Flink实战教程从入门到精通（基础篇）（二）Flink快速上手

majunssz2025-03-22 16:19

目录

前言：

一、环境准备

二、创建项目

1.创建工程

2、添加项目依赖

三、WordCount代码编写（有界流）

1、批处理和流处理

2、数据准备

3、编写代码

[1、DataSet API （不推荐）（批处理）](#1、DataSet API （不推荐）（批处理）)

2、DataStreaming（流处理）

总结：

四、WordCount代码编写（无界流）

1、代码编写

2、测试数据

前言：

对 Flink有了基本的了解后，接下来就要理论联系实际，真正上手写代码了。Flink底层是以Java编写的，并为开发人员同时提供了完整的Java和ScalaAPI。在本书中，代码示例将全部用Java 实现;而在具体项目应用中，可以根据需要选择合适语言的API进行开发。在这一章，我们将会以大家最熟悉的 IntelliJIDEA 作为开发工具，用实际项目中最常见的Maven 作为包管理工具，在开发环境中编写一个简单的 Flink项目，实现零基础快速上手。

一、环境准备

1、小编的本地测试系统环境为 Windows 11。

2、需提前安装 Java 8。

3、集成开发环境(IDE)使用IntelliJIDEA,具体的安装流程参见IntelliJ官网。

4、安装 IntelliJIDEA之后，还需要安装一些插件--Maven和Git。Maven 用来管理项目依赖;通过Git 可以轻松获取我们的示例代码，并进行本地代码的版本控制。

二、创建项目

1.创建工程

打开IntellJIDEA，创建一个 Maven 工程，如图 1-1 所示

图：1-1

导入Maven仓库，File-> Settings->Maven，如图 1-2 所示

图：1-2

2、添加项目依赖

在项目的 pom 文件中，增加<properties>标签设置属性，然后增加<denpendencies>标签引入需要的依赖。我们需要添加的依赖最重要的就是Flink的相关组件，包括fink-java、flink-streaming-java，以及 ink-clients(客户端，也可以省略)。另外,为了方便查看运行日志,我们引入 slf4i 和 log4i 进行日志管理。

将下面依赖导入刚新建项目的pom.xml中

XML 复制代码 
    <properties>
        <flink.version>1.17.0</flink.version>
    </properties>

    <dependencies>
        <dependency>
            <groupId>org.apache.flink</groupId>
            <artifactId>flink-streaming-java</artifactId>
            <version>${flink.version}</version>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>org.apache.flink</groupId>
            <artifactId>flink-clients</artifactId>
            <version>${flink.version}</version>
        </dependency>
    </dependencies>

如下图 1-3：

图 1-3

三、WordCount代码编写（有界流）

需求:统计一段文字中，每个单词出现的频次。

环境准备:在 src/main/java目录下，新建一个包，命名为cn.konne.wc。

1、批处理和流处理

批处理基本思路：先逐行读入文件数据，然后将每一行文字拆分成单词;接着按照单词分组，统计每组数据的个数，就是对应单词的频次。

流处理基本思路：一条一条的读取数据，每读到一条数据后计算结果，保存本地内存的状态，下一条数据进来后，从内存中读取之前状态，并进行计算。

2、数据准备

在工程根目录下新建一个input 文件夹，并在下面创建文本文件 words.txte。

在words.txt中输入一些文字，例如:

XML 复制代码 
hello flink
hello worlde
hello iava

3、编写代码

在cn.konne.wc下面新建WordCountTest类，在类中编写main方法。并且将待会需要操作的每个步骤进行梳理，见图1-4：

图 1-4

具体代码如下：

1、DataSet API （不推荐）（批处理）
java 复制代码 
package cn.konne.wc;

import org.apache.flink.api.common.functions.FlatMapFunction;
import org.apache.flink.api.java.ExecutionEnvironment;
import org.apache.flink.api.java.operators.AggregateOperator;
import org.apache.flink.api.java.operators.DataSource;
import org.apache.flink.api.java.operators.FlatMapOperator;
import org.apache.flink.api.java.operators.UnsortedGrouping;
import org.apache.flink.api.java.tuple.Tuple2;
import org.apache.flink.util.Collector;

/**
 * @author MJ
 * @date 2025/3/19
 */
public class WordCountTest {

    public static void main(String[] args) throws Exception {
        // TODO 1.创建执行环境
        ExecutionEnvironment env = ExecutionEnvironment.getExecutionEnvironment();

        // TODO 2.读取数据:从文件中读取
        DataSource<String> lonDs = env.readTextFile("/input/words.txt");

        // TODO 3.切分、转换(word,1)
        FlatMapOperator<String, Tuple2<String, Integer>> wordAndOne = lonDs.flatMap(new FlatMapFunction<String, Tuple2<String, Integer>>() {
            @Override
            public void flatMap(String value, Collector<Tuple2<String, Integer>> out) throws Exception {
                // TODO 按照空格 切分单词、
                String[] words = value.split(" ");
                // TODO 将单词转为为（word,1）
                for (String word : words) {
                    Tuple2<String, Integer> stringIntegerTuple2 = Tuple2.of(word, 1);
                    // TODO 使用 Collector 向下游发送消息
                    out.collect(stringIntegerTuple2);
                }
            }
        });

        // TODO 4.按照 word 分组
        UnsortedGrouping<Tuple2<String, Integer>> tuple2UnsortedGrouping = wordAndOne.groupBy(0);
        // TODO 5.各分组内聚台
        AggregateOperator<Tuple2<String, Integer>> sum = tuple2UnsortedGrouping.sum(1);
        // TODO 6.输出/
        sum.print();
    }
}

