比如source和map算子,source算子读取数据之后,可以直接发送给map算子做处理,它们之间传输不需要重新分区,也不需要调整数据的顺序。 比如的map和keyBy/window算子之间,以及keyBy/window算子和Sink算子之间,都是这样的关系。 每一个算子的子任务,会根据数据传输的策略,把数据发送到不同的下游目标任务。 二、算子链的合并 算子合并的概念: 在Flink中,并行度相同(条件一)的 一对一(条件二)算子操作,可以直接链接在一起形成一个“大”的任务(task),这样原来的算子就成为了真正任务里的一部分,如下图所示 如图的source和map算子之间的数据传输的形式就是一对一形式并且是并行度相同,此时source和map的算子之间算子操作就可以合并成为一个算子链,形成一个整体的Task,被同一个Taskslot执行 Flink默认会按照算子链的原则进行链接合并,如果我们想要禁止合并或者自行定义,也可以在代码中对算子做一些特定的设置(了解,不推荐使用): // 从map算子后禁用算子链 .map(word -> Tuple2
一、基本转换算子 基本转换算子有 map 、filter 、 flatmap Flink对POJO(Plain Ordinary Java Object简单的Java对象,实际就是普通JavaBeans 聚合算子前必须要KeyBy算子进行按Key分区,才能聚合 聚合算子有sum( ) 、min( ) 、max( ) 、maxBy( ) 、minBy( ) 计算的结果不仅依赖当前数据,还跟之前的数据有关 所以在Flink中,要做聚合,需要先进行分区;这个操作就是通过keyBy来完成的。 一个聚合算子,会为每一个key保存一个聚合的值,在Flink中我们把它叫作“状态”(state)。所以每当有一个新的数据输入,算子就会更新保存的聚合结果,并发送一个带有更新后聚合值的事件到下游算子。 6、故障恢复: Flink 提供了强大的故障恢复机制。
所以下面将Flink的算子分为两大类:一类是DataSet,一类是DataStream。 因为Transform算子基于Source算子操作,所以首先构建Flink执行环境及Source算子,后续Transform算子操作基于此: val env = ExecutionEnvironment.getExecutionEnvironment 一、Source算子 Flink可以使用 StreamExecutionEnvironment.addSource(source) 来为我们的程序添加数据来源。 Flink在流处理上的source和在批处理上的source基本一致。 自定义的source(Custom-source) 下面使用addSource将Kafka数据写入Flink为例: 如果需要外部数据源对接,可使用addSource,如将Kafka数据写入Flink,
ExecutionEnvironment.getExecutionEnvironment 添加Source val text = env.fromElements("who's there","I think I hear") 定义算子转换函数 recursive.file.enumeration",true) env.readTextFile("file://path/with/files").withParameters(parameter) 算子 算子间共享输入和配置参数是静态的,广播变量共享的数据是动态的 广播变量编程步骤: (1)创建广播变量。 val toBroadcast = env.fromElements(1,2,3); (2) 注册广播变量 利用 RichFunction 自定义算子函数,注册广播变量 val toBroadcast
接收一个元素,产出0个,1个,或者更多的元素。下面是一个字符串拆分为多个字符串的FlatMap
段子+干货二维码.png 什么是JOIN 在《Apache Flink 漫谈系列 - SQL概览》中我对JOIN算子有过简单的介绍,这里我们以具体实例的方式让大家对JOIN算子加深印象。 如果真的能将所需的数据都在一张表存储,我想就真的不需要JOIN的算子了,但现实业务中真的能做到将所需数据放到同一张大表里面吗? Apache Flink双流JOIN CROSS INNER OUTER SELF ON WHERE Apache Flink N Y Y Y 必选 可选 Apache Flink目前支持INNER 在语义上面Apache Flink严格遵守标准SQL的语义,与上面演示的语义一致。下面我重点介绍Apache Flink中JOIN的实现原理。 State相关请查看《Apache Flink 漫谈系列 - State》篇。
