官方文档:https://ci.apache.org/projects/flink/flink-docs-release-1.6/dev/event_time.html
翻译:https://www.jianshu.com/p/68ab40c7f347
1. 几个重要的概念简述:
Window:Window是处理无界流的关键,Windows将流拆分为一个个有限大小的
buckets
,可以可以在每一个buckets
中进行计算start_time,end_time:当Window时时间窗口的时候,每个window都会有一个开始时间和结束时间(前开后闭),这个时间是系统时间
event-time: 事件发生时间,是事件发生所在设备的当地时间,比如一个点击事件的时间发生时间,是用户点击操作所在的手机或电脑的时间
Watermarks:可以把他理解为一个水位线,这个Watermarks在不断的变化,一旦Watermarks大于了某个window的end_time,就会触发此window的计算,Watermarks就是用来触发window计算的。
2.如何使用Watermarks处理乱序的数据流
什么是乱序呢?可以理解为数据到达的顺序和他的event-time排序不一致。导致这的原因有很多,比如延迟,消息积压,重试等等
因为Watermarks是用来触发window窗口计算的,我们可以根据事件的event-time,计算出Watermarks,并且设置一些延迟,给迟到的数据一些机会。
假如我们设置10s的时间窗口(window),那么0~10s,10~20s都是一个窗口,以0~10s为例,0位start-time,10为end-time。假如有4个数据的event-time分别是8(A),12.5(B),9(C),13.5(D),我们设置Watermarks为当前所有到达数据event-time的最大值减去延迟值3.5秒
当A到达的时候,Watermarks为max{8}-3.5=8-3.5 = 4.5 < 10
,不会触发计算
当B到达的时候,Watermarks为max(12.8,5)-3.5=12.5-3.5 = 9 < 10
,不会触发计算
当C到达的时候,Watermarks为max(12.5,8,9)-3.5=12.5-3.5 = 9 < 10
,不会触发计算
当D到达的时候,Watermarks为max(13.5,12.5,8,9)-3.5=13.5-3.5 = 10 = 10
,触发计算
触发计算的时候,会将AC(因为他们都小于10)都计算进去
通过上面这种方式,我们就将迟到的C计算进去了
这里的延迟3.5s是我们假设一个数据到达的时候,比他早3.5s的数据肯定也都到达了,这个是需要根据经验推算的,加入D到达以后有到达了一个E,event-time=6,但是由于0~10的时间窗口已经开始计算了,所以E就丢了。
3.看一个代码的实际例子
下面代码中的BoundedOutOfOrdernessGenerator就是一个典型的Watermarks实例
package com.meituan.flink.demo;import com.alibaba.fastjson.JSON;import com.alibaba.fastjson.JSONObject;import com.meituan.flink.common.conf.FlinkConf;import com.meituan.flink.common.kafka.MTKafkaConsumer08;import org.apache.flink.api.common.functions.FlatMapFunction;import org.apache.flink.api.common.functions.MapFunction;import org.apache.flink.streaming.api.CheckpointingMode;import org.apache.flink.streaming.api.TimeCharacteristic;import org.apache.flink.streaming.api.datastream.DataStream;import org.apache.flink.streaming.api.environment.StreamExecutionEnvironment;import org.apache.flink.streaming.api.functions.AssignerWithPeriodicWatermarks;import org.apache.flink.streaming.api.watermark.Watermark;import org.apache.flink.streaming.api.windowing.assigners.TumblingEventTimeWindows;import org.apache.flink.streaming.api.windowing.time.Time;import org.apache.flink.streaming.util.serialization.SimpleStringSchema;import org.apache.flink.util.Collector;import org.slf4j.Logger;import org.slf4j.LoggerFactory;import java.text.SimpleDateFormat;import java.util.Date;/** * Created by smile on 14/11/2017. * 统计每 10 秒内每种操作有多少个 */public class EventTimeWindowCount { private static final Logger logger = LoggerFactory.getLogger(EventTimeWindowCount.class); public static void main(String[] args) throws Exception { // 获取作业名 String jobName = FlinkConf.getJobName(args); // 获取执行环境 final StreamExecutionEnvironment env = StreamExecutionEnvironment.getExecutionEnvironment(); // 设置使用 EventTime 作为时间戳(默认是 ProcessingTime) env.setStreamTimeCharacteristic(TimeCharacteristic.EventTime); // 开启 Checkpoint(每 10 秒保存一次检查点,模式为 Exactly Once) env.enableCheckpointing(10000); env.getCheckpointConfig().setCheckpointingMode(CheckpointingMode.EXACTLY_ONCE); // 设置从 Kafka 的 topic "log.orderlog" 中读取数据 MYKafkaConsumer08 consumer = new MYKafkaConsumer08(jobName); DataStream<String> stream = env.addSource(consumer.getInstance("log.orderlog", new SimpleStringSchema())); // 默认接上次开始消费,以下的写法(setStartFromLatest)可以从最新开始消费,相应的还有(setStartFromEarliest 从最旧开始消费) // DataStream<String> stream = env.addSource(consumer.getInstance("log.orderlog", new SimpleStringSchema()).setStartFromLatest()); DataStream<String> orderAmount = // 将读入的字符串转化为 OrderRecord 对象 stream.map(new ParseOrderRecord()) // 