16、Flink 的table api与sql之连接外部系统: 读写外部系统的连接器和格式以及Elasticsearch示例（2）

Flink 系列文章

1、Flink 部署、概念介绍、source、transformation、sink使用示例、四大基石介绍和示例等系列综合文章链接

13、Flink 的table api与sql的基本概念、通用api介绍及入门示例
14、Flink 的table api与sql之数据类型: 内置数据类型以及它们的属性
15、Flink 的table api与sql之流式概念-详解的介绍了动态表、时间属性配置（如何处理更新结果）、时态表、流上的join、流上的确定性以及查询配置
16、Flink 的table api与sql之连接外部系统: 读写外部系统的连接器和格式以及FileSystem示例（1）
16、Flink 的table api与sql之连接外部系统: 读写外部系统的连接器和格式以及Elasticsearch示例（2）
16、Flink 的table api与sql之连接外部系统: 读写外部系统的连接器和格式以及Apache Kafka示例（3）
16、Flink 的table api与sql之连接外部系统: 读写外部系统的连接器和格式以及JDBC示例（4）

20、Flink SQL之SQL Client: 不用编写代码就可以尝试 Flink SQL，可以直接提交 SQL 任务到集群上

22、Flink 的table api与sql之创建表的DDL

30、Flink SQL之SQL 客户端（通过kafka和filesystem的例子介绍了配置文件使用-表、视图等）

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本文介绍了Elasticsearch连接器的使用，并以2个示例完成了外部系统是Elasticsearch的介绍，即使用datagen作为数据源写入Elasticsearch和kafka作为数据源写入Elasticsearch中。
本文依赖环境是Flink、kafka、Elasticsearch、hadoop环境好用，如果是ha环境则需要zookeeper的环境。
本文分为2个部分，即Elasticsearch的基本介绍及示例和Elasticsearch与kafka的使用示例。

一、Table & SQL Connectors 示例：Elasticsearch

Elasticsearch 连接器允许将数据写入到 Elasticsearch 引擎的索引中(不支持读取，截至1.17版本)。本文档描述运行 SQL 查询时如何设置 Elasticsearch 连接器。

连接器可以工作在 upsert 模式，使用 DDL 中定义的主键与外部系统交换 UPDATE/DELETE 消息。

如果 DDL 中没有定义主键，那么连接器只能工作在 append 模式，只能与外部系统交换 INSERT 消息。

1、maven依赖（java编码依赖）

<dependency>
  <groupId>org.apache.flinkgroupId>
  <artifactId>flink-connector-elasticsearch7artifactId>
  <version>3.0.1-1.17version>
dependency>

2、创建 Elasticsearch 表并写入数据

本示例的Elasticsearch是7.6，故需要Elasticsearch7的jar文件

flink-sql-connector-elasticsearch7_2.11-1.13.6.jar

CREATE TABLE source_table (
 userId INT,
 age INT,
 balance DOUBLE,
 userName STRING,
 t_insert_time AS localtimestamp,
 WATERMARK FOR t_insert_time AS t_insert_time
) WITH (
 'connector' = 'datagen',
 'rows-per-second'='5',
 'fields.userId.kind'='sequence',
 'fields.userId.start'='1',
 'fields.userId.end'='5000',

 'fields.balance.kind'='random',
 'fields.balance.min'='1',
 'fields.balance.max'='100',

 'fields.age.min'='1',
 'fields.age.max'='1000',

 'fields.userName.length'='10'
);


CREATE TABLE alan_flink_es_user_idx (
 userId INT,
 age INT,
 balance DOUBLE,
 userName STRING,
 t_insert_time AS localtimestamp,
 PRIMARY KEY (userId) NOT ENFORCED
) WITH (
  'connector' = 'elasticsearch-7',
  'hosts' = 'http://192.168.10.41:9200,http://192.168.10.42:9200,http://192.168.10.43:9200',
  'index' = 'alan_flink_es_user_idx'
);


INSERT INTO alan_flink_es_user_idx
SELECT userId,   age, balance , userName FROM source_table;

---------------------具体操作如下-----------------------------------
Flink SQL> CREATE TABLE source_table (
>  userId INT,
>  age INT,
>  balance DOUBLE,
>  userName STRING,
>  t_insert_time AS localtimestamp,
>  WATERMARK FOR t_insert_time AS t_insert_time
> ) WITH (
>  'connector' = 'datagen',
>  'rows-per-second'='5',
>  'fields.userId.kind'='sequence',
>  'fields.userId.start'='1',
>  'fields.userId.end'='5000',
> 
>  'fields.balance.kind'='random',
>  'fields.balance.min'='1',
>  'fields.balance.max'='100',
> 
>  'fields.age.min'='1',
>  'fields.age.max'='1000',
> 
>  'fields.userName.length'='10'
> );
[INFO] Execute statement succeed.