欢迎您关注《大数据成神之路》 聊什么 在《SQL概览》中我们介绍了JOIN算子的语义和基本的使用方式,介绍过程中大家发现Apache Flink在语法语义上是遵循ANSI-SQL标准的,那么再深思一下传统数据库为啥需要有 JOIN算子呢? 本篇将详尽的为大家介绍传统数据库为什么需要JOIN算子,以及JOIN算子在Apache Flink中的底层实现原理和在实际使用中的优化! 什么是JOIN 在《Apache Flink 漫谈系列 - SQL概览》中我对JOIN算子有过简单的介绍,这里我们以具体实例的方式让大家对JOIN算子加深印象。 Apache Flink双流JOIN CROSS INNER OUTER SELF ON WHERE Apache Flink N Y Y Y 必选 可选 Apache Flink目前支持
Flink 算子链简介 笔者在 Flink 社区群里经常能看到类似这样的疑问。 这种情况几乎都不是程序有问题,而是因为 Flink 的 operator chain ——即算子链机制导致的,即提交的作业的执行计划中,所有算子的并发实例(即 sub-task )都因为满足特定条件而串成了整体来执行 铺垫了这么多,接下来就通过源码简单看看算子链产生的条件,以及它是如何在 Flink Runtime 中实现的。 逻辑计划中的算子链 对 Flink Runtime 稍有了解的看官应该知道,Flink 作业的执行计划会用三层图结构来表示,即: StreamGraph —— 原始逻辑执行计划 JobGraph —— HEAD 策略表示只能与下游链接,这在正常情况下是 Source 算子的专属; 两个算子间的物理分区逻辑是 ForwardPartitioner ,可参见之前写过的《聊聊Flink DataStream
前言 今天我们主要聊聊flink中的一个接口org.apache.flink.api.common.functions.AggregateFunction,这个类可以接在window流之后,做窗口内的统计计算 注意:除了这个接口AggregateFunction,flink中还有一个抽象类AggregateFunction:org.apache.flink.table.functions.AggregateFunction ,大家不要把这个弄混淆了,接口AggregateFunction我们可以理解为flink中的一个算子,和MapFunction、FlatMapFunction等是同级别的,而抽象类AggregateFunction 的aggregate算子,其实就是我们用程序来实现这个sql的功能。 所以这个函数的入参是IN类型,返回值是ACC类型 merge 因为flink是一个分布式计算框架,可能计算是分布在很多节点上同时进行的,比如上述的add操作,可能同一个用户在不同的节点上分别调用了add
Flink 的算子函数和spark的大致一样,但是由于其是流处理的模式,所有还要有需要加强理解的地方 Flink 中 和spark算子一致的算子 Map, FlaMap 做一对一,一对多映射 Reuce Flink 特有的或需要重新理解的算子 窗口函数: 窗口函数用于对每一个key开窗口,windowsAll 全体元素开窗口 text.keyBy(0).window(TumblingEventTimeWindows.of } }) ``` ``` 0 1 6 0 2 3 以2 进行聚合 2,0 2,1 数据分区 数据分区的好处是,如果分区数和算子数一致 slotSharingGroup("name") (3) 关闭作业优化 dataStream.map(...).disableChaining() RichFunction函数 处理函数生命周期和获取函数上下文能力的算子 /flink-avro compile group: 'org.apache.flink', name: 'flink-avro', version: '1.7.1' 设置消息起始位置的偏移 设置 据上一次的偏移位置
