一文弄明白KeyedProcessFunction函数

2024-02-23 20:20
文章标签 函数 一文 明白 keyedprocessfunction

本文主要是介绍一文弄明白KeyedProcessFunction函数，希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值，需要的开发者们随着小编来一起学习吧！

引言

KeyedProcessFunction是Flink用于处理KeyedStream的数据集合，它比ProcessFunction拥有更多特性，例如状态处理和定时器功能等。接下来就一起来了解下这个函数吧

正文

了解一个函数怎么用最权威的地方就是 官方文档 以及注解，KeyedProcessFunction的注解如下

/*** A keyed function that processes elements of a stream.** <p>For every element in the input stream {@link #processElement(Object, Context, Collector)} is* invoked. This can produce zero or more elements as output. Implementations can also query the* time and set timers through the provided {@link Context}. For firing timers {@link #onTimer(long,* OnTimerContext, Collector)} will be invoked. This can again produce zero or more elements as* output and register further timers.** <p><b>NOTE:</b> Access to keyed state and timers (which are also scoped to a key) is only* available if the {@code KeyedProcessFunction} is applied on a {@code KeyedStream}.** <p><b>NOTE:</b> A {@code KeyedProcessFunction} is always a {@link* org.apache.flink.api.common.functions.RichFunction}. Therefore, access to the {@link* org.apache.flink.api.common.functions.RuntimeContext} is always available and setup and teardown* methods can be implemented. See {@link* org.apache.flink.api.common.functions.RichFunction#open(org.apache.flink.configuration.Configuration)}* and {@link org.apache.flink.api.common.functions.RichFunction#close()}.*/

上面简单来说就是以下四点

  1. Flink中输入流中的每一条数据都会触发KeyedProcessFunction类的processElement方法调用
  2. 通过这个方法的Context参数可以设置定时器，在开启定时器后会程序会定时调用onTimer方法
  3. 由于KeyedProcessFunction实现了RichFunction接口，因此是可以通过RuntimeContext上下文对象管理状态state的开启和释放
  4. 需要注意的是，只有在KeyedStream里才能够访问state和定时器，通俗点来说就是这个函数要用在keyBy这个函数的后面

processElement方法解析

  1. Flink会调用processElement方法处理输入流中的每一条数据
  2. KeyedProcessFunction.Context参数可以用来读取以及更新内部状态state
  3. 这个KeyedProcessFunction跟其他function一样通过参数中的Collector对象以回写的方式返回数据

onTimer方法解析：在启用TimerService服务时会定时触发此方法，一般会在processElement方法中开启TimerService服务

以上就是这个函数的基本知识，接下来就通过实战来熟悉下它的使用

实战简介

本次实战的目标是学习KeyedProcessFunction，内容如下：

  1. 监听本机7777端口读取字符串
  2. 将每个字符串用空格分隔，转成Tuple2实例，f0是分隔后的单词，f1等于1
  3. 将Tuple2实例集合通过f0字段分区，得到KeyedStream
  4. KeyedSteam通过自定义KeyedProcessFunction处理
  5. 自定义KeyedProcessFunction的作用，是记录每个单词最新一次出现的时间，然后建一个十秒的定时器进行触发

使用代码例子

首先定义pojo类

public class CountWithTimestampNew {private String key;private long count;private long lastQuestTimestamp;public long getAndIncrementCount() {return ++count;}public String getKey() {return key;}public void setKey(String key) {this.key = key;}public long getCount() {return count;}public void setCount(long count) {this.count = count;}public long getLastQuestTimestamp() {return lastQuestTimestamp;}public void setLastQuestTimestamp(long lastQuestTimestamp) {this.lastQuestTimestamp = lastQuestTimestamp;}
}