输出结构如下：

java 复制代码 
(java,1)
(flink,1)
(world,1）
(he11o,3)

需要注意的是，这种代码的实现方式，是基于DataSetAPI的，也就是我们对数据的处理转换，是看作数据集来进行操作的。事实上Flink本身是流批统一的处理架构，批量的数据集本质上也是流，没有必要用两套不同的API来实现。所以从Flink1.12开始，官方推荐的做法是直接使用 DataStreamAP，在提交任务时通过将执行模式设为 BATCH来进行批处理:←S bin/flink run -Dexecution,runtime-mode=BATCH BatchWordCount.jar。

这样，DataSet API就没什么用了，在实际应用中我们只要维护一套 DataStream API就可以。这里只是为了方便大家理解，我们依然用 DataSetAPI做了批处理的实现。

2、DataStreaming（流处理）
java 复制代码 
package cn.konne.wc;

import org.apache.flink.api.common.functions.FlatMapFunction;
import org.apache.flink.api.java.functions.KeySelector;
import org.apache.flink.api.java.tuple.Tuple2;
import org.apache.flink.streaming.api.datastream.DataStreamSource;
import org.apache.flink.streaming.api.datastream.KeyedStream;
import org.apache.flink.streaming.api.datastream.SingleOutputStreamOperator;
import org.apache.flink.streaming.api.environment.StreamExecutionEnvironment;
import org.apache.flink.util.Collector;

/**
 * DataStreaming
 */
public class WordCountStream {

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

        // TODO 1、创建环境
        StreamExecutionEnvironment env = StreamExecutionEnvironment.getExecutionEnvironment();

        // TODO 2、读取数据
        DataStreamSource<String> lineDs = env.readTextFile("D:\\JAVA\\konne\\words.txt");

        // TODO 3、处理数据
        SingleOutputStreamOperator<Tuple2<String, Integer>> wordAndOne = lineDs.flatMap(new FlatMapFunction<String, Tuple2<String, Integer>>() {
            @Override
            public void flatMap(String value, Collector<Tuple2<String, Integer>> out) throws Exception {
                String[] s = value.split(" ");
                for (String string : s) {
                    out.collect(new Tuple2<>(string, 1));
                }
            }
        });

        // TODO 4、分组
        KeyedStream<Tuple2<String, Integer>, String> wordAndOneKS = wordAndOne.keyBy(new KeySelector<Tuple2<String, Integer>, String>() {
            @Override
            public String getKey(Tuple2<String, Integer> value) throws Exception {
                return value.f0;
            }
        });
        // TODO 5、聚合
        SingleOutputStreamOperator<Tuple2<String, Integer>> sum = wordAndOneKS.sum(1);
        // TODO 6、输出数据
        sum.print();
        // TODO 7、执行
        env.execute();
    }
}

输出：

java 复制代码 
7> (worlde,1)
7> (flink,1)
3> (hello,1)
3> (hello,2)
3> (hello,3)
8> (iava,1)
总结：

对于批处理 和流处理 输出的结果，可以发现批处理的hello是一次性计算出的结果 ，这就是批处理的特点。而流处理的hello输出了三次，体现了流处理数据一条一条计算的结果。

四、WordCount代码编写（无界流）

在实际的生产环境中，真正的数据流其实是无界 的，有开始却没有结束，这就要求我们需要持续地处理捕获的数据。为了模拟这种场景，可以监听 socket 端口，然后向该端口不断的发送数据。

将 StreamWordCount 代码中读取文件数据的 readTextFile 方法，替换成读取 socket文本流的方法socketTextStream。具体代码实现如下:

1、代码编写

java 复制代码 
package cn.konne.un;

import org.apache.flink.api.common.typeinfo.Types;
import org.apache.flink.api.java.tuple.Tuple2;
import org.apache.flink.streaming.api.datastream.DataStreamSource;
import org.apache.flink.streaming.api.datastream.KeyedStream;
import org.apache.flink.streaming.api.datastream.SingleOutputStreamOperator;
import org.apache.flink.streaming.api.environment.StreamExecutionEnvironment;
import org.apache.flink.util.Collector;

public class WordCountUn {

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

        // TODO 1、创建执行环境
        StreamExecutionEnvironment env = StreamExecutionEnvironment.getExecutionEnvironment();

        // TODO 2、读取数据 从socket读取数据
        DataStreamSource<String> socketDs = env.socketTextStream("hadoop102", 9999);

        // TODO 3、处理数据
        SingleOutputStreamOperator<Tuple2<String, Integer>> tuple2SingleOutputStreamOperator = socketDs
                .flatMap(
                        (String value, Collector<Tuple2<String, Integer>> out) -> {
                            String[] words = value.split(" ");
                            for (String word : words) {
                                out.collect(new Tuple2<>(word, 1));
                            }
                        }
                ).returns(Types.TUPLE(Types.STRING, Types.INT));
        // TODO 4、聚合
        KeyedStream<Tuple2<String, Integer>, String> tuple2StringKeyedStream = tuple2SingleOutputStreamOperator.keyBy((Tuple2<String, Integer> value) -> {
            return value.f0;
        });
        // TODO 5、输出数据
        SingleOutputStreamOperator<Tuple2<String, Integer>> sum = tuple2StringKeyedStream.sum(1);
        sum.print();
        // TODO 6、执行
        env.execute();

    }
}

2、测试数据

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