Flink SQL> 
> 
> CREATE TABLE alan_flink_es_user_idx (
>  userId INT,
>  age INT,
>  balance DOUBLE,
>  userName STRING,
>  t_insert_time AS localtimestamp,
>  PRIMARY KEY (userId) NOT ENFORCED
> ) WITH (
>   'connector' = 'elasticsearch-7',
>   'hosts' = 'http://192.168.10.41:9200,http://192.168.10.42:9200,http://192.168.10.43:9200',
>   'index' = 'alan_flink_es_user_idx'
> );
[INFO] Execute statement succeed.

Flink SQL> 
> 
> INSERT INTO alan_flink_es_user_idx
> SELECT userId,   age, balance , userName FROM source_table;
[INFO] Submitting SQL update statement to the cluster...
[INFO] SQL update statement has been successfully submitted to the cluster:
Job ID: 1163eb7a404c2678322adaa89409bcda
-----由于es的表不支持source，故不能查询，查询会报如下错误----
Flink SQL> select * from alan_flink_es_user_idx;
[ERROR] Could not execute SQL statement. Reason:
org.apache.flink.table.api.ValidationException: Connector 'elasticsearch-7' can only be used as a sink. It cannot be used as a source.

Elasticsearch结果如下图

3、连接器参数

4、特性

1）、Key 处理

Elasticsearch sink 可以根据是否定义了一个主键来确定是在 upsert 模式还是 append 模式下工作。 如果定义了主键，Elasticsearch sink 将以 upsert 模式工作，该模式可以消费包含 UPDATE/DELETE 消息的查询。 如果未定义主键，Elasticsearch sink 将以 append 模式工作，该模式只能消费包含 INSERT 消息的查询。

在 Elasticsearch 连接器中，主键用于计算 Elasticsearch 的文档 id，文档 id 为最多 512 字节且不包含空格的字符串。 Elasticsearch 连接器通过使用 document-id.key-delimiter 指定的键分隔符按照 DDL 中定义的顺序连接所有主键字段，为每一行记录生成一个文档 ID 字符串。 某些类型不允许作为主键字段，因为它们没有对应的字符串表示形式，例如，BYTES，ROW，ARRAY，MAP 等。 如果未指定主键，Elasticsearch 将自动生成文档 id。

有关 PRIMARY KEY 语法的更多详细信息，请参见 22、Flink 的table api与sql之创建表的DDL。

2）、动态索引

Elasticsearch sink 同时支持静态索引和动态索引。

如果你想使用静态索引，则 index 选项值应为纯字符串，例如 ‘myusers’，所有记录都将被写入到 “myusers” 索引中。

如果你想使用动态索引，你可以使用 {field_name} 来引用记录中的字段值来动态生成目标索引。 你也可以使用 ‘{field_name|date_format_string}’ 将 TIMESTAMP/DATE/TIME 类型的字段值转换为 date_format_string 指定的格式。 date_format_string 与 Java 的 DateTimeFormatter 兼容。 例如，如果选项值设置为 ‘myusers-{log_ts|yyyy-MM-dd}’，则 log_ts 字段值为 2020-03-27 12:25:55 的记录将被写入到 “myusers-2020-03-27” 索引中。

你也可以使用 ‘{now()|date_format_string}’ 将当前的系统时间转换为 date_format_string 指定的格式。now() 对应的时间类型是 TIMESTAMP_WITH_LTZ 。 在将系统时间格式化为字符串时会使用 session 中通过 table.local-time-zone 中配置的时区。 使用 NOW(), now(), CURRENT_TIMESTAMP, current_timestamp 均可以。

使用当前系统时间生成的动态索引时， 对于 changelog 的流，无法保证同一主键对应的记录能产生相同的索引名, 因此使用基于系统时间的动态索引，只能支持 append only 的流。

5、数据类型映射

Elasticsearch 将文档存储在 JSON 字符串中。因此数据类型映射介于 Flink 数据类型和 JSON 数据类型之间。 Flink 为 Elasticsearch 连接器使用内置的 ‘json’ 格式。更多类型映射的详细信息，请参阅 35、Flink 的JSON Format。

