Flink之流的转换

ProcessFuncion处理函数

• 功能
  • 拥有富函数功能
    - 生命周期方法
    - 状态编程
  • 对元素的处理功能processElement, 在不同的处理函数中，该方法的名字略有区别
  • 定时器编程
    • TimeService:定时服务,可以用于注册定时器，删除定时器
    • ontimer():定时器触发后会自动调用该方法，我们将需要完成的工作写到该方法中
  • 侧输出流
• 分类
  • processFunction: 普通流DataStream调用
  • keyedProcessFunction： KeyedStream, 经过Keyby的数据流
  • ProcessWindowFunction:按键分区经过window操作的数据流，WindowedStream，全窗口函数
  • ProcessAllWindowFunction：非按键分区的window数据流调用
  • CoProcessFunction：ConnectedStreams, 由两个数据流经过connect后得到的，没有经过keyby时调用
  • ProcessJoinFunction：IntervalJoined , 两个流经过IntervalJoin后得到的流
  • BroadcastProcessFunction:一个普通流connect广播流后得到，之后调用process需要传入该Function
  • KeyedBroadcastProcessFunction: 一个keyby流connect广播流后得到

常用流之间的转换关系

• SingleOutputDataSteam是继承自DataStream的。
• window操作必须是基于keyby流
• 特殊流经过reduce, aggreagate,process, apply等聚合操作后就变为SingleOutputDataStream

processFunction的定时器方法

定时服务 和定时器

• TimerService:定时服务，用于注册定时器，删除定时
  • long currentProcessingTime():获取当前的处理时间
  • registerProcessingTimer(): 注册处理时间定时器
  • registerEventTimeTimer():注册事件时间定时器
  • currentWatermark():获取当前水位线
  • deleteEventTimeTimer():注册事件时间定时器
• Timer:定时器，在未来的某个时间注册一个事件，定时器触发，会执行定义的事件
• ontimer(): 定时器触发以后，会自动调用该方法
• 注意：
  • 要定时先keyby, 设置定时器必须基于一个keyby流
  • 同一个key在注册多个相同时间的定时器，未来之后触发一次，不同的key注册相同时间的定时器，每个key都会触发一次。

TopN 实现

/**
 * title:
 *
 * @Author 浪拍岸
 * @Create 11/12/2023 下午3:19
 * @Version 1.0
 *
 * 实时统计一段时间的热门URL
 * 例如：10秒内最热门的两个URL链接，并且每5秒更新一次
 *
 * 方案1：不进行keyby操作，将所有URL数据统一往一个窗口
 * 中收集，并且使用全量聚合，等到窗口触发计算时，在处理函数中
 * 对窗口内所有数据进行汇总处理
 *
 */
public class Flink03_TopN {
    public static void main(String[] args) {
        //1.创建运行环境
        StreamExecutionEnvironment env = StreamExecutionEnvironment.getExecutionEnvironment();

        //默认是最大并行度
        env.setParallelism(1);

        SingleOutputStreamOperator<Event> ds = Flink06_EventSource.getEventSource(env)
                .assignTimestampsAndWatermarks(
                        WatermarkStrategy.<Event>forBoundedOutOfOrderness(Duration.ZERO)
                                .withTimestampAssigner(
                                        (event, ts) -> event.getTs()
                                )
                );

        ds.print("input");

        ds.windowAll(
//                TumblingEventTimeWindows.of(Time.seconds(10))
                SlidingProcessingTimeWindows.of(Time.seconds(10), Time.seconds(5))
        ).process(
                new ProcessAllWindowFunction<Event, String, TimeWindow>() {
                    @Override
                    public void process(ProcessAllWindowFunction<Event, String, TimeWindow>.Context context, Iterable<Event> elements, Collector<String> out) throws Exception {
                        //统计每个URL的点击次数

                        long start = context.window().getStart();
                        long end = context.window().getEnd();

                        HashMap<String, Long> urlCountMap = new HashMap<>();

                        for (Event element : elements) {
                            Long count = urlCountMap.getOrDefault(element.getUrl(), 0L);
                            urlCountMap.put(element.getUrl(), count+1);
                        }

                        //将map结构转换为list
//                        ArrayList urlCountList = new ArrayList<>(urlCountMap.size());

                        List<UrlUserCount> urlUserCountList = urlCountMap.entrySet().stream().map(
                                entry -> new UrlUserCount(entry.getKey(), entry.getValue(), start, end)
                        ).collect(Collectors.toList());

                        urlUserCountList.sort(
                                new Comparator<UrlUserCount>() {
                                    @Override
                                    public int compare(UrlUserCount o1, UrlUserCount o2) {
                                        return Long.compare(o2.getCount(), o1.getCount());
                                    }
                                }
                        );

                        //取topN
                        StringBuilder result = new StringBuilder("*******************************\n");
                        for (int i = 0; i < Math.min(2,urlUserCountList.size()); i++) {
                            UrlUserCount urlUserCount = urlUserCountList.get(i);
                            result.append("TOP."+(i+1)+" "+urlUserCount+"\n");

                        }
                        result.append("*****************************************\n");
                        //输出
                        out.collect(result.toString());
                    }
                }
        ).print();


        try {
            env.execute();
        } catch (Exception e) {
            throw new RuntimeException(e);
        }
    }
}