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Flink 1.10 SQL、HiveCatalog 与事件时间整合示例

日期:2020-05-25点击:397

Flink 1.10 与 1.9 相比又是个创新版本,在我们感兴趣的很多方面都有改进,特别是 Flink SQL。本文用根据埋点日志计算 PV、UV 的简单示例来体验 Flink 1.10 的两个重要新特性:

一是 SQL DDL 对事件时间的支持;
二是 Hive Metastore 作为 Flink 的元数据存储(即 HiveCatalog)。

这两点将会为我们构建实时数仓提供很大的便利。

添加依赖项

示例采用 Hive 版本为 1.1.0,Kafka 版本为 0.11.0.2。

要使 Flink 与 Hive 集成以使用 HiveCatalog,需要先将以下 JAR 包放在 ${FLINK_HOME}/lib 目录下。

  • flink-connector-hive_2.11-1.10.0.jar
  • flink-shaded-hadoop-2-uber-2.6.5-8.0.jar
  • hive-metastore-1.1.0.jar
  • hive-exec-1.1.0.jar
  • libfb303-0.9.2.jar

后三个 JAR 包都是 Hive 自带的,可以在 ${HIVE_HOME}/lib 目录下找到。前两个可以通过阿里云 Maven 搜索 GAV 找到并手动下载(groupId 都是org.apache.flink)。

再在 pom.xml 内添加相关的 Maven 依赖。

Maven 下载:
https://maven.aliyun.com/mvn/search

<properties> <scala.bin.version>2.11</scala.bin.version> <flink.version>1.10.0</flink.version> <hive.version>1.1.0</hive.version> </properties> <dependencies> <dependency> <groupId>org.apache.flink</groupId> <artifactId>flink-table-api-scala_${scala.bin.version}</artifactId> <version>${flink.version}</version> </dependency> <dependency> <groupId>org.apache.flink</groupId> <artifactId>flink-table-api-scala-bridge_${scala.bin.version}</artifactId> <version>${flink.version}</version> </dependency> <dependency> <groupId>org.apache.flink</groupId> <artifactId>flink-table-planner-blink_${scala.bin.version}</artifactId> <version>${flink.version}</version> </dependency> <dependency> <groupId>org.apache.flink</groupId> <artifactId>flink-sql-connector-kafka-0.11_${scala.bin.version}</artifactId> <version>${flink.version}</version> </dependency> <dependency> <groupId>org.apache.flink</groupId> <artifactId>flink-connector-hive_${scala.bin.version}</artifactId> <version>${flink.version}</version> </dependency> <dependency> <groupId>org.apache.flink</groupId> <artifactId>flink-json</artifactId> <version>${flink.version}</version> </dependency> <dependency> <groupId>org.apache.hive</groupId> <artifactId>hive-exec</artifactId> <version>${hive.version}</version> </dependency> </dependencies>

最后,找到 Hive 的配置文件 hive-site.xml,准备工作就完成了。

注册 HiveCatalog、创建数据库

不多废话了,直接上代码,简洁易懂。

val streamEnv = StreamExecutionEnvironment.getExecutionEnvironment streamEnv.setParallelism(5) streamEnv.setStreamTimeCharacteristic(TimeCharacteristic.EventTime) val tableEnvSettings = EnvironmentSettings.newInstance() .useBlinkPlanner() .inStreamingMode() .build() val tableEnv = StreamTableEnvironment.create(streamEnv, tableEnvSettings) val catalog = new HiveCatalog( "rtdw", // catalog name "default", // default database "/Users/lmagic/develop", // Hive config (hive-site.xml) directory "1.1.0" // Hive version ) tableEnv.registerCatalog("rtdw", catalog) tableEnv.useCatalog("rtdw") val createDbSql = "CREATE DATABASE IF NOT EXISTS rtdw.ods" tableEnv.sqlUpdate(createDbSql)

创建 Kafka 流表并指定事件时间

我们的埋点日志存储在指定的 Kafka topic 里,为 JSON 格式,简化版 schema 大致如下。

"eventType": "clickBuyNow", "userId": "97470180", "shareUserId": "", "platform": "xyz", "columnType": "merchDetail", "merchandiseId": "12727495", "fromType": "wxapp", "siteId": "20392", "categoryId": "", "ts": 1585136092541

其中 ts 字段就是埋点事件的时间戳(毫秒)。在 Flink 1.9 时代,用 CREATE TABLE 语句创建流表时是无法指定事件时间的,只能默认用处理时间。而在 Flink 1.10 下,可以这样写。

