使用ApacheFlink和Kafka进行大数据流处理

Flink是一个开源流处理框架,注意它是一个处理计算框架,类似Spark框架,Flink在数据摄取方面非常准确,在保持状态的同时能轻松地从故障中恢复。

Flink内置引擎是一个分布式流数据流引擎,支持流处理和批处理,支持和使用现有存储和部署基础架构的能力,它支持多个特定于域的库,如用于机器学习的FLinkML、用于图形分析的Gelly、用于复杂事件处理的SQL和FlinkCEP。Flink的另一个有趣的方面是现有的大数据作业(Hadoop M / R,Cascading,Storm)可以通过适配器在Flink的引擎上执行,因此这种灵活性使Flink成为Streaming基础设施处理的中心。

它支持所有下面关键功能:

处理引擎,支持实时Streaming和批处理Batch

支持各种窗口范例

支持有状态流

Faul Tolerant和高吞吐量

复杂事件处理(CEP)

背压处理

与现有Hadoop堆栈轻松集成

用于进行机器学习和图形处理的库。

核心API功能:

每个Flink程序都对分布式数据集合执行转换。提供了用于转换数据的各种功能,包括过滤,映射,加入,分组和聚合。

Flink中的接收操作用于接受触发流的执行以产生所需的程序结果 ,例如将结果保存到文件系统或将其打印到标准输出

Flink转换是惰性的,这意味着它们在调用接收操作之前不会执行

Apache Flink API支持两种操作模式 - 批量操作和实时操作。 如果正在处理可以批处理模式处理的有限数据源,则将使用DataSetAPI。如果您想要实时处理无限数据流,您需要使用DataStreamAPI

擅长批处理的现有Hadoop堆栈已经有很多组件,但是试图将其配置为流处理是一项艰巨的任务,因为各种组件如Oozi(作业调度程序),HDFS(和用于数据加载的存储),ML和图形库和批处理工作都必须完美协调。最重要的是,Hadoop具有较差的Stream支持,并且没有简单的方法来处理背压峰值。这使得流数据处理中的Hadoop堆栈更难以使用。让我们来看看Flink架构的高级视图:

对于每个提交的程序,创建一个客户端,该客户端执行所需的预处理并将程序转换为并行数据流形式,然后由TaskManagers和JobManager执行。JobManager是整个执行周期的主要协调者,负责将任务分配给TaskManager以及资源管理。

它的组件图如下:

Flink支持的流的两个重要方面是窗口化和有状态流。窗口化基本上是在流上执行聚合的技术。窗口可以大致分为

翻滚的窗户(没有重叠)

滑动窗(带重叠)

支持基本过滤或简单转换的流处理不需要状态流,但是当涉及到诸如流上的聚合(窗口化)、复杂转换、复杂事件处理等更高级的概念时,则必须支持有状态流。

使用Kafka和Flink的Streaming架构如下

以下是各个流处理框架和Kafka结合的基准测试,来自Yahoo:

该架构由中Kafka集群是为流处理器提供数据,流变换后的结果在Redis中发布,可用于架构之外的应用程序。正如你所看到的,即使在高吞吐量的情况下,Storm和Flink还能保持低延迟,而Spark要差多了。继续增加数据量Flink不仅跑赢了Storm,而且还以大约300万次/秒的速度使Kafka链接饱和。

案例源码

Flink程序的入口点是ExecutionEnvironment 类的实例- 它定义了执行程序的上下文。

让我们创建一个ExecutionEnvironment来开始我们的处理:

ExecutionEnvironment env

      = ExecutionEnvironment.getExecutionEnvironment();

请注意,在本地计算机上启动应用程序时,它将在本地JVM上执行处理。如果要在一组计算机上开始处理,则需要在这些计算机上安装Apache Flink并相应地配置ExecutionEnvironment

我们将创建两个作业:

生产者WriteToKafka :生成随机字符串并使用Kafka Flink Connector及其Producer API将它们发布到MapR Streams主题。

消费者ReadFromKafka:读取相同主题并使用Kafka Flink Connector及其Consumer消息在标准输出中打印消息。

下面是Kafka的生产者代码,使用SimpleStringGenerator()类生成消息并将字符串发送到kafka的flink-demo主题。

public static void main(String[] args) throws Exception {

  StreamExecutionEnvironment env = StreamExecutionEnvironment.getExecutionEnvironment();

  Properties properties = new Properties();

  properties.setProperty("bootstrap.servers", “localhost:9092");

  DataStream stream = env.addSource(new SimpleStringGenerator());

  stream.addSink(new FlinkKafkaProducer09<>("flink-demo", new SimpleStringSchema(), properties));

  env.execute();

}

创建一个新StreamExecutionEnvironment对象,这是使用Flink应用程序的起点

DataStream在应用程序环境中创建一个新的SimpleStringGenerator,该类实现SourceFunctionFlink中所有流数据源的基本接口。

