FLINK SQL语法(2)

mqiqe2024-10-15 11:27

DML Joins

Flink DML（Data Manipulation Language，数据操作语言）中的Joins是用于在两张或多张表之间根据一定的关联条件进行数据合并的操作。Flink支持多种类型的Joins，以满足不同场景下的数据关联需求。

Regular Joins

Flink DML（Data Manipulation Language）中的Regular Joins是一种基本的连接操作，它允许用户根据指定的连接条件将两张表（或流）的数据进行合并。以下是对Flink DML中Regular Joins的详细解释：

一、定义与特点

Regular Joins，即常规连接，是Flink中最通用的连接类型。在这种连接下，连接两侧表的任何新记录或变更都是可见的，并会影响整个连接的结果。例如，如果左侧有一条新记录，在连接条件满足的情况下，它将和右侧表的之前和之后的所有记录进行连接。

二、连接类型

Flink支持多种类型的Regular Joins，包括：

  1. INNER JOIN：内连接，仅返回两张表中满足连接条件的记录。
  2. LEFT JOIN（或LEFT OUTER JOIN）：左连接，返回左表中的所有记录以及右表中满足连接条件的记录。如果右表中没有匹配的记录，则结果中右表的部分为NULL。
  3. RIGHT JOIN（或RIGHT OUTER JOIN）：右连接，与左连接类似，但返回的是右表中的所有记录以及左表中满足连接条件的记录。
  4. FULL OUTER JOIN：全连接，返回两张表中所有的记录，以及它们之间满足连接条件的匹配。如果某张表中没有匹配的记录，则结果中该表的部分为NULL。
三、实现方式

Regular Joins可以通过Flink的DataStream API或Table API & SQL来实现。

  1. DataStream API：用户可以使用join()算子来实现双流之间的Regular Joins。在这种方式下，用户需要指定连接条件以及如何处理连接结果。
  2. Table API & SQL：Flink的Table API和SQL提供了更高级别的抽象，用户可以使用SQL语句中的JOIN关键字来执行Regular Joins。这种方式更加直观和易于理解，特别是对于熟悉SQL的用户来说。

Interval Joins：时间区间Join

Flink DML（Data Manipulation Language）中的Interval Joins是一种基于时间区间的连接操作，它允许用户根据右流数据相对于左流数据的偏移时间来进行关联。以下是对Flink DML中Interval Joins的详细解释：

一、定义与特点

Interval Joins连接两个数据流（或表），并基于相同的关键字（Key）以及一个相对时间区间来进行匹配。这个时间区间由用户指定，包括一个下界（lowerBound）和一个上界（upperBound）。对于左流中的任意一个数据元素，Flink会为其开辟一个时间窗口，该窗口以左流数据元素的时间戳为中心，下至下界点，上至上界点。如果右流中的数据元素的时间戳落入了这个区间内，那么这两个数据元素就可以成功配对，进而进行计算和输出结果。

二、实现原理
  1. 流连接与状态维护：
    • Interval Joins首先会将两个KeyedStream进行connect操作，得到一个ConnectedStreams。这个ConnectedStreams表示连接了两个数据流，并且这两个数据流之间可以实现状态共享。
    • 对于Interval Joins来说，就是两个流中相同key的数据可以相互访问。Flink会维护两个MapState状态，分别保存左流和右流的数据。
  2. 时间匹配与数据关联：
    • 当左流或右流中有新数据到来时，Flink会将其添加到相应的MapState中，并以时间戳为key。
    • 接着，Flink会遍历另一个流的MapState中的每个元素，判断其时间戳是否满足Interval Joins的条件（即是否在左流数据元素的时间窗口内）。
    • 如果满足条件，那么这两个数据元素就可以进行关联，并输出到下游。
  3. 状态清理与性能优化：
    • 为了避免状态无限增长，Flink会根据时间区间自动清理旧的状态数据。
    • 用户还可以配置状态生存时间（TTL）来进一步控制状态大小。
    • 此外，Flink还会通过优化算法和数据结构来提高Interval Joins的性能。
三、使用场景

Interval Joins非常适用于处理异步事件或延迟事件。例如，在电商场景中，用户下单后可能会触发一系列后续操作，如支付、发货、收货等。这些操作可能并不是立即发生的，而是有一定的延迟。通过Interval Joins，可以将这些异步事件与原始订单数据进行关联，从而进行后续的业务处理和分析。

四、注意事项
  1. 时间语义：
    • Interval Joins需要指定事件时间（EventTime）作为时间语义，否则Flink会抛出异常。
    • 用户需要确保输入流中的时间戳是准确且有序的。
  2. 连接条件：
    • Interval Joins需要至少一个等值连接条件（equi-join predicate）和一个限制了双方时间的连接条件。
    • 连接条件中的时间范围可以通过使用范围谓词（<, <=, >=, >）、BETWEEN谓词或比较两个输入表中相同类型的时间属性来实现。
  3. 性能与资源：
    • 在进行大规模数据连接时，用户需要合理配置并行度和资源以确保查询的性能和稳定性。
    • 可以通过优化连接顺序、使用索引等方式来提高连接效率。

Temporal Joins

在Apache Flink中，Temporal Joins（时态连接）是一种强大的工具，它允许流表（即持续接收数据的动态表）与外部维表（通常是包含静态或缓慢变化数据的表）进行基于时间的连接。这种连接的关键在于能够利用时间戳或版本号来匹配两个表之间的记录。

类型

Flink 支持多种时态连接类型，包括但不限于：

- **快照Join（Snapshot Join）**：流表的记录与维表在某个特定时间点的快照进行匹配。这个快照代表了维表在那一时刻的状态。
- **区间Join（Interval Join）**：流表的记录与维表在某一时间区间内的快照进行匹配。这允许连接有一定的时间容忍度。
- **会话Join（Session Join）**：当流表的记录与维表的记录在指定的时间窗口内都有活动时，它们会被连接起来。这通常用于处理有会话概念的数据。
实现

为了实现Temporal Joins，Flink通常使用Temporal Table Function（TTF）。TTF是一个特殊的表函数，它基于流表的时间戳或版本号动态地生成一个表示维表当前状态的表。这个生成的表可以与流表进行连接。

示例

以下是一个基于Flink SQL的快照Join的简化示例：

  1. 定义流表（例如，订单表）：
sql 复制代码 
CREATE TABLE orders (  
    order_id STRING,  
    amount DECIMAL(10, 2),  
    currency STRING,  
    order_time TIMESTAMP(3),  
    WATERMARK FOR order_time AS order_time - INTERVAL '5' SECOND  
) WITH (  
    ... -- 连接器配置，如Kafka  
);
  1. 定义维表（例如，汇率表，作为Temporal Table）：
sql 复制代码 
CREATE TABLE currency_rates (  
    currency STRING,  
    rate DECIMAL(10, 4),  
    valid_from TIMESTAMP(3),  
    valid_to TIMESTAMP(3),  
    PRIMARY KEY (currency) NOT ENFORCED  
) WITH (  
    ... -- 连接器配置，可能是Kafka、JDBC或其他  
);

