flink中的广播流实例
在Flink中,广播流(Broadcast Stream)是一种特殊的数据流类型,用于将一个数据流广播到所有并行任务中,以供每个任务共享和使用。广播流通常用于将静态数据(如维表数据)发送给所有任务,以便任务可以在本地缓存该数据,避免多次访问外部存储系统。
广播流的特点如下:
- 广播流只有一个并行度,即并行度为1。
- 广播流只能连接到一个操作符上。
- 广播流中的数据会被复制到所有任务的本地状态中,以供任务本地使用。
使用广播流的步骤如下:
- 创建广播流:通过
env.fromCollection()
、env.fromElements()
等方法创建广播流,并设置并行度为1。 - 广播广播流:通过
broadcast()
方法将广播流与其他数据流进行连接。 - 处理广播数据:在处理函数中通过
ctx.getBroadcastState()
方法获取广播流的状态,并在任务本地使用广播数据。
下面是一个简单的示例代码,演示如何使用广播流:
import org.apache.flink.api.common.functions.RichFlatMapFunction;
import org.apache.flink.api.common.state.BroadcastState;
import org.apache.flink.api.common.state.MapStateDescriptor;
import org.apache.flink.api.java.tuple.Tuple2;
import org.apache.flink.configuration.Configuration;
import org.apache.flink.streaming.api.datastream.BroadcastStream;
import org.apache.flink.streaming.api.environment.StreamExecutionEnvironment;
import org.apache.flink.util.Collector;
public class BroadcastStreamExample {
public static void main(String[] args) throws Exception {
StreamExecutionEnvironment env = StreamExecutionEnvironment.getExecutionEnvironment();
// 创建广播流
BroadcastStream<String> broadcastStream = env.fromElements("A", "B", "C")
.broadcast(new MapStateDescriptor<>("broadcast-state", String.class, Boolean.class));
// 创建主数据流
env.fromElements("A", "B", "C", "D", "E", "F")
.flatMap(new BroadcastProcessFunction())
.print();
env.execute("Broadcast Stream Example");
}
public static class BroadcastProcessFunction extends RichFlatMapFunction<String, Tuple2<String, Boolean>> {
private transient BroadcastState<String, Boolean> broadcastState;
@Override
public void open(Configuration parameters) throws Exception {
super.open(parameters);
// 初始化广播状态
MapStateDescriptor<String, Boolean> descriptor = new MapStateDescriptor<>(
"broadcast-state",
String.class,
Boolean.class
);
broadcastState = getRuntimeContext().getBroadcastState(descriptor);
}
@Override
public void flatMap(String value, Collector<Tuple2<String, Boolean>> out) throws Exception {
// 获取广播数据
Boolean broadcastValue = broadcastState.get(value);
// 处理数据
if (broadcastValue != null && broadcastValue) {
out.collect(Tuple2.of(value, true));
} else {
out.collect(Tuple2.of(value, false));
}
}
@Override
public void processBroadcastElement(String value, Context ctx, Collector<Tuple2<String, Boolean>> out) throws Exception {
// 更新广播数据
broadcastState.put(value, true);
}
}
}
在上述示例代码中,
首先创建了一个广播流broadcastStream
,其中包含了"A"、"B"和"C"这几个元素。然后创建了主数据流,其中包含了"A"、"B"、"C"、"D"、"E"和"F"这几个元素。在BroadcastProcessFunction
中,通过open()
方法初始化广播状态,并在processBroadcastElement()
方法中更新广播数据。在flatMap()
方法中,通过broadcastState.get()
方法获取广播数据,并进行处理,最后将结果通过out.collect()
发送到下游。
运行示例代码后,可以看到输出结果中的元组包含了主数据流中的元素和一个布尔值,布尔值表示广播流中是否存在该元素。
需要注意的是,广播流的数据会复制到每个任务的本地状态中,因此广播流的数据量不应过大,否则可能会导致内存占用过大。对于大规模的维表数据,可以考虑使用更适合的数据存储和查询方案,如Redis、HBase等。