二、Flink SQL示例：将kafka数据写入es

本示例是将kafka的数据通过Flink 的任务写入es中。

1、依赖环境

需要增加kafka和es相关的jar包，本示例用到如下：

flink-sql-connector-elasticsearch7_2.11-1.13.6.jar
flink-sql-connector-kafka_2.11-1.13.5.jar

2、创建表并提交任务

在flink sql中运行

CREATE TABLE alan_flink_es_kafka_user_idx (
 userId INT,
 age INT,
 balance DOUBLE,
 userName STRING,
 t_insert_time AS localtimestamp,
 PRIMARY KEY (userId) NOT ENFORCED
) WITH (
  'connector' = 'elasticsearch-7',
  'hosts' = 'http://192.168.10.41:9200',
  'index' = 'alan_flink_es_kafka_user_idx_test'
);

CREATE TABLE alanchan_kafka_table (
    `id` INT,
    name STRING,
    age INT,
    balance DOUBLE,
    ts BIGINT, -- 以毫秒为单位的时间
    t_insert_time AS TO_TIMESTAMP_LTZ(ts,3),
    WATERMARK FOR t_insert_time AS t_insert_time - INTERVAL '5' SECOND -- 在 TIMESTAMP_LTZ 列上定义 watermark
) WITH (
    'connector' = 'kafka',
    'topic' = 't_kafkasource2',
    'scan.startup.mode' = 'earliest-offset',
    'properties.bootstrap.servers' = '192.168.10.41:9092,192.168.10.42:9092,192.168.10.43:9092',
    'format' = 'csv'
);

INSERT INTO alan_flink_es_kafka_user_idx
SELECT id,   age, balance , name FROM alanchan_kafka_table;

3、验证

本示例没有特别说明，则是在flink sql cli中操作，kafka则是kafka的运行环境命令。

1）、创建es表

Flink SQL> CREATE TABLE alan_flink_es_kafka_user_idx (
>  userId INT,
>  age INT,
>  balance DOUBLE,
>  userName STRING,
>  t_insert_time AS localtimestamp,
>  PRIMARY KEY (userId) NOT ENFORCED
> ) WITH (
>   'connector' = 'elasticsearch-7',
>   'hosts' = 'http://192.168.10.41:9200',
>   'index' = 'alan_flink_es_kafka_user_idx_test'
> );
[INFO] Execute statement succeed.

2）、创建kafka表

Flink SQL> CREATE TABLE alanchan_kafka_table (
>     `id` INT,
>     name STRING,
>     age INT,
>     balance DOUBLE,
>     ts BIGINT, -- 以毫秒为单位的时间
>     t_insert_time AS TO_TIMESTAMP_LTZ(ts,3),
>     WATERMARK FOR t_insert_time AS t_insert_time - INTERVAL '5' SECOND -- 在 TIMESTAMP_LTZ 列上定义 watermark
> ) WITH (
>     'connector' = 'kafka',
>     'topic' = 't_kafkasource2',
>     'scan.startup.mode' = 'earliest-offset',
>     'properties.bootstrap.servers' = '192.168.10.41:9092,192.168.10.42:9092,192.168.10.43:9092',
>     'format' = 'csv'
> );
[INFO] Execute statement succeed.

3）、提交任务

Flink SQL> INSERT INTO alan_flink_es_kafka_user_idx
> SELECT id,   age, balance , name FROM alanchan_kafka_table;
........
[INFO] SQL update statement has been successfully submitted to the cluster:
Job ID: dc19c9b904f69985d40eca372af9553a

4）、创建kafkatopic

[alanchan@server3 bin]$ kafka-topics.sh --create --bootstrap-server server1:9092 --topic t_kafkasource2 --partitions 1 --replication-factor 1
WARNING: Due to limitations in metric names, topics with a period ('.') or underscore ('_') could collide. To avoid issues it is best to use either, but not both.
Created topic t_kafkasource2.

>

5）、往kafka topic中写入数据

[alanchan@server3 bin]$ kafka-console-producer.sh --broker-list server1:9092 --topic t_kafkasource2
>1,alan,15,100,1692593500222
>2,alanchan,20,200,1692593501230
>3,alanchanchn,25,300,1692593502242
>4,alan_chan,30,400,1692593503256
>5,alan_chan_chn,500,45,1692593504270
>

6）、查看es中的数据

以上，完成了外部系统是Elasticsearch的介绍，使用了2个示例，即使用datagen作为数据源写入Elasticsearch和kafka作为数据源写入Elasticsearch中。