Flink 使用之 SQL Client

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前言

Flink提供了SQL client，有了它我们可以像Hive的beeline一样直接在控制台编写SQL并提交作业。完全不用使用Java/Scala编写Flink作业打包为jar提交。毫无疑问SQL client使用起来更为简单灵活。

如何使用

Flink SQL client支持运行在standalone集群和Yarn集群上。提交任务的命令有所不同。

SQL client运行于standalone模式：

./sql-client.sh embedded

注意。如果使用standalone模式运行，需要事先启动一个Flink standalone集群。方法如下

./start-cluster.sh

运行到Yarn集群上：

./sql-client.sh embedded -s yarn-session

大家可能会问：SQL slient怎么知道提交到哪个yarn app上？

指定yarn-session方式启动的时候会看到如下日志：

INFO  org.apache.flink.yarn.cli.FlinkYarnSessionCli                [] - Found Yarn properties file under /tmp/.yarn-properties-root.

Flink每次启动yarn-session，都会创建一个/tmp/.yarn-properties-root文件(root为用户名，源码位于FlinkYarnSessionCli)。内容如下：

dynamicPropertiesString=
applicationID=application_xxxxxxxxxxxxx_xxxx

记录了最近一次提交的yarn session对应的application ID。

SQL client如果使用yarn session模式启动，会查找/tmp/.yarn-properties-{用户名}文件中指定的application id，将SQL提交到这个yarn session上运行。所以说，我们在使用Yarn方式的时候需要额外注意，启动Yarn session和SQL client必须使用相同的用户。

场景示例

在本节我们使用Flink sql client，完成一个简单的场景：从Kafka中读取CSV数据将其写入MySQL。

准备数据

我们提前将准备好的测试数据灌入Kafka topic中，例如fludesc这个topic。使用如下方式查看Kafka topic中的数据：

./kafka-console-consumer.sh --topic fludesc --bootstrap-server broker1:9092,broker2:9092,broker3:9092 --from-beginning

部分样例数据如下：

511653962048,Zomfq,53,woman,532120,534.61,313020,cart,15926130785,[email protected],2019-08-03
751653962048,Qvtil,27,man,532120,655.7,313023,cart,13257423096,[email protected],2019-08-05
121653962048,Spdwh,35,woman,480071,97.35,313018,cart,18825789463,[email protected],2019-08-05
871653962048,Fdhpc,18,man,650012,439.40,313012,cart,15059872140,[email protected],2019-08-06
841653962048,Iqoyh,51,woman,152121,705.6,313012,buy,13646513897,[email protected],2019-08-04
761653962048,Xgzhy,29,woman,480071,329.60,313013,cart,15069315824,[email protected],2019-08-04

接下来我们需要安装Flink和相关依赖。

安装Flink和依赖

从官网下载Flink解压到集群某节点任意目录（以Flink 1.13.2版本为例）。然后分析场景中需要用到哪些依赖。
项目中用到了CSV文件格式，读取Kafka和写入MySQL。我们需要找到下列依赖：

• flink-csv-1.13.2.jar: CSV格式支持
• flink-connector-jdbc_2.11-1.13.2.jar: 读写JDBC支持
• flink-connector-kafka_2.11-1.13.2.jar: 读写Kafka支持
• kafka-clients-2.4.1.jar: Kafka客户端
• mysql-connector-java-8.0.29.jar: MySQL JDBC驱动

将其放入Flink安装位置的lib目录下。

到这里Flink环境整理完毕。

启动Flink SQL client

首先启动Flink yarn-session。开启一个shell，执行：

export HADOOP_CLASSPATH=`hadoop classpath`
# 切换到具有访问HDFS和提交Yarn任务权限的用户
su hdfs
cd ${FLINK_HOME}/bin
./yarn-session.sh -s 1 -jm 1024 -tm 2048

启动yarn-session.sh的时候，可以添加-d参数使用detached模式，这样yarn session启动完毕之后shell就可以关闭。

然后启动Flink SQL client。

再开启一个shell，执行：

export HADOOP_CLASSPATH=`hadoop classpath`
# 切换到具有访问HDFS和提交Yarn任务权限的用户
su hdfs
cd ${FLINK_HOME}/bin
./sql-client.sh embedded -s yarn-session

看到Flink SQL Client的logo说明启动成功，可以编写SQL提交作业。

执行SQL提交作业

首先在MySQL中创建需要接收Kafka数据的表：

create database demo_db character set utf8mb4;
use demo_db;
create table fludesc (
    id varchar(32),
    use_rname varchar(32),
    age int,
    gender varchar(32),
    goods_no varchar(32),
    goods_price Float,
    store_id int,
    shopping_type varchar(32),
    tel varchar(32),
    email varchar(32),
    shopping_date date
);