注意：在这个例子中，valid_from 和 valid_to 定义了汇率的有效时间范围。在实际应用中，汇率表可能通过某种机制（如Debezium CDC）动态更新。

  1. 创建Temporal Table Function：
    这一步通常是在Flink SQL客户端或代码中完成的，而不是通过CREATE TABLE语句。TTF可能会使用Flink的TableFunction或UDTF（用户定义的表函数）来实现。
  2. 执行快照Join：
sql 复制代码 
SELECT  
    o.order_id,  
    o.amount * r.rate AS amount_in_usd  
FROM  
    orders o  
    JOIN currency_rates_ttf FOR SYSTEM_TIME AS OF o.order_time AS r  
    ON o.currency = r.currency;

在这个查询中，currency_rates_ttf 是定义的Temporal Table Function，它基于orders表的时间戳order_time来生成汇率表的快照。连接条件是订单表中的货币类型与汇率表中的货币类型相匹配。

Lookup Join

在Apache Flink中，Lookup Join（查找连接）是一种特殊的连接类型，它允许流表（即动态表，持续接收数据）与外部数据源（通常是静态的或缓慢变化的）进行连接。这种连接是通过一个称为Lookup Table（查找表）的机制来实现的，该表提供了对流表中记录的快速查找功能。

原理

当流表中的记录到达时，Flink会将这些记录与Lookup Table中的记录进行匹配。这个匹配过程通常基于某个或多个连接键（如ID、名称等）。一旦找到匹配的记录，Flink就可以将流表记录与Lookup Table中的相关记录结合起来，生成连接后的结果。

重要的是要注意，Lookup Table可以是任何能够提供快速查找功能的数据结构，例如哈希表、数据库表、内存中的数据集合等。在Flink中，Lookup Table通常是通过一个自定义的Lookup Function来实现的，该函数定义了如何与底层数据源进行交互。

Lookup Join

在Flink的DataStream API中，Lookup Join通常是通过自定义的RichFlatMapFunction或RichCoFlatMapFunction来实现的，这些函数内部使用了一个Lookup Function来与查找表进行交互。然而，在Flink SQL和Table API中，这种连接类型可能更加抽象化，并且可能通过特定的语法或连接器来支持。

尽管Flink SQL和Table API没有直接称为"Lookup Join"的内置操作，但可以通过一些变通的方法来实现类似的功能：

  1. 使用Temporal Table Function（TTF）：
    Temporal Table Function是一种特殊的表函数，它可以根据时间戳或版本号动态地生成一个表示维表当前状态的表。虽然TTF主要用于Temporal Joins（时态连接），但也可以配置为在每个时间点提供静态的查找表功能。
  2. 使用外部数据源连接器：
    通过Flink的外部数据源连接器（如JDBC、Elasticsearch等），可以将外部数据源作为查找表来使用。这些连接器通常提供了查询外部数据源并返回结果的功能，这些结果可以与流表进行连接。
  3. 自定义UDF/UDTF：
    编写自定义的用户定义函数（UDF）或用户定义的表函数（UDTF），这些函数可以与外部数据源进行交互，并在流处理过程中动态地提供查找功能。

Array Expansion：维度炸开（列转行）

在Flink DML（数据操作语言）中，Array Expansion（数组列转行）是一种表字段的数据转换操作，它能够将数组类型的字段转换成多行数据，类似于Hive中的explode函数。虽然Array Expansion本身不是一种连接（Join）操作，但它在处理包含数组字段的数据时非常有用，特别是在需要进行数据展开和进一步分析时。

基本概念

Array Expansion主要用于处理包含数组类型字段的表。在Flink中，当表中的某个字段是数组类型时，可以使用Array Expansion将该字段展开成多行数据，每一行数据包含数组中的一个元素。这种操作在处理复杂数据类型时非常有用，因为它允许将嵌套的数据结构转换为更平坦、更易于分析的形式。

应用场景

Array Expansion在Flink中的应用场景非常广泛，包括但不限于：

  1. 数据预处理：在数据进入分析管道之前，使用Array Expansion将数组字段展开成多行数据，以便进行后续的数据处理和分析。
  2. 特征工程：在机器学习或数据科学项目中，将数组字段展开成多行数据可以方便地提取特征，用于模型训练。
  3. 数据可视化：在将数据可视化之前，使用Array Expansion将数组字段展开成多行数据，以便在图表中更直观地展示数据。
Array Expansion示例

假设有一个包含用户购买商品信息的表，其中每个用户的购买记录存储在一个数组字段中。可以使用Array Expansion将该字段展开成多行数据，每一行数据表示一个用户的单次购买记录。

sql 复制代码 
-- 假设有一个名为purchase_records的表，包含以下字段：  
-- user_id: 用户ID  
-- products: 用户购买的商品列表（数组类型）  
  
-- 使用Array Expansion将products字段展开成多行数据  
SELECT  
    user_id,  
    product  -- 假设products数组中的每个元素都被命名为product  
FROM  
    purchase_records,  
    UNNEST(products) AS t(product);

在上面的示例中，UNNEST函数用于将products字段展开成多行数据。每一行数据都包含user_id和product两个字段，其中product是products数组中的一个元素。

Table Function：表函数

在 Apache Flink 中，DML（Data Manipulation Language）用于对表进行数据的查询、插入、更新和删除操作。当涉及到表的连接（Joins）时，Flink 提供了一系列的功能来支持复杂的查询需求。表函数（Table Function）是 Flink SQL 和 Table API 中的一个特性，它允许用户自定义逻辑来处理输入行并输出多行结果。这在处理复杂的数据转换和连接操作时特别有用。

Joins

在 Flink 的 DML 中，Joins 是一种基本的操作，用于根据某些条件将两个表的数据行组合在一起。Flink 支持多种类型的 Join，包括：

  1. INNER JOIN：只返回两个表中满足连接条件的行。
  2. LEFT OUTER JOIN：返回左表中的所有行，以及右表中满足连接条件的行。如果右表中没有匹配的行，则结果中的右表部分会填充 NULL。
  3. RIGHT OUTER JOIN：与 LEFT OUTER JOIN 相反，返回右表中的所有行以及左表中满足连接条件的行。
  4. FULL OUTER JOIN：返回两个表中所有的行，以及它们之间满足连接条件的行。对于没有匹配的行，结果中的另一部分会填充 NULL。
Table Function

Table Function 是 Flink 中的一个高级特性，允许用户实现自定义的逻辑来处理输入行并产生多行输出。这对于处理复杂的数据转换、文本解析或生成基于输入行的多个结果非常有用。

Joins

虽然 Table Function 本身不直接执行 Joins，但你可以使用 Table Function 来处理或转换数据，然后再进行 Join 操作。以下是一个概念性的步骤，展示了如何在 Flink 中结合使用 Table Function 和 Joins：

