Flink-源算子-读取数据的几种方式

Flink可以从各种来源获取数据，然后构建DataStream进行转换处理。一般将数据的输入来源称为数据源（data source），而读取数据的算子就是源算子（source operator）。所以，source就是我们整个处理程序的输入端。

在Flink1.12以前，旧的添加source的方式，是调用执行环境的addSource()方法：

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DataStream<String> stream = env.addSource(...);

方法传入的参数是一个"源函数"（source function），需要实现SourceFunction接口。

从Flink1.12开始，主要使用流批统一的新Source架构：

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DataStreamSource<String> stream = env.fromSource(...)

Flink直接提供了很多预实现的接口，此外还有很多外部连接工具也帮我们实现了对应的Source，通常情况下足以应对我们的实际需求。

从集合中读取数据

最简单的读取数据的方式，就是在代码中直接创建一个Java集合，然后调用执行环境的fromCollection方法进行读取。这相当于将数据临时存储到内存中，形成特殊的数据结构后，作为数据源使用，一般用于测试。

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

    StreamExecutionEnvironment env = StreamExecutionEnvironment.getExecutionEnvironment();

    
List<Integer> data = Arrays.asList(1, 22, 3);
        DataStreamSource<Integer> ds = env.fromCollection(data);

	stream.print();

    env.execute();
}

从文件读取数据

真正的实际应用中，自然不会直接将数据写在代码中。通常情况下，我们会从存储介质中获取数据，一个比较常见的方式就是读取日志文件。这也是批处理中最常见的读取方式。

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

        StreamExecutionEnvironment env = StreamExecutionEnvironment.getExecutionEnvironment();

        FileSource<String> fileSource = FileSource.forRecordStreamFormat(new TextLineInputFormat(), new Path("input/word.txt")).build();

        env.fromSource(fileSource,WatermarkStrategy.noWatermarks(),"file")
    .print();

        env.execute();
}

说明：

参数可以是目录，也可以是文件；还可以从HDFS目录下读取，使用路径hdfs://...；
路径可以是相对路径，也可以是绝对路径；
相对路径是从系统属性user.dir获取路径：idea下是project的根目录，standalone模式下是集群节点根目录；

从socket读取数据

不论从集合还是文件，我们读取的其实都是有界数据。在流处理的场景中，数据往往是无界的。

我们之前用到的读取socket文本流，就是流处理场景。但是这种方式由于吞吐量小、稳定性较差，一般也是用于测试。

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DataStream<String> stream = env.socketTextStream("localhost", 7777);

从数据生成器读取数据

Flink从1.11开始提供了一个内置的DataGen 连接器，主要是用于生成一些随机数，用于在没有数据源的时候，进行流任务的测试以及性能测试等。

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  // 如果有n个并行度， 最大值设为a
        // 将数值 均分成 n份，  a/n ,比如，最大100，并行度2，每个并行度生成50个
        // 其中一个是 0-49，另一个50-99
        env.setParallelism(2);

        /**
         * 数据生成器Source，四个参数：
         *     第一个： GeneratorFunction接口，需要实现， 重写map方法， 输入类型固定是Long
         *     第二个： long类型， 自动生成的数字序列（从0自增）的最大值(小于)，达到这个值就停止了
         *     第三个： 限速策略， 比如 每秒生成几条数据
         *     第四个： 返回的类型
         */
public class DataGeneratorDemo {
    public static void main(String[] args) throws Exception {

        StreamExecutionEnvironment env = StreamExecutionEnvironment.getExecutionEnvironment();
        env.setParallelism(1);

        DataGeneratorSource<String> dataGeneratorSource =
                new DataGeneratorSource<>(
                        new GeneratorFunction<Long, String>() {
                            @Override
                            public String map(Long value) throws Exception {
                                return "Number:"+value;
                            }
                        },
                        Long.MAX_VALUE,
                        RateLimiterStrategy.perSecond(10),
                        Types.STRING
                );


        env
                .fromSource(dataGeneratorSource, WatermarkStrategy.noWatermarks(), "datagenerator")
                .print();


        env.execute();
    }
}

从Kafka读取数据

Flink官方提供了连接工具flink-connector-kafka，直接帮我们实现了一个消费者FlinkKafkaConsumer，它就是用来读取Kafka数据的SourceFunction。

所以想要以Kafka作为数据源获取数据，我们只需要引入Kafka连接器的依赖。Flink官方提供的是一个通用的Kafka连接器，它会自动跟踪最新版本的Kafka客户端。目前最新版本只支持0.10.0版本以上的Kafka。

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

        StreamExecutionEnvironment env = StreamExecutionEnvironment.getExecutionEnvironment();

        KafkaSource<String> kafkaSource = KafkaSource.<String>builder()
            .setBootstrapServers("hadoop102:9092")
            .setTopics("topic_1")
            .setGroupId("atguigu")
            .setStartingOffsets(OffsetsInitializer.latest())
            .setValueOnlyDeserializer(new SimpleStringSchema()) 
            .build();

        DataStreamSource<String> stream = env.fromSource(kafkaSource, WatermarkStrategy.noWatermarks(), "kafka-source");

        stream.print("Kafka");

        env.execute();
    }
}