注：上面SQL的Schema需要和Kafka CSV数据对应。

然后我们在Flink SQL client中执行：

create table kafka_source (
    id STRING,
    use_rname STRING,
    age integer,
    gender STRING,
    goods_no STRING,
    goods_price Float,
    store_id integer,
    shopping_type STRING,
    tel STRING,
    email STRING,
    shopping_date Date
) with (
    'connector' = 'kafka',
    'properties.bootstrap.servers' = 'broker1:9092,broker2:9092,broker3:9092',
    'topic' = 'fludesc',
    'scan.startup.mode' = 'earliest-offset',
    'format' = 'csv',
    'csv.ignore-parse-errors' = 'true'
);

CREATE TABLE mysql_sink (
    id STRING,
    use_rname STRING,
    age integer,
    gender STRING,
    goods_no STRING,
    goods_price Float,
    store_id integer,
    shopping_type STRING,
    tel STRING,
    email STRING,
    shopping_date Date
) WITH (
   'connector' = 'jdbc',
   'url' = 'jdbc:mysql://mysql_server:3306/demo_db',
   'table-name' = 'fludesc',
   'username' = 'root',
   'password' = 'password'
);

insert into mysql_sink select * from kafka_source;

参数解析：

• properties.bootstrap.servers：Kafka broker地址和端口号。
• topic: 数据源Kafka topic 名称。
• scan.startup.mode: 例子中为从Kafka topic中从头开始消费。
• format: 使用的数据格式，样例中为CSV。
• url: 连接MySQL的JDBC连接串。
• table-name: MySQL表名。
• username: MySQL用户名。
• password: MySQL密码。
• csv.ignore-parse-errors: 忽略解析错误。启用此配置可以容忍脏数据。

如果全过程没有问题，可进入MySQL控制台执行：

use demo_db;
select * from fludesc;

可以查看到Kafka中的数据已写入到MySQL。

数据类型

Flink SQL和MySQL数据类型在SQL中写法是不一样的。具体写法和对照关系可参考：

Flink SQL数据类型：Data Types | Apache Flink

MySQL数据类型：MySQL 数据类型 | 菜鸟教程 (runoob.com)

常见错误

找不到Hadoop相关依赖

启动yarn-session的时候出现：

Setting HADOOP_CONF_DIR=/etc/hadoop/conf because no HADOOP_CONF_DIR or HADOOP_CLASSPATH was set.
Setting HBASE_CONF_DIR=/etc/hbase/conf because no HBASE_CONF_DIR was set.
Error: A JNI error has occurred, please check your installation and try again
Exception in thread "main" java.lang.NoClassDefFoundError: org/apache/hadoop/yarn/exceptions/YarnException
        at java.lang.Class.getDeclaredMethods0(Native Method)
        at java.lang.Class.privateGetDeclaredMethods(Class.java:2701)
        at java.lang.Class.privateGetMethodRecursive(Class.java:3048)
        at java.lang.Class.getMethod0(Class.java:3018)
        at java.lang.Class.getMethod(Class.java:1784)
        at sun.launcher.LauncherHelper.validateMainClass(LauncherHelper.java:544)
        at sun.launcher.LauncherHelper.checkAndLoadMain(LauncherHelper.java:526)
Caused by: java.lang.ClassNotFoundException: org.apache.hadoop.yarn.exceptions.YarnException
        at java.net.URLClassLoader.findClass(URLClassLoader.java:381)
        at java.lang.ClassLoader.loadClass(ClassLoader.java:424)
        at sun.misc.Launcher$AppClassLoader.loadClass(Launcher.java:331)
        at java.lang.ClassLoader.loadClass(ClassLoader.java:357)
        ... 7 more

说明Flink找不到HADOOP的相关配置和依赖。需要提前执行：

export HADOOP_CLASSPATH=`hadoop classpath`

SQL client 提交任务的时候连接拒绝

[INFO] SUbmitting SQL update statement to the cluster...
[ERROR] Could not execute SQL statement. Reason:
java.net.ConnectException: Connection refused

这个问题报错比较笼统。真实的原因是sql-client无法连接到Flink集群的job manager。

如果使用standalone模式，需要执行./start-cluster.sh启动一个standalone集群。

如果使用Yarn session模式，则需要：

• 启动sql client之前需要export HADOOP_CLASSPATH环境变量。
• 提交yarn session和启动sql client需要使用同一个用户，否则会找不到yarn session对应的application id。
• 确保当前机器的Yarn客户端配置无问题。可通过执行yarn命令是否能正常返回集群信息确认。

补充内容

Flink SQL client支持多种格式展示查询出的数据。在执行查询之前，可以通过SET语句指定数据查看格式。

# 在专门的界面展示，使用分页table格式。可按照界面下方说明，使用快捷键前后翻页和退出到SQL命令行
SET sql-client.execution.result-mode = table;

# changelog格式展示，可展示数据增(I)删(D)改(U)
SET sql-client.execution.result-mode = changelog;

# 接近传统数据库的展示方式，不使用专门界面
SET sql-client.execution.result-mode = tableau;