  1. 定义 Table Function：首先，你需要定义一个 Table Function，它接收输入行并生成多行输出。这可以通过实现 TableFunction 接口来完成。
  2. 注册 Table Function：在 Flink 的 Table Environment 中注册你的 Table Function，以便在查询中使用。
  3. 编写查询 ：使用注册的 Table Function 对一个表进行处理，然后将其结果与另一个表进行 Join。
    例如，假设你有一个复杂的文本数据需要解析，并且你想将解析后的数据与另一个表进行连接：
sql 复制代码 
-- 假设有一个 Table Function 叫做 `myTableFunction`，它解析文本并生成多行  
SELECT   
    a.id,   
    a.value,   
    b.related_value  
FROM   
    my_table AS a,   
    LATERAL TABLE(myTableFunction(a.text_column)) AS b(related_value)  
INNER JOIN   
    other_table AS c  
ON   
    a.id = c.id;

在这个例子中，myTableFunction 会处理 my_table 中的 text_column 列，并生成多行输出。然后，这些输出会与 other_table 进行 INNER JOIN。

Set Operations：聚合操作

在 Apache Flink 的 DML（Data Manipulation Language）中，集合操作（Set Operations）是用于处理数据表之间关系的一系列操作。这些操作允许用户合并、交集和差集等不同的表数据，从而实现对数据的灵活处理和分析。以下是对 Flink DML 中集合操作的详细解释：

1. UNION 和 UNION ALL

UNION：用于合并两个或多个表的结果集，并自动去除重复的行。它返回的是两个表中所有不重复的行。

UNION ALL：与 UNION 类似，但不同的是它不会去除重复的行。因此，如果两个表中有相同的行，它们会在结果集中重复出现。

2. INTERSECT 和 INTERSECT ALL

INTERSECT：返回两个或多个表中所有共有的行，即交集。与 UNION 类似，它也会去除重复的行。

INTERSECT ALL：返回两个或多个表中所有共有的行，但不会去除重复的行。因此，如果两个表中有相同的行多次出现，它们也会在结果集中多次出现。

3. EXCEPT 和 EXCEPT ALL

EXCEPT：用于返回一个表中存在但在另一个表中不存在的行，即差集。与 UNION 和 INTERSECT 类似，它也会去除重复的行。

EXCEPT ALL：返回一个表中存在但在另一个表中不存在的行，但不会去除重复的行。

示例

假设有两个表 t1 和 t2，它们的结构如下：

sql 复制代码 
CREATE VIEW t1(s) AS VALUES ('c'), ('a'), ('b'), ('b'), ('c');  
CREATE VIEW t2(s) AS VALUES ('d'), ('e'), ('a'), ('b'), ('b');
以下是一些集合操作的示例：

UNION：

sql 复制代码 
(SELECT s FROM t1) UNION (SELECT s FROM t2);
结果：c, a, b, d, e（去除了重复的行）

UNION ALL：

sql 复制代码 
(SELECT s FROM t1) UNION ALL (SELECT s FROM t2);
结果：c, a, b, b, c, d, e, a, b, b（保留了重复的行）

INTERSECT：

sql 复制代码 
(SELECT s FROM t1) INTERSECT (SELECT s FROM t2);
结果：a, b（只包含两个表中都有的行，去除了重复的行）

INTERSECT ALL：

sql 复制代码 
(SELECT s FROM t1) INTERSECT ALL (SELECT s FROM t2);
结果：a, b, b（包含两个表中都有的行，保留了重复的行）

EXCEPT：

sql 复制代码 
(SELECT s FROM t1) EXCEPT (SELECT s FROM t2);
结果：c（只包含 t1 中有但 t2 中没有的行，去除了重复的行）

EXCEPT ALL：

sql 复制代码 
(SELECT s FROM t1) EXCEPT ALL (SELECT s FROM t2);
结果：c, c（包含 t1 中有但 t2 中没有的行，保留了重复的行）

通过这些集合操作，用户可以灵活地处理和分析表数据，从而满足不同的业务需求。

ORDER BY：排序

在 Apache Flink 的 DML（Data Manipulation Language）中，ORDER BY 子句用于对查询结果进行排序。它允许用户根据指定的一个或多个字段对结果集进行升序或降序排列。以下是对 Flink DML 中 ORDER BY 子句的详细解释：

基本用法

ORDER BY 子句的基本语法如下：

sql 复制代码 
SELECT ...  
FROM ...  
ORDER BY column1 [ASC|DESC], column2 [ASC|DESC], ...;

其中，column1, column2, ... 是需要排序的字段名，ASC 表示升序（默认），DESC 表示降序。

在批处理模式中的使用

在批处理模式（即有界数据集）中，ORDER BY 可以单独使用，排序可以是任意字段，并且排序结果与一般数据库的排序结果一致。例如：

sql 复制代码 
SELECT * FROM Orders ORDER BY order_time, order_id;

这条查询会首先根据 order_time 字段进行升序排序，如果 order_time 相同，则再根据 order_id 字段进行升序排序。

在流处理模式中的使用

在流处理模式（即无界数据集）中，ORDER BY 的使用有一些限制。由于流数据是不断到达的，因此 Flink 需要一个时间属性字段来确定数据的顺序。在流模式下，ORDER BY 子句中必须包含时间属性字段，并且该字段必须为升序。例如：

sql 复制代码 
SELECT * FROM Orders ORDER BY rowtime;

其中，rowtime 是一个时间属性字段。此外，流模式下的 ORDER BY 通常与窗口函数或 LIMIT 子句一起使用，以限制返回的结果集。

与 LIMIT 子句的结合使用

ORDER BY 子句经常与 LIMIT 子句结合使用，以返回排序后的前 N 行。这在实时任务中尤其有用，因为你可以快速获取最新的或最重要的数据。例如：

sql 复制代码 
SELECT * FROM Orders ORDER BY order_time DESC LIMIT 3;

这条查询会返回 Orders 表中按 order_time 降序排列的前 3 行。

LIMIT

在 Apache Flink 的 DML（Data Manipulation Language）中，LIMIT 子句用于限制查询结果集的行数。它允许用户从大量的数据中快速筛选出所需的前 N 行数据，这在处理实时数据流或进行数据分析时特别有用。以下是对 Flink DML 中 LIMIT 子句的详细解释：

基本用法

LIMIT 子句的基本语法如下：

sql 复制代码 
SELECT ...  
FROM ...  
[ORDER BY ...]  
LIMIT n;

其中，n 是一个正整数，表示返回结果的行数。ORDER BY 子句是可选的，但通常与 LIMIT 一起使用，以确保返回的是按某种顺序排列的前 N 行数据。

在批处理模式中的使用

在批处理模式（即有界数据集）中，LIMIT 子句可以单独使用，也可以与 ORDER BY 子句结合使用。例如：

sql 复制代码 
SELECT * FROM Customers LIMIT 10;

这条查询会返回 Customers 表中的前 10 行数据。

如果希望返回按某个字段排序后的前 N 行数据，可以使用 ORDER BY 和 LIMIT 的组合：

sql 复制代码 
SELECT * FROM Customers ORDER BY customer_id DESC LIMIT 5;

