Flink Broadcast 與 Accumulators 應用案例實戰-Flink牛刀小試

容量規劃 · 發表 2018-11-25 16:12:31

摘要：版權宣告：本套技術專欄是作者（秦凱新）平時工作的總結和昇華，通過從真實商業環境抽取案例進行總結和分享，並給出商業應用的調優建議和叢集環境容量規劃等內容，請持續關注本套部落格。版權宣告：禁止轉載，歡迎學習。QQ郵箱地址：[email protected]，如有任何問題，可隨時聯絡。 1.1 ...

版權宣告：本套技術專欄是作者（秦凱新）平時工作的總結和昇華，通過從真實商業環境抽取案例進行總結和分享，並給出商業應用的調優建議和叢集環境容量規劃等內容，請持續關注本套部落格。版權宣告：禁止轉載，歡迎學習。QQ郵箱地址：[email protected]，如有任何問題，可隨時聯絡。

1.1 Broadcast 真假曹操

DataStreaming Broadcast (元素廣播)：元素廣播，重複處理
- 把元素廣播給所有的分割槽，資料會被重複處理，類似於storm中的allGrouping
- 使用技巧：dataStream.broadcast()
Flink Broadcast(廣播變數)
- 廣播變數建立後，它可以執行在叢集中的任何function上，而不需要多次傳遞給叢集節點。另外需要記住，不應該修改廣播變數，這樣才能確保每個節點獲取到的值都是一致的。
- 一句話解釋，可以理解為是一個公共的共享變數，我們可以把一個dataset 資料集廣播出去，然後不同的task在節點上都能夠獲取到，這個資料在每個節點上只會存在一份。
- 如果不使用broadcast，則在每個節點中的每個task中都需要拷貝一份dataset資料集，比較浪費記憶體(也就是一個節點中可能會存在多份dataset資料)。
- 用法如下：
```
1：初始化資料
DataSet<Integer> toBroadcast = env.fromElements(1, 2, 3)
2：廣播資料
.withBroadcastSet(toBroadcast, "broadcastSetName");
3：獲取資料
Collection<Integer> broadcastSet = getRuntimeContext().getBroadcastVariable("broadcastSetName");

注意：
1：廣播出去的變數存在於每個節點的記憶體中，所以這個資料集不能太大。因為廣播出去的資料，會常駐記憶體，除非程式執行結束
2：廣播變數在初始化廣播出去以後不支援修改，這樣才能保證每個節點的資料都是一致的。
複製程式碼
```

2 元素廣播案例實戰

2.1 實現元素的重複廣播，設定source的並行度為1

public class StreamingDemoWithMyNoPralalleSourceBroadcast {

public static void main(String[] args) throws Exception {
//獲取Flink的執行環境
StreamExecutionEnvironment env = StreamExecutionEnvironment.getExecutionEnvironment();
env.setParallelism(4);

//獲取資料來源
DataStreamSource<Long> text = env.addSource(new MyNoParalleSource()).setParallelism(1);//注意：針對此source，並行度只能設定為1

DataStream<Long> num = text.broadcast().map(new MapFunction<Long, Long>() {
@Override
public Long map(Long value) throws Exception {
long id = Thread.currentThread().getId();
System.out.println("執行緒id："+id+",接收到資料：" + value);
return value;
}
});

//每2秒鐘處理一次資料
DataStream<Long> sum = num.timeWindowAll(Time.seconds(2)).sum(0);

//列印結果
sum.print().setParallelism(1);

String jobName = StreamingDemoWithMyNoPralalleSourceBroadcast.class.getSimpleName();
env.execute(jobName);
}
}
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2.2 自定義接收器MyNoParalleSource

public class MyNoParalleSource implements SourceFunction<Long>{

private long count = 1L;

private boolean isRunning = true;

/**
* 主要的方法
* 啟動一個source
* 大部分情況下，都需要在這個run方法中實現一個迴圈，這樣就可以迴圈產生資料了
*
* @param ctx
* @throws Exception
*/
@Override
public void run(SourceContext<Long> ctx) throws Exception {
while(isRunning){
ctx.collect(count);
count++;
//每秒產生一條資料
Thread.sleep(1000);
}
}

/**
* 取消一個cancel的時候會呼叫的方法
*
*/
@Override
public void cancel() {
isRunning = false;
}
}
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2.3 結果展示

發現整個Map元素別處理了4次：

執行緒id：44,接收到資料：1
執行緒id：46,接收到資料：1
執行緒id：42,接收到資料：1
執行緒id：48,接收到資料：1
4
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3 廣播變數

3.1 第一步：封裝DataSet，呼叫withBroadcastSet。

3.2 第二步：getRuntimeContext().getBroadcastVariable，獲得廣播變數

3.3 第三步：RichMapFunction中執行獲得廣播變數的邏輯

public class BatchDemoBroadcast {

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

//獲取執行環境
ExecutionEnvironment env = ExecutionEnvironment.getExecutionEnvironment();

//1：準備需要廣播的資料
ArrayList<Tuple2<String, Integer>> broadData = new ArrayList<>();
broadData.add(new Tuple2<>("zs",18));
broadData.add(new Tuple2<>("ls",20));
broadData.add(new Tuple2<>("ww",17));
DataSet<Tuple2<String, Integer>> tupleData = env.fromCollection(broadData);


//1.1:處理需要廣播的資料,把資料集轉換成map型別，map中的key就是使用者姓名，value就是使用者年齡
DataSet<HashMap<String, Integer>> toBroadcast = tupleData.map(new MapFunction<Tuple2<String, Integer>, HashMap<String, Integer>>() {
@Override
public HashMap<String, Integer> map(Tuple2<String, Integer> value) throws Exception {
HashMap<String, Integer> res = new HashMap<>();
res.put(value.f0, value.f1);
return res;
}
});

//源資料
DataSource<String> data = env.fromElements("zs", "ls", "ww");

//注意：在這裡需要使用到RichMapFunction獲取廣播變數
DataSet<String> result = data.map(new RichMapFunction<String, String>() {

List<HashMap<String, Integer>> broadCastMap = new ArrayList<HashMap<String, Integer>>();
HashMap<String, Integer> allMap = new HashMap<String, Integer>();

/**
* 這個方法只會執行一次
* 可以在這裡實現一些初始化的功能
*
* 所以，就可以在open方法中獲取廣播變數資料
*
*/
@Override
public void open(Configuration parameters) throws Exception {
super.open(parameters);
//3:獲取廣播資料
this.broadCastMap = getRuntimeContext().getBroadcastVariable("broadCastMapName");
for (HashMap map : broadCastMap) {
allMap.putAll(map);
}

}

@Override
public String map(String value) throws Exception {
Integer age = allMap.get(value);
return value + "," + age;
}
}).withBroadcastSet(toBroadcast, "broadCastMapName");//2：執行廣播資料的操作
result.print();
}
}
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3.4 結果展示

zs,18
ls,20
ww,17
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總結

簡單成文，方便Flink整體體系構成，感謝Github FLink 原始碼作者，讓我學到很多東西。辛苦成文，各自珍惜，謝謝！

秦凱新於深圳20181608