背景知识 Flink 的作业的算子拓扑结构,由一系列算子组成的运行图来描述,如下图所示: 图片 运行图中的每个节点有自己的 ID,也可以有自己的状态(State)。 当 Flink 做快照时,会保存算子 ID 和状态的对应关系。因此,我们从快照恢复作业时,如果每个算子 ID 都和之前的算子一一对应,就可以精确还原之前快照时的运行状态。 如果用户没有显式指定算子的 ID,Flink 会根据拓扑结构,自动为算子生成自己的 ID。 问题描述 我们通过 SQL 或者 Table API 的方式来编写 Flink 作业时,由于需要经过 Calcite 翻译、优化才可以得到最终的 Flink 算子,用户侧很难直接干预算子的生成逻辑。 原理介绍 在 DataStream API 编程模式下,Flink 确实提供了固定算子 ID 的方式:我们可以通过 uid() 方法,显式为算子设置一个字符串 ID,随后 Flink 就会把这个 uid
Flink教程 DataStream 创建数据源 转换算子 1. 前言 2. 创建Flink项目 2.1 在cmd窗口创建 2.2 WordCount例子 2.3 分析Flink程序代码结构 3. 4.2 从指定的数据集合创建流(一般测试时用) 一般在测试自己代码时,可以这样用,以便快速验证自己写的转换算子是否对。 什么是DataStream 什么是元组 基本转换算子(Map,FlatMap,Filter,groupBy,keyBy,Reduce) 时间语义 窗口和WaterMark 聚合算子 (max,min,sum ) 分流算子 5.1 什么是DataStream Flink提供了三层API,每层在简洁性和表达性之间进行了不同的权衡,DataStream API为许多通用的流处理操作提供原语,比如window map,flatMap,filter等算子的定义都是在这个类里。 5.2 什么是元组(Tuple) 写Java的可能不知道元组,但是玩过Python的小朋友应该都知道。
背景 Flink 任务是一个DAG图,由多个节点(Operator)组成,部分上下游的节点在运行时可以合成为一个节点,称为算子链Chain。 在Flink程序中,各算子Operators,如Filter、FlatMap、Map、Project、Sink、Source和Window等都是打开的即取值ALWAYS算子会尽可能的链接在一起。 其他优化 在Flink程序运行过程中,并行度取决于每个TaskManager上的slot数量而决定的。 slot插槽可共享相同的JVM资源,同时对Flink提供维护的心跳等信息。详细可以参考Flink优化器与源码解析系列--内存模型详解里面slot与source资源相关内容。 在Flink程序中,是全局默认开启的。多节点合成一个节点可以有效的减少网络传输,降低成本。实时情况对算子链Chain进行拆解操作,灵活运用。也需要配置其他参数进行优化如并行度等等。
Operator State 是状态的大头,在它的不定长结构中,主要包含了每个 Operator 的 ID(由两个 Long 拼起来组成),以及当前算子的并行度(parallelism)和最大并行度(maximum Flink 作业使用。 从日志中可以看到是一个 InnerJoin 的算子。 图片.png 进一步细致分析源码可以得到,是 StreamingJoinOperator 这个流式 JOIN 算子的两个 JoinRecordStateView 状态的数据。 另外一个在 SQL 环境下容易造成超大状态的算子是无边界的 GROUP BY,但还好 Flink 提供了 Idle State Retention Time 机制,可以配置状态的定期清理逻辑,将这些 GROUP
下文笔者将带领大家分析 Flink 快照系统,找出影响大状态和数据倾斜的算子。 快照的分析结果(从小状态的算子开始输出) ? 从日志中可以看到是一个 InnerJoin 的算子。 ? 从日志中寻找指定 ID 的算子 进一步细致分析源码可以得到,是 StreamingJoinOperator 这个流式 JOIN 算子的两个 JoinRecordStateView 状态的数据。 ? 另外一个在 SQL 环境下容易造成超大状态的算子是无边界的 GROUP BY,但还好 Flink 提供了 Idle State Retention Time 机制(https://cloud.tencent.com