这条查询会返回 Customers 表中按 customer_id 降序排列的前 5 行数据。

在流处理模式中的使用

在流处理模式（即无界数据集）中，LIMIT 子句的使用有一些限制。由于流数据是不断到达的，因此 Flink 在处理流数据时通常不会直接支持 LIMIT 操作。然而，在某些情况下，用户可以通过窗口操作或其他技巧来模拟 LIMIT 的行为。

例如，可以使用一个滑动窗口来收集一段时间内的数据，并对这些数据应用聚合操作。然后，可以在聚合结果上应用 LIMIT 子句来限制返回的行数。但需要注意的是，这种方法并不是真正的 LIMIT 操作，因为它依赖于窗口的大小和滑动间隔，并且可能会受到数据到达速度和系统性能的影响。

另外，有些版本的 Flink 或特定的配置可能允许在流处理模式中使用 LIMIT 子句，但这通常是在某些限制条件下实现的，并且可能需要额外的配置或优化。

TopN：row_number排行榜

在Flink SQL的DML（Data Manipulation Language）中，TopN查询是一个非常重要的功能，它允许用户从大量的数据中快速筛选出按某个或某些字段排序后的前N条记录。以下是对Flink SQL DML TopN的详细解释：

一、TopN的基本概念

TopN查询用于找出最大或最小的N个值，这些值可以根据一个或多个字段进行排序。在Flink SQL中，TopN查询通常通过ROW_NUMBER()函数、PARTITION BY子句和ORDER BY子句来实现。

二、TopN的语法

Flink SQL中TopN查询的基本语法如下：

sql 复制代码 
SELECT [column_list]  
FROM (  
  SELECT [column_list],  
         ROW_NUMBER() OVER ([PARTITION BY col1[, col2...]] ORDER BY col1 [asc|desc][, col2 [asc|desc]...]) AS rownum  
  FROM table_name  
)  
WHERE rownum <= N [AND conditions];
  • [column_list]：需要查询的字段列表。
  • ROW_NUMBER()：用于为每行数据生成一个唯一的序号，这个序号是根据ORDER BY子句中的字段进行排序的。
  • PARTITION BY：可选子句，用于将数据划分为多个分区，然后在每个分区内独立进行TopN查询。
  • ORDER BY：指定TopN查询的排序规则，即按照哪些字段、顺序或逆序进行排序。
  • rownum：ROW_NUMBER()函数生成的序号字段。
  • N：TopN查询中的N值，表示需要返回的前N条记录。
  • [AND conditions]：可选条件，用于进一步筛选满足特定条件的记录。
三、TopN的应用场景

TopN查询在实时数据分析和处理中具有广泛的应用场景，例如：

  • 实时排行榜：根据某个排序条件（如点击量、销售额等）计算某个分组下的排行榜数据。
  • 异常检测：在流数据中实时监测异常值，如流量突增、系统负载过高等情况。
  • 业务监控：对关键业务指标进行实时监控，如用户活跃度、转化率等。
四、TopN的实现原理

在Flink中，TopN查询的实现原理通常涉及以下几个步骤：

  1. 数据分区：根据PARTITION BY子句将数据划分为多个分区。
  2. 排序：在每个分区内，根据ORDER BY子句中的字段对数据进行排序。
  3. 生成序号：使用ROW_NUMBER()函数为每行数据生成一个唯一的序号。
  4. 筛选：根据rownum字段的值筛选出前N条记录。

Window TopN：窗口内TopN

Flink SQL DML中的Window TopN查询是一个特殊且强大的功能，它允许用户在指定的窗口内找出最大或最小的N个值。以下是对Flink SQL DML Window TopN的详细解释：

一、基本概念

Window TopN查询是在窗口聚合或时间窗口函数（TVF）后进行的操作，用于找出每个窗口内的最大或最小值。与普通的TopN查询不同，Window TopN查询不会发出中间结果，而只在窗口结束时输出最终结果。此外，Window TopN在不再需要时会清除所有中间状态，因此如果用户不需要实时更新结果，则Window TopN查询具有更好的性能。

二、语法

Flink SQL中Window TopN查询的基本语法如下：

sql 复制代码 
SELECT [column_list]  
FROM (  
  SELECT [column_list],  
         ROW_NUMBER() OVER (PARTITION BY window_start, window_end[, col_key1...] ORDER BY col1 [asc|desc][, col2 [asc|desc]...]) AS rownum  
  FROM (  
    SELECT window_start, window_end, [other_columns]  
    FROM TABLE(window_tvf(table_name, descriptor, interval))  
    [GROUP BY window_start, window_end, [other_group_columns]]  
  )  
)  
WHERE rownum <= N [AND conditions];
  • [column_list]：需要查询的字段列表。
  • ROW_NUMBER()：用于为每行数据生成一个唯一的序号，这个序号是根据ORDER BY子句中的字段在每个窗口内进行排序的。
  • PARTITION BY：必须包含window_start和window_end列，用于将数据划分为多个窗口，并在每个窗口内独立进行TopN查询。还可以包含其他分区键。
  • ORDER BY：指定Window TopN查询的排序规则，即按照哪些字段、顺序或逆序在每个窗口内进行排序。
  • rownum：ROW_NUMBER()函数生成的序号字段。
  • N：Window TopN查询中的N值，表示需要返回的每个窗口内的前N条记录。
  • [AND conditions]：可选条件，用于进一步筛选满足特定条件的记录。
  • window_tvf：时间窗口函数，用于生成窗口数据。常用的窗口函数有TUMBLE、HOP和CUMULATE等。
三、应用场景

Window TopN查询在实时数据分析和处理中具有广泛的应用场景，例如：

  • 实时热门搜索词：计算每个时间窗口内搜索热度最高的前N个搜索词。
  • 实时销售排行榜：根据销售额计算每个时间窗口内销售额最高的前N个商品或供应商。
  • 系统性能监控：在流数据中实时监测每个时间窗口内的系统性能指标，如CPU使用率、内存占用率等。
四、实现原理

在Flink中，Window TopN查询的实现原理通常涉及以下几个步骤：

  1. 窗口划分：根据时间窗口函数（如TUMBLE、HOP等）将数据划分为多个窗口。
  2. 数据聚合：在每个窗口内对数据进行聚合操作（如求和、计数等），如果需要的话。
  3. 排序：在每个窗口内，根据ORDER BY子句中的字段对数据进行排序。
  4. 生成序号：使用ROW_NUMBER()函数为每行数据生成一个唯一的序号。
  5. 筛选：根据rownum字段的值筛选出每个窗口内的前N条记录。

Dedpulication：去重

Flink SQL DML中的Deduplication（去重）是一种数据清洗方式，用于从数据流或批处理数据中去除重复的数据记录。以下是对Flink SQL DML Deduplication的详细解释：

