求极高。一旦出现故障，我们应该有能力恢复之前的状态，保障处理结果的正确性。这种性质一般被称作“状态一致性”。Flink 内部提供了一致性检查点（checkpoint）来保障我们可以回滚到正确的状态；但如果我们在处理过程中任意读写外部系统，发生故障后就很难回退到从前了。

为了避免这样的问题，Flink 的 DataStream API 专门提供了向外部写入数据的方法：addSink。与 addSource 类似，addSink 方法对应着一个“Sink”算子，主要就是用来实现与外部系统连接、并将数据提交写入的；Flink 程序中所有对外的输出操作，一般都是利用 Sink 算 子完成的。

Sink 一词有“下沉”的意思，有些资料会相对于“数据源”把它翻译为“数据汇”。不论怎样理解，Sink 在 Flink 中代表了将结果数据收集起来、输出到外部的意思，所以我们这里统一把它直观地叫作“输出算子”。

之前我们一直在使用的 print 方法其实就是一种 Sink，它表示将数据流写入标准控制台打印输出。查看源码可以发现，print 方法返回的就是一个 DataStreamSink。

@PublicEvolving
    public DataStreamSink<T> print(String sinkIdentifier) {
        PrintSinkFunction<T> printFunction = new PrintSinkFunction(sinkIdentifier, false);
        return this.addSink(printFunction).name("Print to Std. Out");
    }

与 Source 算子非常类似，除去一些 Flink 预实现的 Sink，一般情况下 Sink 算子的创建是通过调用 DataStream 的.addSink()方法实现的。

stream.addSink(new SinkFunction(…));

addSource 的参数需要实现一个 SourceFunction 接口；类似地，addSink 方法同样需要传入一个参数，实现的是 SinkFunction 接口。在这个接口中只需要重写一个方法 invoke(),用来将指定的值写入到外部系统中。这个方法在每条数据记录到来时都会调用：

当然，SinkFuntion 多数情况下同样并不需要我们自己实现。Flink 官方提供了一部分的框架的 Sink 连接器。

我们可以看到，像 Kafka 之类流式系统，Flink 提供了完美对接，source/sink 两端都能连接，可读可写；而对于 Elasticsearch、文件系统（FileSystem）、JDBC 等数据存储系统，则只提供了输出写入的 sink 连接器。

除 Flink 官方之外，Apache Bahir 作为给 Spark 和 Flink 提供扩展支持的项目，也实现了一些其他第三方系统与 Flink 的连接器。

除此以外，就需要用户自定义实现 sink 连接器了。

输出到kafka

Kafka 是一个分布式的基于发布/订阅的消息系统，本身处理的也是流式数据，所以跟Flink“天生一对”，经常会作为 Flink 的输入数据源和输出系统。Flink 官方为 Kafka 提供了 Source和 Sink 的连接器，我们可以用它方便地从 Kafka 读写数据。如果仅仅是支持读写，那还说明不了 Kafka 和 Flink 关系的亲密；真正让它们密不可分的是，Flink 与 Kafka 的连接器提供了端到端的精确一次（exactly once）语义保证，这在实际项目中是最高级别的一致性保证。

如果没有安装kafka请移步：https://blog.csdn.net/weixin_47491957/article/details/124319297
代码运行的前提，kafka创建了test topic，并且开启消费者，进行监听，命令可以查看上方链接。

import org.apache.flink.api.common.serialization.SimpleStringSchema;
import org.apache.flink.streaming.api.datastream.DataStream;
import org.apache.flink.streaming.api.environment.StreamExecutionEnvironment;
import org.apache.flink.streaming.connectors.kafka.FlinkKafkaProducer;

import java.util.Properties;

public class SinkToKafkaTest {
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        StreamExecutionEnvironment env = StreamExecutionEnvironment.getExecutionEnvironment();
        env.setParallelism(1);
        Properties properties = new Properties();
        properties.put("bootstrap.servers", "master:9092");
        DataStream<String> stream = env.socketTextStream("localhost", 7777);
        stream.addSink(new FlinkKafkaProducer<String>(
                "test",
                new SimpleStringSchema(),
                properties
        ));
        env.execute();
    }
}

这里我们可以看到，addSink 传入的参数是一个 FlinkKafkaProducer。这也很好理解，因为需要向 Kafka 写入数据，自然应该创建一个生产者。FlinkKafkaProducer 继承了抽象类TwoPhaseCommitSinkFunction，这是一个实现了“两阶段提交”的 RichSinkFunction。两阶段提
交提供了 Flink 向 Kafka 写入数据的事务性保证，能够真正做到精确一次（exactly once）的状态一致性。