将FlinkKafkaProducer09添加到主题中。

消费者只需从flink-demo主题中读取消息,然后将其打印到控制台中。

public static void main(String[] args) throws Exception {

  // create execution environment

  StreamExecutionEnvironment env = StreamExecutionEnvironment.getExecutionEnvironment();

  Properties properties = new Properties();

  properties.setProperty("bootstrap.servers", “localhost:9092");

  properties.setProperty("group.id", "flink_consumer");

  DataStream stream = env.addSource(new FlinkKafkaConsumer09<>(

        "flink-demo", new SimpleStringSchema(), properties) );

  stream.map(new MapFunction() {

      private static final long serialVersionUID = -6867736771747690202L;

      @Override

      public String map(String value) throws Exception {

        return "Stream Value: " + value;

      }

  }).print();

  env.execute();

}

用消费者信息创建一组属性,在这个应用程序中我们只能设置消费者group.id。

使用FlinkKafkaConsumer09来获取主题中的消息flink-demo

©著作权归作者所有,转载或内容合作请联系作者
  • 序言:七十年代末,一起剥皮案震惊了整个滨河市,随后出现的几起案子,更是在滨河造成了极大的恐慌,老刑警刘岩,带你破解...
    沈念sama阅读 207,248评论 6 481
  • 序言:滨河连续发生了三起死亡事件,死亡现场离奇诡异,居然都是意外死亡,警方通过查阅死者的电脑和手机,发现死者居然都...
    沈念sama阅读 88,681评论 2 381
  • 文/潘晓璐 我一进店门,熙熙楼的掌柜王于贵愁眉苦脸地迎上来,“玉大人,你说我怎么就摊上这事。” “怎么了?”我有些...
    开封第一讲书人阅读 153,443评论 0 344
  • 文/不坏的土叔 我叫张陵,是天一观的道长。 经常有香客问我,道长,这世上最难降的妖魔是什么? 我笑而不...
    开封第一讲书人阅读 55,475评论 1 279
  • 正文 为了忘掉前任,我火速办了婚礼,结果婚礼上,老公的妹妹穿的比我还像新娘。我一直安慰自己,他们只是感情好,可当我...
    茶点故事阅读 64,458评论 5 374
  • 文/花漫 我一把揭开白布。 她就那样静静地躺着,像睡着了一般。 火红的嫁衣衬着肌肤如雪。 梳的纹丝不乱的头发上,一...
    开封第一讲书人阅读 49,185评论 1 284
  • 那天,我揣着相机与录音,去河边找鬼。 笑死,一个胖子当着我的面吹牛,可吹牛的内容都是我干的。 我是一名探鬼主播,决...
    沈念sama阅读 38,451评论 3 401
  • 文/苍兰香墨 我猛地睁开眼,长吁一口气:“原来是场噩梦啊……” “哼!你这毒妇竟也来了?” 一声冷哼从身侧响起,我...
    开封第一讲书人阅读 37,112评论 0 261
  • 序言:老挝万荣一对情侣失踪,失踪者是张志新(化名)和其女友刘颖,没想到半个月后,有当地人在树林里发现了一具尸体,经...
    沈念sama阅读 43,609评论 1 300
  • 正文 独居荒郊野岭守林人离奇死亡,尸身上长有42处带血的脓包…… 初始之章·张勋 以下内容为张勋视角 年9月15日...
    茶点故事阅读 36,083评论 2 325
  • 正文 我和宋清朗相恋三年,在试婚纱的时候发现自己被绿了。 大学时的朋友给我发了我未婚夫和他白月光在一起吃饭的照片。...
    茶点故事阅读 38,163评论 1 334
  • 序言:一个原本活蹦乱跳的男人离奇死亡,死状恐怖,灵堂内的尸体忽然破棺而出,到底是诈尸还是另有隐情,我是刑警宁泽,带...
    沈念sama阅读 33,803评论 4 323
  • 正文 年R本政府宣布,位于F岛的核电站,受9级特大地震影响,放射性物质发生泄漏。R本人自食恶果不足惜,却给世界环境...
    茶点故事阅读 39,357评论 3 307
  • 文/蒙蒙 一、第九天 我趴在偏房一处隐蔽的房顶上张望。 院中可真热闹,春花似锦、人声如沸。这庄子的主人今日做“春日...
    开封第一讲书人阅读 30,357评论 0 19
  • 文/苍兰香墨 我抬头看了看天上的太阳。三九已至,却和暖如春,着一层夹袄步出监牢的瞬间,已是汗流浃背。 一阵脚步声响...
    开封第一讲书人阅读 31,590评论 1 261
  • 我被黑心中介骗来泰国打工, 没想到刚下飞机就差点儿被人妖公主榨干…… 1. 我叫王不留,地道东北人。 一个月前我还...
    沈念sama阅读 45,636评论 2 355
  • 正文 我出身青楼,却偏偏与公主长得像,于是被迫代替她去往敌国和亲。 传闻我的和亲对象是个残疾皇子,可洞房花烛夜当晚...
    茶点故事阅读 42,925评论 2 344

推荐阅读更多精彩内容