一、 基本概念

Deduplication的核心目标是确保数据集中不包含重复的记录，从而提高数据的质量和准确性。在Flink SQL中，Deduplication通常基于某个或某些字段来判断数据是否重复，并只保留第一条出现的记录（或根据业务需求保留其他特定的记录）。

二、 语法与实现

在Flink SQL中，Deduplication可以通过多种方式实现，但最常见的是使用ROW_NUMBER()函数结合PARTITION BY和ORDER BY子句来实现。以下是一个基本的Deduplication查询示例：

sql 复制代码 
SELECT *  
FROM (  
  SELECT   
    *,  
    ROW_NUMBER() OVER (PARTITION BY unique_key ORDER BY timestamp) AS row_num  
  FROM   
    input_table  
)  
WHERE row_num = 1;

在这个示例中：

  • input_table是输入表。
  • unique_key是用于判断数据是否重复的唯一键字段。
  • timestamp是用于排序的字段，通常选择时间属性列以确保数据的顺序性。
  • ROW_NUMBER()函数为每个分区内的记录生成一个唯一的序号。
  • 最后，通过WHERE row_num = 1筛选出每个分区内的第一条记录，从而实现去重。

需要注意的是，虽然这里使用了ROW_NUMBER()函数，但Flink在内部可能会将其优化为更高效的Deduplication算子，特别是当排序字段是时间属性列时。

三、 应用场景

Deduplication在实时数据分析和处理中具有广泛的应用场景，包括但不限于：

  • 日志数据去重：在处理日志数据时，经常需要去除重复的日志记录，以避免重复计算或分析。
  • 用户行为分析：在分析用户行为数据时，需要去除重复的用户操作记录，以准确计算用户活跃度、留存率等指标。
  • 数据整合与清洗：在数据整合过程中，经常需要去除来自不同数据源的重复记录，以确保数据的一致性和准确性。
四、 实现原理

在Flink中，Deduplication的实现原理通常涉及以下几个步骤：

  • 数据分区：根据PARTITION BY子句将数据划分为多个分区。每个分区内的数据将独立进行去重操作。
  • 排序：在每个分区内，根据ORDER BY子句中的字段对数据进行排序。这通常是为了确保数据的顺序性，从而能够准确地识别并去除重复的记录。
  • 去重：在排序后的数据中，通过比较相邻记录的唯一键字段来识别重复的记录。只保留第一条出现的记录（或根据业务需求保留其他特定的记录），并去除其他重复的记录。
  • 输出：将去重后的数据输出到下游算子或存储系统中。

其他子句

EXPLAIN：执行计划

在Flink中，EXPLAIN语句用于展示SQL查询的执行计划。这个执行计划详细描述了Flink如何组织和执行查询中的各个操作，包括数据源读取、转换（如过滤、聚合等）、以及数据写入。通过查看执行计划，用户可以更好地理解查询的性能特性，并据此进行优化。

使用EXPLAIN语句

在Flink SQL CLI或程序中，你可以通过以下方式使用EXPLAIN语句：

sql 复制代码 
EXPLAIN [PLAN | PLAN FOR OPTIMIZATION] your_sql_query;
  • EXPLAIN PLAN：展示查询的初始执行计划，这个计划可能还没有经过所有的优化步骤。
  • EXPLAIN PLAN FOR OPTIMIZATION（在较新版本的Flink中可能有所不同，具体请参考官方文档）：展示经过优化后的执行计划。这个计划反映了Flink在执行查询前所做的所有优化，包括但不限于选择最佳的物理执行策略、合并操作以减少数据传输等。
解释执行计划

执行计划通常包含以下信息：

  • 节点类型：描述每个操作的类型，如Source（数据源）、Sink（数据写入）、Projection（投影，即选择特定的列）、Filter（过滤）、Join（连接）等。
  • 操作细节：对于每个操作，提供具体的细节，如过滤条件、连接类型（内连接、左连接等）、聚合函数等。
  • 并行度：每个操作的并行度，即Flink将如何在多个任务之间分配工作。
  • 数据分区：如果查询涉及数据分区（如基于某个字段的哈希分区），则执行计划会说明这一点。
  • 数据传输：描述数据如何在不同的操作之间流动，包括数据的格式和传输方式（如网络传输或本地文件）。
示例

假设你有一个简单的Flink SQL查询，如下所示：

sql 复制代码 
SELECT user_id, COUNT(*) as count  
FROM user_actions  
WHERE action_type = 'click'  
GROUP BY user_id;

可以使用EXPLAIN语句来查看这个查询的执行计划：

sql 复制代码 
EXPLAIN PLAN  
SELECT user_id, COUNT(*) as count  
FROM user_actions  
WHERE action_type = 'click'  
GROUP BY user_id;

执行计划可能会像这样（具体格式和内容可能因Flink版本和查询的复杂性而异）：

== Optimized Logical Plan ==  
...  
(8) GroupAggregate(group=[user_id], select=[user_id, COUNT(*)])  
+- (7) Filter(condition=[=($1, 'click')])  
     +- (6) Source(table=[default_database.user_actions], fields=[user_id, action_type, ...])

在这个例子中，执行计划显示了查询的逻辑结构，包括数据源的读取、过滤条件的应用以及分组聚合操作。

优化建议

通过查看执行计划，你可以发现潜在的性能瓶颈或优化机会。例如，如果某个操作的并行度很低，你可能需要考虑增加并行度以提高吞吐量。如果数据在多个操作之间频繁地通过网络传输，你可能需要考虑使用本地文件或优化数据分区策略来减少网络开销。

USE：使用Catalog、库、Module

在Apache Flink中，USE语句用于切换当前会话的默认数据库上下文。这对于在多租户环境中或在需要操作多个数据库时非常有用，因为它允许用户在不指定完整数据库路径的情况下执行SQL查询和操作。

使用USE语句

在Flink SQL CLI（命令行界面）或程序中，你可以通过以下方式使用USE语句：

sql 复制代码 
USE your_database_name;

其中your_database_name是你想要切换到的数据库的名称。

示例

假设你有一个名为sales的数据库，并且你想要将其设置为当前会话的默认数据库，你可以执行以下命令：

sql 复制代码 
USE sales;

一旦你执行了这个命令，后续的所有SQL查询和操作（除非它们明确指定了另一个数据库）都将针对sales数据库执行。

注意事项

  • 权限：在切换数据库之前，请确保你有权访问该数据库。如果没有适当的权限，Flink将拒绝你的请求并抛出一个错误。
  • 当前会话：USE语句的影响仅限于当前会话。如果你在一个新的会话中，你需要再次执行USE语句来设置默认数据库。
  • 数据库存在性：确保你尝试切换到的数据库已经存在。如果数据库不存在，Flink将抛出一个错误。
  • Flink版本：USE语句的可用性和行为可能因Flink的版本而异。请查阅你正在使用的Flink版本的官方文档以获取最准确的信息。
后续操作

一旦你设置了默认数据库，你就可以在该数据库中执行各种SQL查询和操作，如创建表、插入数据、查询数据等。例如：

sql 复制代码 
-- 创建一个新表  
CREATE TABLE orders (  
    order_id STRING,  
    customer_id STRING,  
    order_date TIMESTAMP,  
    ...  
) WITH (  
    ... -- 表属性  
);  
  
