Flink-Transform(转换)

书接上回。

3.Transform 转换算子【代码示例统一放在最后边】

3.1 map

 

val streamMap = stream.map { x => x * 2 }

 

3.2 flatMap

flatMap 的函数签名：def flatMap[A,B](as: List[A])(f: A ⇒ List[B]): List[B]

例如: flatMap(List(1,2,3))(i ⇒ List(i,i))

结果是 List(1,1,2,2,3,3),

而 List("a b", "c d").flatMap(line ⇒ line.split(" "))

结果是 List(a, b, c, d)。

val streamFlatMap = stream.flatMap{
    x => x.split(" ")
}

 

3.3 Filter

val streamFilter = stream.filter{
    x => x == 1
}

 

3.4 KeyBy

DataStream → KeyedStream：逻辑地将一个流拆分成不相交的分区，每个分区包含具有相同 key 的元素，在内部以 hash 的形式实现的。

 

3.5 滚动聚合算子(Rolling Aggregation)

这些算子可以针对 KeyedStream 的每一个支流做聚合。

• sum()
• min()
• max()
• minBy()
• maxBy()

3.6 Reduce

KeyedStream → DataStream：一个分组数据流的聚合操作，合并当前的元素和上次聚合的结果，产生一个新的值，返回的流中包含每一次聚合的结果，而不是只返回最后一次聚合的最终结果。

 

3.7 Split和Select【注：1.13版本已竟没有该函数，推荐使用侧输出】

Split:

DataStream → SplitStream：根据某些特征把一个 DataStream 拆分成两个或者多个 DataStream。

 

 

Select:

 

SplitStream→DataStream：从一个 SplitStream 中获取一个或者多个DataStream。

 

针对同一条流多次独立调用.filter()方法进行筛选，就可以得到拆分之后的流，它将原始数据流 stream 复制三份，然后对每一份分别做筛选；这明显是不够高效。

早期的版本中，DataStream API 中提供了一个.split()方法，基本思路是按照筛选条件，给数据分类“盖戳”；然后基于这条盖戳之后的流，分别拣选想要的“戳”就可以得到拆分后的流。因为只是“盖戳”拣选，所以无法对数据进行转换，分流后的数据类型必须跟原始流保持一致。这就极大地限制了分流操作的应用场景。

推荐使用使用侧输出流。

Flink的Side Output侧输出流的作用在于将主数据分割成多个不同的侧输出流。侧输出结果流的数据类型不需要与主数据流的类型一致，不同侧输出流的类型也可以不同。

在使用侧输出的时候需要先定义一个OutputTag，来标识 Side Output，代表这个 Tag 是要收集哪种类型的数据。

 

 

3.8 Connect和CoMap

 

DataStream,DataStream → ConnectedStreams：连接两个保持他们类型的数据流，两个数据流被 Connect 之后，只是被放在了一个同一个流中，内部依然保持各自的数据和形式不发生任何变化，两个流相互独立。

 

coMap,CoFlatMap

 

ConnectedStreams → DataStream：作用于 ConnectedStreams 上，功能与 map和 flatMap 一样，对 ConnectedStreams 中的每一个 Stream 分别进行 map 和 flatMap处理。

 

3.9 Union

 

DataStream → DataStream：对两个或者两个以上的 DataStream 进行 union 操作，产生一个包含所有 DataStream 元素的新 DataStream。

 

Connect与Union区别

1.Union 之前两个流的类型必须是一样，Connect 可以不一样，在之后的 coMap中再去调整成为一样的。

2.Connect 只能操作两个流，Union 可以操作多个。

 

代码:

package com.zhen.flink.api

import org.apache.flink.api.common.functions.ReduceFunction
import org.apache.flink.streaming.api.functions.ProcessFunction
import org.apache.flink.streaming.api.scala.StreamExecutionEnvironment
import org.apache.flink.streaming.api.scala._
import org.apache.flink.util.Collector

/**
  * @Author FengZhen
  * @Date 6/7/22 4:25 PM
  * @Description TODO
  */
object TransformTest {

  lazy val HIGH_TEMP: OutputTag[SensorReading] = new OutputTag[SensorReading]("高温数据")
  lazy val LOW_TEMP: OutputTag[SensorReading] = new OutputTag[SensorReading]("低温数据")

  def main(args: Array[String]): Unit = {
    val env = StreamExecutionEnvironment.getExecutionEnvironment

    env.setParallelism(1)

    // 0.读取数据
    val filePath = "/Users/FengZhen/Desktop/accumulate/0_project/flink_learn/src/main/resources/data/sensor.txt"
    val inputStream = env.readTextFile(filePath)

    // 1.先转换成样例数据
    val dataStream: DataStream[SensorReading] = inputStream
      .map(
        data => {
          val arr = data.split(",")
          SensorReading(arr(0), arr(1).toLong, arr(2).toDouble)
        }
      )

    // 2.分组聚合, 输出每个传感器当前最小值
    val aggStream = dataStream
        .keyBy("id")  //根据ID进行分组
        //.min("temperature")   //输出中只temperature字段有变化，其它字段无变化
        .minBy("temperature") //使用minBy可以解决上述其它字段不变的问题

//    aggStream.print()

    // 3.需要输出当前最小的温度值，以及最近的时间戳，要用reduce
    val resultStream = dataStream
        .keyBy("id")  //根据ID进行分组
//        .reduce(
//          (curState, newData) => {
//            //假定数据是按timestamp增续进来的
//            SensorReading(
//              curState.id,
//              newData.timestamp,
//              curState.temperature.min(newData.temperature)
//            )
//          }
//        )
        .reduce(new MyReduceFunction)

//    resultStream.print()


    // 4.多流转换操作
    // 4.1 分流，将传感器温度数据分成低温、高温两条流
    val processStream = dataStream.process(new MySplitProcessFunction)

    val highStream = processStream.getSideOutput(HIGH_TEMP)
    val lowStream = processStream.getSideOutput(LOW_TEMP)

    highStream.print("high:")
    lowStream.print("low:")

    // 4.2 合流，connect
    val warningStream = highStream.map(
      data => (data.id, data.temperature)
    )
    val connectedStreams = warningStream.connect(lowStream)

    // 用coMap对数据进行分别处理
    val coMapResultStream = connectedStreams
        .map(
          warningData => (warningData._1, warningData._2, "warning"),
          lowTempData => (lowTempData.id, "healthy")
        )

    coMapResultStream.print("coMap:")

    //4.3 Union合流
    val unionStream = highStream.union(lowStream)
    unionStream.print("union")

    env.execute("transform test")

  }

  class MyReduceFunction extends ReduceFunction[SensorReading] {
    override def reduce(value1: SensorReading, value2: SensorReading): SensorReading = {
      SensorReading(
        value1.id,
        value2.timestamp,
        value1.temperature.min(value2.temperature)
      )
    }
  }

  class MySplitProcessFunction extends ProcessFunction[SensorReading, SensorReading] {

    override def processElement(value: SensorReading, ctx: ProcessFunction[SensorReading, SensorReading]#Context, out: Collector[SensorReading]): Unit = {

      if(value.temperature > 30){
        ctx.output(HIGH_TEMP, value)
      }else if(value.temperature <= 30){
        ctx.output(LOW_TEMP, value)
      }else{
        out.collect(value)
      }

    }
  }

}