接着实现KeyedProcessFunction类

public class CountWithTimeoutKeyProcessFunctionNew extends KeyedProcessFunction<Tuple, Tuple2<String, Integer>, Tuple2<String, Long>> {private ValueState<CountWithTimestampNew> state;@Overridepublic void open(Configuration parameters) throws Exception {state = getRuntimeContext().getState(new ValueStateDescriptor<CountWithTimestampNew>("sherlock-state", CountWithTimestampNew.class));}// 实现数据处理逻辑的地方@Overridepublic void processElement(Tuple2<String, Integer> value, Context ctx, Collector<Tuple2<String, Long>> out) throws Exception {Tuple currentKey = ctx.getCurrentKey();CountWithTimestampNew countWithTimestampNew = state.value();if (countWithTimestampNew == null) {countWithTimestampNew = new CountWithTimestampNew();countWithTimestampNew.setKey(value.f0);}countWithTimestampNew.getAndIncrementCount();//更新这个单词最后一次出现的时间countWithTimestampNew.setLastQuestTimestamp(ctx.timestamp());//单词之间不会互相覆盖吗？推测state对象是跟key绑定，针对每一个不同的key KeyedProcessFunction会创建其对应的state对象state.update(countWithTimestampNew);//给当前单词创建定时器，十秒后触发long timer = countWithTimestampNew.getLastQuestTimestamp()+10000;//尝试注释掉看看是否还会触发onTimer方法ctx.timerService().registerProcessingTimeTimer(timer);//打印所有信息，用于确保数据准确性System.out.println(String.format(" 触发processElement方法，当前的key是 %s, 这个单词累加次数是 %d, 上次请求的时间是：%s, timer的时间是: %s",currentKey.getField(0),countWithTimestampNew.getCount(),time(countWithTimestampNew.getLastQuestTimestamp()),time(timer)));}@Overridepublic void onTimer(long timestamp, OnTimerContext ctx, Collector<Tuple2<String, Long>> out) throws Exception {Tuple currentKey = ctx.getCurrentKey();CountWithTimestampNew countWithTimestampNew = state.value();//标记当前元素是否已经连续10s未出现boolean isTimeout = false;if (timestamp >= countWithTimestampNew.getLastQuestTimestamp()+10000 ) {//out.collect(new Tuple2<>(countWithTimestampNew.getKey(), countWithTimestampNew.getCount()));isTimeout = true;}//打印所有信息，用于确保数据准确性System.out.println(String.format(" 触发onTimer方法，当前的key是 %s, 这个单词累加次数是 %d, 上次请求的时间是：%s, timer的时间是: %s, 当前单词是否已超过10秒没有再请求: %s",currentKey.getField(0),countWithTimestampNew.getCount(),time(countWithTimestampNew.getLastQuestTimestamp()),time(timestamp),String.valueOf(isTimeout)));}public static String time(long timeStamp) {return new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd hh:mm:ss").format(new Date(timeStamp));}
}

最后是启动类

public class KeyedProcessFunctionDemo2 {public static void main(String[] args) throws Exception {final StreamExecutionEnvironment env = StreamExecutionEnvironment.getExecutionEnvironment();// 并行度1env.setParallelism(1);// 处理时间env.setStreamTimeCharacteristic(TimeCharacteristic.ProcessingTime);// 监听本地9999端口，读取字符串DataStream<String> socketDataStream = env.socketTextStream("localhost", 7777);// 所有输入的单词，如果超过10秒没有再次出现，都可以通过CountWithTimeoutFunction得到DataStream<Tuple2<String, Long>> timeOutWord = socketDataStream// 对收到的字符串用空格做分割，得到多个单词.flatMap(new SplitterFlatMapFunction())// 设置时间戳分配器，用当前时间作为时间戳.assignTimestampsAndWatermarks(new AssignerWithPeriodicWatermarks<Tuple2<String, Integer>>() {@Overridepublic long extractTimestamp(Tuple2<String, Integer> element, long previousElementTimestamp) {// 使用当前系统时间作为时间戳return System.currentTimeMillis();}@Overridepublic Watermark getCurrentWatermark() {// 本例不需要watermark，返回nullreturn null;}})// 将单词作为key分区.keyBy(0)// 按单词分区后的数据，交给自定义KeyedProcessFunction处理.process(new CountWithTimeoutKeyProcessFunctionNew());// 所有输入的单词，如果超过10秒没有再次出现，就在此打印出来timeOutWord.print();env.execute("ProcessFunction demo : KeyedProcessFunction");}
}

演示

在启动服务前，先通过linux指令监听端口 nc -lk 7777

  1. 启动Flink服务后，往7777端口里面发送数据
    在这里插入图片描述

  2. 通过IDEA的终端可以看到有日志输出，可以看到在发送消息的时候第一条日志立马打印出来并在10秒后输出第二条日志
    在这里插入图片描述

  3. 那么咱们尝试连续发送两条Hello呢，可以看到累加器会持续累加，并且会触发两次onTimer方法，也就是每一条消息都会触发一次。由于连续发送两条，因此可以看得到第三行日志的末尾是false，说明收到第一条后的10秒内又有相同的消息进来。第二条是ture说明在收到第二条消息后的10秒内没有消息进来
    在这里插入图片描述

  4. 再输入点其他的试试
    在这里插入图片描述

  5. 通过输出可以看到这些单词的计数器又从0开始，说明每一个Key都对应一个状态
    在这里插入图片描述

思考题

  1. open方法会在哪里进行调用，KeyedProcessFunction整个类的完整调用逻辑是怎么样的
  2. registerProcessingTimeTimer和registerEventTimeTimer的差异是什么

参考资料

  1. https://blog.csdn.net/boling_cavalry/article/details/106299167
  2. https://blog.csdn.net/lujisen/article/details/105510532
  3. https://blog.csdn.net/qq_31866793/article/details/102831731