-- 插入数据  
INSERT INTO orders VALUES ('order1', 'customer1', TIMESTAMP '2023-01-01 00:00:00', ...);  
  
-- 查询数据  
SELECT * FROM orders WHERE order_date > TIMESTAMP '2023-01-01 00:00:00';

在这个例子中，所有的SQL操作都隐式地针对sales数据库执行，因为我们之前已经使用USE sales;语句设置了默认数据库。

SHOW

在Apache Flink中，SHOW语句用于列出有关数据库、表、视图和函数等元数据的信息。这对于了解数据库的结构和内容非常有用。以下是对Flink SQL中SHOW语句的详细解释：

一、SHOW语句的语法

Flink SQL支持多种SHOW语句，包括但不限于：

  • SHOW CATALOGS：列出所有的catalog。
  • SHOW DATABASES：列出当前catalog中的所有database。
  • SHOW TABLES：列出当前catalog和当前database中的所有表。
  • SHOW VIEWS：列出当前catalog和当前database中的所有视图。
  • SHOW FUNCTIONS：列出所有的函数，包括临时系统函数、系统函数、临时catalog函数以及当前catalog和database中的catalog函数。
二、SHOW语句的使用
  1. 列出Catalogs
sql 复制代码 
SHOW CATALOGS;

这条语句将返回当前Flink环境中可用的所有catalogs的列表。

  1. 列出Databases
sql 复制代码 
SHOW DATABASES;

或者，如果你想要列出特定catalog中的databases，你可以使用：

sql 复制代码 
SHOW DATABASES IN your_catalog_name;

但请注意，在Flink的某些版本中，可能不支持在SHOW DATABASES语句中直接指定catalog。在这种情况下，你需要先使用USE CATALOG语句切换到目标catalog，然后再执行SHOW DATABASES。

  1. 列出Tables
sql 复制代码 
SHOW TABLES;

这条语句将返回当前catalog和当前database中的所有表的列表。如果你想要列出特定database中的tables，你可以使用：

sql 复制代码 
SHOW TABLES IN your_database_name;

同样地，在某些版本中，你可能需要先使用USE DATABASE语句切换到目标database。

  1. 列出Views
sql 复制代码 
SHOW VIEWS;

这条语句将返回当前catalog和当前database中的所有视图的列表。与列出tables类似，你也可以指定database来列出其中的views。

  1. 列出Functions
sql 复制代码 
SHOW FUNCTIONS;

这条语句将返回所有可用的函数的列表，包括系统函数和用户定义的函数等。

三、注意事项
  • 在使用SHOW语句时，请确保你有权访问目标catalog、database、table或view。如果没有适当的权限，Flink将拒绝你的请求并抛出一个错误。
  • SHOW语句的结果可能因Flink的版本、配置以及当前会话的上下文而异。因此，在查看结果时，请考虑这些因素。
  • 在某些情况下，你可能需要先使用USE CATALOG或USE DATABASE语句来设置当前会话的上下文，然后才能正确地使用SHOW语句。

通过SHOW语句，你可以轻松地获取有关Flink SQL环境中数据库、表、视图和函数等元数据的信息。这对于数据库管理、数据分析和数据科学等领域的工作来说是非常有用的。

LOAD\UNLOAD：加载、卸载Module

在Apache Flink中，LOAD和UNLOAD语句用于管理模块（modules）。这些模块可以是Flink内置的，也可以是用户自定义的。以下是对Flink SQL中LOAD和UNLOAD语句的详细解释：

一、LOAD语句

LOAD语句用于加载一个内置或用户定义的模块。通过加载模块，你可以向Flink SQL环境添加额外的功能或库。

语法

sql 复制代码 
LOAD MODULE module_name;

其中，module_name是你想要加载的模块的名称。

使用示例

假设你有一个名为my_custom_module的用户定义模块，你可以使用以下语句来加载它：

sql 复制代码 
LOAD MODULE my_custom_module;

如果加载成功，Flink将返回"OK"消息。否则，它将抛出一个异常。

二、UNLOAD语句

UNLOAD语句用于卸载一个内置或用户定义的模块。卸载模块后，你将无法在当前Flink SQL会话中使用该模块提供的功能或库。

语法

sql 复制代码 
UNLOAD MODULE module_name;

其中，module_name是你想要卸载的模块的名称。

使用示例

假设你想要卸载名为core的内置模块（请注意，在实际情况中，你可能无法卸载某些核心或内置模块，这取决于Flink的具体实现和配置），你可以使用以下语句：

sql 复制代码 
UNLOAD MODULE core;

如果卸载成功，Flink将返回相应的成功消息。否则，它将抛出一个异常。

SET\RESET：设置、重置执行环境配置

在Apache Flink中，SET和RESET语句用于配置和管理Flink SQL会话的属性。以下是对这两个语句的详细解释：

一、SET语句

SET语句用于修改Flink SQL会话的配置属性或列出当前会话的所有属性。

语法

sql 复制代码 
SET ('key' = 'value');

或者，如果不指定键值对，则只列出当前会话的所有属性：

sql 复制代码 
SET;

使用示例

  1. 修改配置属性：
sql 复制代码 
SET 'table.local-time-zone' = 'Europe/Berlin';

这条语句将当前会话的本地时区设置为Europe/Berlin。

  1. 列出当前会话的所有属性：
sql 复制代码 
SET;

执行这条语句后，Flink将返回当前会话的所有配置属性及其值。

二、RESET语句

RESET语句用于将Flink SQL会话的配置属性重置为默认值。

语法

sql 复制代码 
RESET 'key';

或者，如果不指定键，则将所有属性重置为默认值：

sql 复制代码 
RESET;

使用示例

  1. 重置特定配置属性：
sql 复制代码 
RESET 'table.planner';

这条语句将table.planner属性重置为其默认值。

  1. 重置所有配置属性：
sql 复制代码 
RESET;

执行这条语句后，Flink将当前会话的所有配置属性重置为它们的默认值。

SQL Hints

在Apache Flink中，SQL Hints（SQL提示）是一种与SQL语句一起使用的机制，用于改变执行计划或提供额外的执行建议。这些提示可以帮助用户更好地控制查询的执行，优化性能，或解决特定的问题。以下是对Flink SQL Hints的详细解释：

一、SQL Hints的用途
  1. 增强Planner：没有完美的Planner（查询优化器），所以实现SQL Hints让用户能够更好地控制执行计划是非常有意义的。
  2. 增加元数据或统计信息：一些动态的统计数据（如已扫描的表索引和一些混洗键的倾斜信息）对于查询来说非常重要，但Planner提供的计划元数据通常不那么准确。使用SQL Hints来配置这些动态统计数据会非常方便。
  3. 算子（Operator）资源约束：在许多情况下，为执行算子提供默认的资源配置（如最小并行度、托管内存、UDF资源消耗或特殊资源需求如GPU或SSD磁盘）是必要的。SQL Hints可以灵活地为每个查询（非作业）配置这些资源。
  4. 动态表选项：动态表选项允许动态地指定或覆盖表选项，这些选项可以在每个查询的每个表范围内灵活地指定，非常适合用于交互式终端中的特定查询。
二、SQL Hints的语法