设置从 OrderRecord 对象中提取时间戳的方式,下文 BoundedOutOfOrdernessGenerator 类中具体实现该方法 .assignTimestampsAndWatermarks(new BoundedOutOfOrdernessGenerator()) // 用 OrderRecord 对象的 action 字段进行分流(相同 action 的进入相同流,不同 action 的进入不同流) .keyBy("action") // 触发 10s 的滚动窗口,即每十秒的数据进入同一个窗口 .window(TumblingEventTimeWindows.of(Time.seconds(10))) // 将同一窗口的每个 OrderRecord 对象的 count 字段加起来(其余字段只保留第一个进入该窗口的,后进去的丢弃) .sum("count") // 将结果从 OrderRecord 对象转换为 String,每十万条输出一条 .flatMap(new ParseResult()); // 如果想每条都输出来,那就输得慢一点,每 10 秒输出一条数据(请将上一行的 flatMap 换成下一行的 map) // .map(new ParseResultSleep()); // 输出结果(然后就可以去 Task Manage 的 Stdout 里面看) // 小数据量测试的时候可以这么写,正式上线的时候不要这么写!数据量大建议还是写到 Kafka Topic 或者其他的下游里面去 orderAmount.print(); env.execute(jobName); } public static class ParseOrderRecord implements MapFunction<String, OrderRecord> { @Override public OrderRecord map(String s) throws Exception { JSONObject jsonObject = JSON.parseObject(s); long id = jsonObject.getLong("id"); int dealId = jsonObject.getInteger("dealid"); String action = jsonObject.getString("_mt_action"); double amount = jsonObject.getDouble("amount"); String timestampString = jsonObject.getString("_mt_datetime"); // 将字符串格式的时间戳解析为 long 类型,单位毫秒 SimpleDateFormat simpleDateFormat = new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd HH:mm:ss"); Date timestampDate = simpleDateFormat.parse(timestampString); long timestamp = timestampDate.getTime(); return new OrderRecord(id, dealId, action, amount, timestamp); } } public static class BoundedOutOfOrdernessGenerator implements AssignerWithPeriodicWatermarks<OrderRecord> { private final long maxOutOfOrderness = 3500; // 3.5 seconds private long currentMaxTimestamp; @Override public long extractTimestamp(OrderRecord record, long previousElementTimestamp) { // 将数据中的时间戳字段(long 类型,精确到毫秒)赋给 timestamp 变量,此处是 OrderRecord 的 timestamp 字段 long timestamp = record.timestamp; currentMaxTimestamp = Math.max(timestamp, currentMaxTimestamp); return timestamp; } @Override public Watermark getCurrentWatermark() { // return the watermark as current highest timestamp minus the out-of-orderness bound return new Watermark(currentMaxTimestamp - maxOutOfOrderness); } } public static class ParseResult implements FlatMapFunction<OrderRecord, String> { private static long msgCount = 0; @Override public void flatMap(OrderRecord record, Collector<String> out) throws Exception { // 每十万条输出一条,防止输出太多在 Task Manage 的 Stdout 里面刷新不出来 if (msgCount == 0) { out.collect("Start from: " + new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd HH:mm:ss").format(record.timestamp) + " action: " + record.action + " count = " + record.count); msgCount = 0; } msgCount++; msgCount %= 100000; } } public static class ParseResultSleep implements MapFunction<OrderRecord, String> { @Override public String map(OrderRecord record) throws Exception { // 每 10 秒输出一条数据,防止输出太多在 Task Manage 的 Stdout 里面刷新不出来 // 正式上线的时候不要这么写! Thread.sleep(10000); return "Start from: " + new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd HH:mm:ss").format(record.timestamp) + " action: " + record.action + " count = " + record.count; } } public static class OrderRecord { public long id; public int dealId; public String action; public double amount; public long timestamp; public long count; public OrderRecord() { } public OrderRecord(long id, int dealId, String action, double amount, long timestamp) { this.id = id; this.dealId = dealId; this.action = action; this.amount = amount; this.timestamp = timestamp; this.count = 1; } } }
作者:Meet相识_bfa5
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