CREATE TABLE rtdw.ods.streaming_user_active_log ( eventType STRING COMMENT '...', userId STRING, shareUserId STRING, platform STRING, columnType STRING, merchandiseId STRING, fromType STRING, siteId STRING, categoryId STRING, ts BIGINT, procTime AS PROCTIME(), -- 处理时间 eventTime AS TO_TIMESTAMP(FROM_UNIXTIME(ts / 1000, 'yyyy-MM-dd HH:mm:ss')), -- 事件时间 WATERMARK FOR eventTime AS eventTime - INTERVAL '10' SECOND -- 水印 ) WITH ( 'connector.type' = 'kafka', 'connector.version' = '0.11', 'connector.topic' = 'ng_log_par_extracted', 'connector.startup-mode' = 'latest-offset', -- 指定起始offset位置 'connector.properties.zookeeper.connect' = 'zk109:2181,zk110:2181,zk111:2181', 'connector.properties.bootstrap.servers' = 'kafka112:9092,kafka113:9092,kafka114:9092', 'connector.properties.group.id' = 'rtdw_group_test_1', 'format.type' = 'json', 'format.derive-schema' = 'true', -- 由表schema自动推导解析JSON 'update-mode' = 'append' )

Flink SQL 引入了计算列(computed column)的概念,其语法为 column_name AS computed_column_expression,它的作用是在表中产生数据源 schema 不存在的列,并且可以利用原有的列、各种运算符及内置函数。比如在以上 SQL 语句中,就利用内置的 PROCTIME() 函数生成了处理时间列,并利用原有的 ts 字段与 FROM_UNIXTIME()、TO_TIMESTAMP() 两个时间转换函数生成了事件时间列。

为什么 ts 字段不能直接用作事件时间呢?因为 Flink SQL 规定时间特征必须是 TIMESTAMP(3) 类型,即形如"yyyy-MM-ddTHH:mm:ssZ"格式的字符串,Unix 时间戳自然是不行的,所以要先转换一波。

既然有了事件时间,那么自然要有水印。Flink SQL 引入了 WATERMARK FOR rowtime_column_name AS watermark_strategy_expression 的语法来产生水印,有以下两种通用的做法:

  • 单调不减水印(对应 DataStream API 的 AscendingTimestampExtractor)
WATERMARK FOR rowtime_column AS rowtime_column - INTERVAL '0.001' SECOND
  • 有界乱序水印(对应 DataStream API 的 BoundedOutOfOrdernessTimestampExtractor)
WATERMARK FOR rowtime_column AS rowtime_column - INTERVAL 'n' TIME_UNIT

上文的 SQL 语句中就是设定了 10 秒的乱序区间。如果看官对水印、AscendingTimestampExtractor 和 BoundedOutOfOrdernessTimestampExtractor 不熟的话,可以参见之前的这篇,就能理解为什么会是这样的语法了。

https://www.jianshu.com/p/c612e95a5028

下面来正式建表。

 val createTableSql = """ |上文的SQL语句 |...... """.stripMargin tableEnv.sqlUpdate(createTableSql)

执行完毕后,我们还可以去到 Hive 执行 DESCRIBE FORMATTED ods.streaming_user_active_log 语句,能够发现该表并没有事实上的列,而所有属性(包括 schema、connector、format 等等)都作为元数据记录在了 Hive Metastore 中。

1 640.png
2 640.png

Flink SQL 创建的表都会带有一个标记属性 is_generic=true,图中未示出。

开窗计算 PV、UV

用30秒的滚动窗口,按事件类型来分组,查询语句如下。

SELECT eventType, TUMBLE_START(eventTime, INTERVAL '30' SECOND) AS windowStart, TUMBLE_END(eventTime, INTERVAL '30' SECOND) AS windowEnd, COUNT(userId) AS pv, COUNT(DISTINCT userId) AS uv FROM rtdw.ods.streaming_user_active_log WHERE platform = 'xyz' GROUP BY eventType, TUMBLE(eventTime, INTERVAL '30' SECOND)

关于窗口在 SQL 里的表达方式请参见官方文档。1.10 版本 SQL 的官方文档写的还是比较可以的。

SQL 文档:
https://ci.apache.org/projects/flink/flink-docs-release-1.10/dev/table/sql/queries.html#group-windows

懒得再输出到一个结果表了,直接转换成流打到屏幕上。

 val queryActiveSql = """ |...... |...... """.stripMargin val result = tableEnv.sqlQuery(queryActiveSql) result .toAppendStream[Row] .print() .setParallelism(1)

敏感数据较多,就不一一截图了。以上是我分享的两个示例,感兴趣的同学也可以动手试试。

原文链接:https://yq.aliyun.com/articles/762514
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