为了不破坏SQL兼容性，Flink使用了Oracle风格的SQL Hints语法。以下是SQL Hints的一般语法形式：

sql 复制代码 
table_path /*+ OPTIONS(key=val [, key=val]*) */

其中，table_path是表的路径或别名，OPTIONS后面的括号内是键值对形式的选项。

三、SQL Hints的使用示例
  1. 覆盖查询语句中源表的选项：
sql 复制代码 
SELECT id, name FROM kafka_table1 /*+ OPTIONS('scan.startup.mode'='earliest-offset') */;

这条语句将查询kafka_table1表，并设置扫描启动模式为earliest-offset。

  1. 覆盖Join中源表的选项：
sql 复制代码 
SELECT * FROM kafka_table1 /*+ OPTIONS('scan.startup.mode'='earliest-offset') */ t1  
JOIN kafka_table2 /*+ OPTIONS('scan.startup.mode'='earliest-offset') */ t2  
ON t1.id = t2.id;

这条语句将两个Kafka表进行Join操作，并设置它们的扫描启动模式都为earliest-offset。

  1. 覆盖插入语句中结果表的选项：
sql 复制代码 
INSERT INTO kafka_table1 /*+ OPTIONS('sink.partitioner'='round-robin') */  
SELECT * FROM kafka_table2;

这条语句将kafka_table2表的数据插入到kafka_table1表中，并设置结果表的分区器为round-robin。

四、其他类型的SQL Hints

除了上述的OPTIONS类型的SQL Hints外，Flink还支持其他类型的SQL Hints，如资源配置提示（指定CPU、内存、GPU等资源的使用情况）、Shuffle模式提示（指定查询使用批处理模式或流处理模式的Shuffle）等。这些提示的语法和使用方式可能因Flink的版本和具体实现而有所不同。

UDF

link SQL UDF（User-Defined Functions，用户自定义函数）是实现复杂数据处理逻辑的关键组件。通过UDF，用户可以轻松扩展Flink的内置函数，以满足特定业务需求。以下是对Flink SQL UDF的详细解释：

一、UDF的定义

UDF是指在Flink SQL或Table API中用户自定义的函数。通过UDF，用户可以实现一些Flink内置函数不支持的复杂逻辑，如自定义聚合函数、转换函数等。

二、UDF的类型

在Flink中，UDF主要包括以下几种类型：

  1. Scalar Function（标量函数）：
    • 接收一个或多个参数，返回一个单一结果。
    • 例如，将字符串转换为大写、计算两个数的和等。
  2. Table Function（表函数）：
    • 接收一个或多个参数，返回一行或多行结果。
    • 通常用于将一行输入转换为多行输出，如字符串拆分。
  3. Aggregate Function（聚合函数）：
    • 对一组值执行计算，并返回一个单一结果。
    • 例如，计算平均值、总和、最大值等。
  4. Table Aggregate Function（表聚合函数）：
    • 类似于聚合函数，但返回的是表结果，而不是单一值。
    • 通常用于复杂的聚合场景，如计算窗口内的排名。
UDF：一对一

在Flink SQL中，用户自定义函数（UDF）可以扩展Flink的内置函数功能，以满足特定的数据处理需求。一对一的UDF，通常指的是标量函数（Scalar Function），这种函数接收一个输入并产生一个输出，即每个输入行都会映射到一个输出行。

以下是如何在Flink SQL中创建和使用一对一标量UDF的详细步骤：

1. 创建UDF类

首先，你需要定义一个Java或Scala类，该类继承自ScalarFunction。然后，你需要重写eval方法，该方法将包含你的自定义逻辑。

java 复制代码 
import org.apache.flink.table.functions.ScalarFunction;  
  
public class MyScalarFunction extends ScalarFunction {  
    public String eval(String input) {  
        // 在这里实现你的自定义逻辑  
        // 例如，将输入字符串转换为大写  
        return input.toUpperCase();  
    }  
}

2. 注册UDF

在Flink SQL中，你需要使用CREATE FUNCTION语句来注册你的UDF。这通常是在Flink SQL CLI或在你的Flink作业代码中通过TableEnvironment完成的。

sql 复制代码 
CREATE TEMPORARY FUNCTION my_scalar_func AS 'com.example.MyScalarFunction';

注意，上面的语句中'com.example.MyScalarFunction'是你的UDF类的全限定名。

3. 使用UDF

一旦UDF被注册，你就可以在Flink SQL查询中像使用内置函数一样使用它。

sql 复制代码 
SELECT my_scalar_func(name) AS upper_name  
FROM my_table;

在这个例子中，my_scalar_func是你注册的UDF，它接收my_table中的name列作为输入，并输出转换后的大写字符串作为upper_name。

UDAF：多对一

在Flink SQL中，用户自定义聚合函数（UDAF, User-Defined Aggregate Function）允许用户实现复杂的聚合逻辑，这些逻辑可能超出了Flink SQL内置聚合函数（如SUM, AVG, COUNT等）的能力范围。UDAF特别适用于"多对一"的场景，即多个输入行聚合为一个输出行。

以下是创建和使用Flink SQL UDAF的基本步骤：

1. 创建UDAF类

首先，你需要定义一个Java或Scala类，该类继承自AggregateFunction接口（在Flink 1.10及更高版本中）或TableAggregateFunction接口（在更早的版本中）。AggregateFunction接口提供了必要的方法来实现聚合逻辑，包括：

  • createAccumulator：创建并初始化累加器。
  • accumulate：将输入值添加到累加器中。
  • retract：从累加器中减去输入值（可选，用于处理有状态的计算）。
  • merge：合并两个累加器的状态（用于并行执行）。
  • getValue：从累加器中提取聚合结果。
java 复制代码 
import org.apache.flink.table.functions.AggregateFunction;  
import org.apache.flink.types.Row;  
  
public class MyUDAF extends AggregateFunction<Long, MyAccumulator> {  
  
    public static class MyAccumulator {  
        private long sum = 0;  
        private int count = 0;  
  
        // ... 可能还需要getter和setter方法  
    }  
  
    @Override  
    public MyAccumulator createAccumulator() {  
        return new MyAccumulator();  
    }  
  
    @Override  
    public void accumulate(MyAccumulator acc, Long value) {  
        acc.sum += value;  
        acc.count += 1;  
    }  
  
    // 如果需要处理撤回操作，可以实现retract方法  
  
    @Override  
    public void merge(MyAccumulator acc1, MyAccumulator acc2) {  
        acc1.sum += acc2.sum;  
        acc1.count += acc2.count;  
    }  
  
    @Override  
    public Long getValue(MyAccumulator acc) {  
        return acc.count > 0 ? acc.sum / acc.count : 0; // 例如，计算平均值  
    }  
}

