Kettle 浅入浅出
前言
最近又要迭代客户定制化的数据处理系统了。提到数据处理，不禁想到了以前使用过的 ETL 处理工具 Kettle。本文将对 Kettle 做一些简单的介绍。
Kettle 介绍
在介绍 Kettle 前先了解下什么是 ETL，ETL 是 Extract-Transform-Load 的缩写，即数据抽取、转换、装载的过程，对于企业或行业应用来说，经常会遇到各种异构数据的处理、转换、迁移等操作，这些操作有可能会面对大量的数据和繁琐的步骤，因此就萌生了一些 ETL 处理工具，市面上常见的 ETL 工具有很多，比如 Sqoop、DataX、Kettle、Talend 等，本篇文章就主要来介绍下 Kettle 工具。
Kettle（水壶）是一款国外开源的 ETL 工具，现在已经更名为 PDI，Pentaho Data Integration-Pentaho 的缩写，由纯 java 编写，可以在 Window、Linux、Unix 上运行，绿色无需安装，数据抽取高效稳定。它可以处理各种异构数据库中的数据，并且提供了可视化图形界面的方式进行操作，让你思路主要关注在如果处理数据上，而不是如何实现处理的过程，特点如下图介绍：
Kettle 的官网地址如下：
https://community.hitachivantara.com/home
如上图介绍，Kettle 分了两种脚本文件，transformation（转换）和 job（作业），transformation 主要完成对数据的处理和转换，job 则完成整个工作流的控制，一个 job 可以包含多个 transformation，如下图所示：
另外在 Kettle 中又包含了4个核心组件，分别如下：
- 勺子（Spoon.bat/Spoon.sh）：图像化界面，可以通过图形化界面交互方式开发 transformation 和 job。
- 煎锅（Pan.bat/pan.sh）：可以用命令行的形式执行由 Spoon 编辑的 transformation 和 job。
- 厨房（Kitchen.bat/kitchen.sh）：可以使用命令行调用由 Spoon 编辑好的 job。
- 菜单（Carte.bat/carte.sh）：一个轻量级的 Web 容器，用户建立远程 ETL Server。
Kettle 安装
安装前，需要电脑上已经安装配置好 jdk 环境，版本建议1.8及以上。
下载 kettle 压缩包：
https://sourceforge.net/projects/pentaho/files/Pentaho%209.1/
Kettle 为绿色软件，下载后可以解压到任意本地路径，但注意尽量不要带有中文路径，不然会出现意想不到的效果。
其中 Kettle 的目录说明如下：
Kettle 使用基本介绍
双击解压目录下的 Spoon.bat 即可启动图形化界面工具，启动过程有点慢耐心等待下，如果启动失败，可以修改下 JVM 的最堆内存的大小，Spoon.bat 文件下：
等待片刻后会进到如下页面：
在“工具栏/文件/新建”下可以选择创建一个转换和作业：
转换
转换（transaformation）主要负责数据的输入、转换、校验和输出等工作。转换由多个 Step（步骤）组成，如文本文件输入，过滤输出行，执行 SQL 等。各个步骤之间使用 Hop（跳）来链接。
Step 是转换里的基本的组成部分，比如上面的 CSV 文件输入和 Excel 输出，一个 Step 有如下几个关键特性：
- Step 需要有一个名字，这个名字在同一个转换范围内唯一。
- Step 将数据写到与之相连的一个或多个输出 Hop，再传送到指向的另一端的 Step。
- 大多数的 Step 都可以有多个输出，当出现多个输出时可以选择复制或分发，复制是所有的记录被同时发送到所有的目标步骤，分发是目标步骤轮流接收记录：
Hop 是 Step 之间带箭头的连线，定义了数据的通路。Hop 实际上是两个 Step 之间被称之为行集的数据行缓存，行集的大小可以在转换的设置里定义。当行集满时，向行集写数据的 Step 将停止写入，直到行集里又有了空间。当行集空了，从行集读取数据的 Step 停止读取，直到行集里又有可读的数据行。
其中转换属性可以双击空白处：
数据元数据
每个步骤在输出数据行时都有对字段的描述，也就是数据行的元数据。元数据通常包含下面一些信息。
- 名称：数据行里的字段名是唯一的
- 数据类型：字段的数据类型
- 格式：数据显示的方式，如 Integer 的 #、0.00
- 长度：字符串的长度或者 BigNumber 类型的长度
- 精度：BigNumber 数据类型的十进制精度
- 货币符号：￥
- 小数点符号：十进制数据的小数点格式。不同文化背景下小数点符号是不同的，一般是点（.）或逗号（,）
- 分组符号：数值类型数据的分组符号，不同文化背景下数字里的分组符号也是不同的，一般是点（.）或逗号（,）或单引号（’）
数据的类型
Kettle 中的数据区分了数据的类型，类型包含如下几种：
- String：字符类型数据
- Number：双精度浮点数。
- Integer：带符号长整型（64位）。
- BigNumber：任意精度数据。
- Date：带毫秒精度的日期时间值。
- Boolean：取值为 true 和 false 的布尔值。
- Binary：二进制字段可以包含图像、声音、视频及其他类型的二进制数据。
作业
作业（Job），负责定义一个完成整个工作流的控制，比如将转换的结果发送邮件给相关人员。因为转换（transformation）以并行方式执行，如果需要一个串行的调度工具来执行转换，就可以使用作业：
Kettle 数据处理案例
例如有如下 CSV 数据，其中字段分别表示：用户ID、用户名、性别、成绩1、成绩2、成绩3 ：
id,name,sex,grade1,grade2,grade3
1,小明,男,90,80,70
2,小红,女,91,81,71
3,小兰,女,92,82,72
4,小爱,女,93,83,73
5,张三,男,94,84,74
6,李四,男,95,85,75
7,王五,男,96,86,76
8,赵六,男,97,87,77
9,小六,男,98,88,78
10,小七,男,99,89,79
现有需求：要求计算出每个人的总成绩和平均分，将结果输出到 Excel 中。
新建一个转换：
拖入一个 CSV 文件输入：
双击 CSV 文件输入，选择 CSV 文件、编码等：
可以点击预览查看数据：
下面拖入一个 计算器 ，计算成绩总和：
按住 Shift 连接上 CSV 文件输入和计算器：
双击计算器，修改名称，并指定计算方式：
此时可以运行下看下计算结果：
可以看到已经计算出了总成绩，下面计算平均分数的话还需要一个常量3：
双击进入修改名称和指定常量值：
下面再拖一个计算器，计算平均分数，参数如下：
到这可以运行下看下结果：
可以看到已经计算出平均成绩了，下面就可以输出到 Excel 中了，拖入一个 Excel 输出：
双击进入修改属性：
再进入到字段下指定输出的字段，其中 num 字段仅仅是为了计算用的，这里删除掉：
最后运行转换，到输出目录下查看 Excel 中的内容：
已经写入处理后的数据。