读者可以使用Flink Scala Shell或者Intellij Idea来进行练习: Flink Scala Shell使用教程 Intellij Idea开发环境搭建教程 Flink单数据流基本转换 :map、filter、flatMap Flink基于Key的分组转换:keyBy、reduce和aggregations 签名.png 很多情况下,我们需要对多个数据流进行整合处理,Flink为我们提供了多流转换算子 union 在DataStream上使用union算子可以合并多个同类型的数据流,并生成同类型的数据流,即可以将多个DataStream[T]合并为一个新的DataStream[T]。 stockPriceRawStream.keyBy(0) .connect(mediaStatusStream.keyBy(0)) 无论先keyBy还是先connect,我们都可以将含有相同Key的数据转发到下游同一个算子实例上 Flink也提供了join算子,join主要在时间窗口维度上,connect相比而言更广义一些,关于join的介绍将在后续文章中介绍。
读者可以使用Flink Scala Shell或者Intellij Idea来进行练习: Flink Scala Shell使用教程 Intellij Idea开发环境搭建教程 Flink单数据流基本转换 如下图所示,keyBy算子根据元素的形状对数据进行分组,相同形状的元素被分到了一起,可被后续算子统一处理。比如,多支股票数据流处理时,可以根据股票代号进行分组,然后对同一股票代号的数据统计其价格变动。 我们需要向keyBy算子传递一个参数,以告知Flink以什么字段作为Key进行分组。 与批处理不同,这些聚合函数是对流数据进行数据,流数据是依次进入Flink的,聚合操作是对之前流入的数据进行统计聚合。sum算子的功能对该字段进行加和,并将结果保存在该字段上。 其实,这些aggregation操作里已经封装了状态数据,比如,sum算子内部记录了当前的和,max算子内部记录了当前的最大值。
目录 方法对比 公式对比 优点对比 缺点对比 常用场景对比 边缘检测结果对比 ---- 方法对比 算子:基于一阶导数的方法 算子:基于一阶导数的方法 算子:基于一阶导数的方法 算子 :基于二阶导数的方法 算子:非微分边缘检测算子 公式对比 算子: , 算子: , 算子: , 算子: 领域: ; 邻域: 算子:实现步骤:1. 对噪声有抑制作用,抑制噪声的原理是通过像素平均 算子: 算子要比 算子更能准确检测图像边缘 边缘定位较准确,常用于噪声较多,灰度渐变的图像 提取边缘的结果是边缘比较粗 边缘定位不是很准确 算子:像素平均相当于对图像的低通滤波,所以 算子对边缘的定位不如 算子 算子 算子:易使高频边缘被平滑掉,从而造成边缘丢失 常用场景对比 算子:常用于垂直边缘明显或具有陡峭的低噪声的图像的边缘检测任务 算子:常用于噪声较多、灰度渐变的图像的边缘检测任务
---- 总结 Flink-SQL常用算子 SELECT SELECT 用于从 DataSet/DataStream 中选择数据,用于筛选出某些列。 Table where name LIKE ‘% 小明 %’; SELECT * FROM Table WHERE age = 20; WHERE 是从原数据中进行过滤,那么在 WHERE 条件中,Flink 示例: SELECT * FROM T1 UNION (ALL) SELECT * FROM T2; JOIN JOIN 用于把来自两个表的数据联合起来形成结果表,Flink 支持的 JOIN OUTER JOIN Product ON Orders.productId = Product.id Group Window 根据窗口数据划分的不同,目前 Apache Flink
本文将对Flink Transformation中各算子进行详细介绍,并使用大量例子展示具体使用方法。 Transformation各算子可以对Flink数据流进行处理和转化,是Flink流处理非常核心的API。如之前文章所述,多个Transformation算子共同组成一个数据流图。 ? 读者可以使用Flink Scala Shell或者Intellij Idea来进行练习: Flink Scala Shell使用教程 Intellij Idea开发环境搭建 Flink的Transformation 本文先介绍单数据流基本转换,完整的代码在github上:https://github.com/luweizheng/flink-tutorials map map算子对一个DataStream中的每个元素使用用户自定义的 flatMap算子示意图 val dataStream: DataStream[String] = senv.fromElements("Hello World", "Hello this is Flink