2. 注册UDAF

在Flink SQL中，你需要使用CREATE AGGREGATE FUNCTION语句来注册你的UDAF。这通常是在Flink SQL CLI或在你的Flink作业代码中通过TableEnvironment完成的。

sql 复制代码 
CREATE TEMPORARY AGGREGATE FUNCTION my_udaf AS 'com.example.MyUDAF';

3. 使用UDAF

一旦UDAF被注册，你就可以在Flink SQL查询中像使用内置聚合函数一样使用它。

sql 复制代码 
SELECT my_udaf(value_column) AS aggregated_value  
FROM my_table  
GROUP BY some_group_column;

在这个例子中，my_udaf是你注册的UDAF，它接收my_table中的value_column作为输入，并根据some_group_column进行分组，然后输出聚合结果aggregated_value。

UDTF：一对多

在Flink SQL中，用户自定义表值函数（UDTF, User-Defined Table-Generating Function）允许用户将一个输入行映射到多个输出行。这种"一对多"的映射是UDTF的核心特性，它使得UDTF在处理需要拆分行或生成复杂数据结构时非常有用。

然而，需要注意的是，Flink SQL本身并没有直接提供UDTF的接口，但你可以通过实现TableFunction或FlatTableFunction来模拟UDTF的行为。其中，FlatTableFunction允许返回任意数量的行，而TableFunction则稍微受限一些，但两者都可以用于实现"一对多"的转换。

以下是使用FlatTableFunction创建和使用Flink SQL UDTF的基本步骤：

1. 创建UDTF类

首先，你需要定义一个Java或Scala类，该类继承自FlatTableFunction。然后，你需要重写eval方法，该方法将包含你的自定义逻辑，用于生成输出行。

java 复制代码 
import org.apache.flink.table.functions.FlatTableFunction;  
import org.apache.flink.types.Row;  
  
import java.util.ArrayList;  
import java.util.List;  
  
public class MyUDTF extends FlatTableFunction<Row> {  
  
    @Override  
    public void eval(Row input, Collector<Row> out) {  
        // 在这里实现你的自定义逻辑  
        // 例如，将输入字符串按逗号分割，并为每个分割结果生成一行  
        String[] parts = input.getField(0).toString().split(",");  
        for (String part : parts) {  
            out.collect(Row.of(part)); // 假设输出只有一列  
        }  
    }  
}

在这个例子中，假设输入是一个包含单个字符串列的Row对象，该字符串按逗号分割，每个分割结果生成一个新的输出行。

2. 注册UDTF

在Flink SQL中，你需要使用CREATE TEMPORARY TABLE FUNCTION语句（注意，这里不是AGGREGATE FUNCTION）来注册你的UDTF。这通常是在Flink SQL CLI或在你的Flink作业代码中通过TableEnvironment完成的。

sql 复制代码 
CREATE TEMPORARY TABLE FUNCTION my_udtf AS 'com.example.MyUDTF';

3. 使用UDTF

一旦UDTF被注册，你就可以在Flink SQL查询中像使用内置表函数一样使用它。

sql 复制代码 
SELECT T.*  
FROM my_table, LATERAL TABLE(my_udtf(my_table.my_column)) AS T(my_output_column);

在这个例子中，my_udtf是你注册的UDTF，它接收my_table中的my_column作为输入，并生成多行输出。LATERAL TABLE子句用于将UDTF的输出作为临时表与原始表进行连接。AS T(my_output_column)定义了输出表的别名和列名。

UDTAGG：多对多

在Flink SQL中，用户自定义表聚合函数（UDTAGG, User-Defined Table Aggregate Function）允许用户实现复杂的表级聚合逻辑，这些逻辑能够处理多个输入行并生成多个输出行，即实现"多对多"的转换。虽然Flink SQL并没有直接提供一个名为UDTAGG的接口，但你可以通过实现TableAggregateFunction来达到类似的效果。

以下是使用TableAggregateFunction创建和使用Flink SQL表聚合函数（实现"多对多"转换）的基本步骤：

1. 创建UDTAGG类

首先，你需要定义一个Java或Scala类，该类继承自TableAggregateFunction。TableAggregateFunction需要两个泛型参数：输出行的类型（T）和累加器的类型（ACC）。然后，你需要实现几个关键方法：

  • createAccumulator：创建并初始化累加器。
  • accumulate：处理输入行并更新累加器。
  • emitValue：在所有输入行处理完毕后，使用累加器生成输出行。这个方法不是直接返回结果，而是通过调用Collector的collect方法来输出多行数据。

在某些情况下，你可能还需要实现其他方法，如merge（用于并行执行时的状态合并）和resetAccumulator（用于重置累加器状态）。

java 复制代码 
import org.apache.flink.table.functions.TableAggregateFunction;  
import org.apache.flink.types.Row;  
import org.apache.flink.util.Collector;  
  
public class MyUDTAGG extends TableAggregateFunction<Row, MyAccumulator> {  
  
    public static class MyAccumulator {  
        // 累加器的状态  
    }  
  
    @Override  
    public MyAccumulator createAccumulator() {  
        return new MyAccumulator();  
    }  
  
    @Override  
    public void accumulate(MyAccumulator acc, Row input) {  
        // 更新累加器状态  
    }  
  
    @Override  
    public void emitValue(MyAccumulator acc, Collector<Row> out) {  
        // 使用累加器状态生成输出行，并通过out.collect()输出  
    }  
  
    // 如果需要，可以实现merge和resetAccumulator方法  
}

2. 注册UDTAGG

在Flink SQL中，你需要使用CREATE TEMPORARY SYSTEM FUNCTION语句（或其他注册函数的方法）来注册你的UDTAGG。这通常是在Flink SQL CLI或在你的Flink作业代码中通过TableEnvironment完成的。

sql 复制代码 
CREATE TEMPORARY SYSTEM FUNCTION my_udtagg AS 'com.example.MyUDTAGG';

3. 使用UDTAGG

一旦UDTAGG被注册，你就可以在Flink SQL查询中使用它。由于Flink SQL对表聚合函数的直接支持有限，你可能需要使用Table API来调用UDTAGG。

java 复制代码 
// 假设已经有一个TableEnvironment实例tableEnv  
  
// 注册UDTAGG  
tableEnv.createTemporarySystemFunction("my_udtagg", MyUDTAGG.class);  
  
// 使用Table API调用UDTAGG  
Table resultTable = tableEnv.sqlQuery("你的SQL查询，其中包含对my_udtagg的调用")  
    // 可能需要对结果进行进一步的处理  
    .select(...);  
  
// 将结果转换为流并打印（或进行其他操作）  
tableEnv.toChangelogStream(resultTable).print();

在SQL查询中，你可能需要使用TABLE()函数或类似的机制来调用UDTAGG，但这取决于Flink SQL的具体版本和语法支持。在某些情况下，你可能需要完全使用Table API来构建查询，以便能够正确地调用UDTAGG。

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