这篇关于一文弄明白KeyedProcessFunction函数的文章就介绍到这儿，希望我们推荐的文章对编程师们有所帮助！


http://www.chinasem.cn/article/739822。

相关文章

MySQL常用字符串函数示例和场景介绍

MySQL常用字符串函数示例和场景介绍

《MySQL常用字符串函数示例和场景介绍》MySQL提供了丰富的字符串函数帮助我们高效地对字符串进行处理、转换和分析,本文我将全面且深入地介绍MySQL常用的字符串函数,并结合具体示例和场景,帮你熟练... 目录一、字符串函数概述1.1 字符串函数的作用1.2 字符串函数分类二、字符串长度与统计函数2.1
阅读更多...
python使用try函数详解

python使用try函数详解

《python使用try函数详解》Pythontry语句用于异常处理,支持捕获特定/多种异常、else/final子句确保资源释放,结合with语句自动清理,可自定义异常及嵌套结构,灵活应对错误场景... 目录try 函数的基本语法捕获特定异常捕获多个异常使用 else 子句使用 finally 子句捕获所
阅读更多...
一文解密Python进行监控进程的黑科技

一文解密Python进行监控进程的黑科技

《一文解密Python进行监控进程的黑科技》在计算机系统管理和应用性能优化中,监控进程的CPU、内存和IO使用率是非常重要的任务,下面我们就来讲讲如何Python写一个简单使用的监控进程的工具吧... 目录准备工作监控CPU使用率监控内存使用率监控IO使用率小工具代码整合在计算机系统管理和应用性能优化中，监
阅读更多...
postgresql使用UUID函数的方法

postgresql使用UUID函数的方法

《postgresql使用UUID函数的方法》本文给大家介绍postgresql使用UUID函数的方法,本文给大家介绍的非常详细,对大家的学习或工作具有一定的参考借鉴价值,需要的朋友参考下吧... 目录PostgreSQL有两种生成uuid的方法。可以先通过sql查看是否已安装扩展函数，和可以安装的扩展函数
阅读更多...
MySQL字符串常用函数详解

MySQL字符串常用函数详解

《MySQL字符串常用函数详解》本文给大家介绍MySQL字符串常用函数,本文结合实例代码给大家介绍的非常详细,对大家学习或工作具有一定的参考借鉴价值,需要的朋友参考下吧... 目录mysql字符串常用函数一、获取二、大小写转换三、拼接四、截取五、比较、反转、替换六、去空白、填充MySQL字符串常用函数一、
阅读更多...
一文详解如何使用Java获取PDF页面信息

一文详解如何使用Java获取PDF页面信息

《一文详解如何使用Java获取PDF页面信息》了解PDF页面属性是我们在处理文档、内容提取、打印设置或页面重组等任务时不可或缺的一环,下面我们就来看看如何使用Java语言获取这些信息吧... 目录引言一、安装和引入PDF处理库引入依赖二、获取 PDF 页数三、获取页面尺寸（宽高）四、获取页面旋转角度五、判断
阅读更多...
C++中assign函数的使用

C++中assign函数的使用

《C++中assign函数的使用》在C++标准模板库中,std::list等容器都提供了assign成员函数,它比操作符更灵活,支持多种初始化方式,下面就来介绍一下assign的用法,具有一定的参考价... 目录​1.assign的基本功能​​语法​2. 具体用法示例​​​(1) 填充n个相同值​​(2)
阅读更多...
MySql基本查询之表的增删查改+聚合函数案例详解

MySql基本查询之表的增删查改+聚合函数案例详解

《MySql基本查询之表的增删查改+聚合函数案例详解》本文详解SQL的CURD操作INSERT用于数据插入（单行/多行及冲突处理）,SELECT实现数据检索（列选择、条件过滤、排序分页）,UPDATE... 目录一、Create1.1 单行数据 + 全列插入1.2 多行数据 + 指定列插入1.3 插入否则更
阅读更多...
PostgreSQL中rank()窗口函数实用指南与示例

PostgreSQL中rank()窗口函数实用指南与示例

《PostgreSQL中rank()窗口函数实用指南与示例》在数据分析和数据库管理中,经常需要对数据进行排名操作,PostgreSQL提供了强大的窗口函数rank(),可以方便地对结果集中的行进行排名... 目录一、rank()函数简介二、基础示例：部门内员工薪资排名示例数据排名查询三、高级应用示例1. 每
阅读更多...
全面掌握 SQL 中的 DATEDIFF函数及用法最佳实践

全面掌握 SQL 中的 DATEDIFF函数及用法最佳实践

《全面掌握SQL中的DATEDIFF函数及用法最佳实践》本文解析DATEDIFF在不同数据库中的差异,强调其边界计算原理,探讨应用场景及陷阱,推荐根据需求选择TIMESTAMPDIFF或inte... 目录1. 核心概念：DATEDIFF 究竟在计算什么？2. 主流数据库中的 DATEDIFF 实现2.1
阅读更多...

Copyright China编程 23002807@qq.com

沪ICP备2023033072号-2