自定义输出

如果我们想将数据存储到我们自己的存储设备中，而 Flink 并没有提供可以直接使用的连接器，又该怎么办呢？

与 Source 类似，Flink 为我们提供了通用的 SinkFunction 接口和对应的 RichSinkDunction抽象类，只要实现它，通过简单地调用DataStream 的.addSink()方法就可以自定义写入任何外部存储。之前与外部系统的连接，其实都是连接器帮我们实现了 SinkFunction，现在既然没有现成的，我们就只好自力更生了。

本身flink有jdbc连接器，这里我以如何用mybatis进行输出作为例子。

首先导入依赖

<dependency>
    <groupId>mysqlgroupId>
    <artifactId>mysql-connector-javaartifactId>
    <version>8.0.22version>
dependency>
<dependency>
    <groupId>org.mybatisgroupId>
    <artifactId>mybatisartifactId>
    <version>3.5.9version>
dependency>

配置文件

DOCTYPE configuration
        PUBLIC "-//mybatis.org//DTD Config 3.0//EN"
        "http://mybatis.org/dtd/mybatis-3-config.dtd">
<configuration>

    <settings>
        
        <setting name="mapUnderscoreToCamelCase" value="true"/>
    settings>
    
    <typeAliases>
        <package name="com.test.stream.entity"/>
    typeAliases>
    
    <environments default="development">
        <environment id="development">
            <transactionManager type="JDBC"/>
            <dataSource type="POOLED">
                <property name="driver" value="com.mysql.cj.jdbc.Driver"/>
                <property name="url" value="jdbc:mysql://master:3306/event?useUnicode=true&characterEncoding=utf8&allowMultiQueries=true&serverTimezon=Asia/Shanghai"/>
                <property name="username" value="root"/>
                <property name="password" value="123456"/>
            dataSource>
        environment>
    environments>
    
    <mappers>
        <mapper resource="com/tset/stream/mapper/BsEventLevelMapper.xml"/>
    mappers>
configuration>

获取SqlSession的工具类

import org.apache.ibatis.io.Resources;
import org.apache.ibatis.session.SqlSession;
import org.apache.ibatis.session.SqlSessionFactory;
import org.apache.ibatis.session.SqlSessionFactoryBuilder;

import java.io.IOException;
import java.io.InputStream;

public class MybatisUtil {
    private static SqlSessionFactory sqlSessionFactory;

    static {
        try {
        	/*
        	由于文件是存放在resources路径下的，
        	所以此处默认是指向resources下的文件，
        	故只写对应的文件名就能读取到指定的文件了
        	*/
            String resource = "mybatis-config.xml";
            InputStream inputStream = Resources.getResourceAsStream(resource);
            sqlSessionFactory = new SqlSessionFactoryBuilder().build(inputStream);
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }

    public static SqlSession getSqlSession() {
        //设置为true是为了进行增删改的时候可以自动提交事务
        return sqlSessionFactory.openSession(true);
    }
}

这里创建类继承RichSinkFunction类(泛型就是要处理的数据类型)
重写三个方法：open、close、invoke
open和close：都是该sink初始化和销毁的时候执行，一般用作开启会话和结束会话。
invoke：真正执行的地方

import com.cstor.stream.entity.BsEvent;
import com.cstor.stream.mapper.BsEventMapper;
import com.cstor.stream.util.MybatisUtil;
import org.apache.flink.configuration.Configuration;
import org.apache.flink.streaming.api.functions.sink.RichSinkFunction;
import org.apache.ibatis.session.SqlSession;

public class MysqlSink extends RichSinkFunction<BsEvent> {

    SqlSession sqlSession;
    BsEventMapper bsEventMapper;

    @Override
    public void open(Configuration parameters) throws Exception {
        sqlSession = MybatisUtil.getSqlSession();
        bsEventMapper = sqlSession.getMapper(BsEventMapper.class);
    }


    @Override
    public void close() throws Exception {
        sqlSession.close();
    }

    @Override
    public void invoke(BsEvent value, Context context) throws Exception {
        //对应处理逻辑
        
    }
}

最终在写出的时候，添加sink即可

formatEvents.addSink(new MysqlSink());

尚硅谷yyds

学习资料来自于尚硅谷：https://www.bilibili.com/video/BV133411s7Sa?p=1