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【大数据】Flink SQL 语法篇(二):WITH、SELECT & WHERE、SELECT DISTINCT

Flink SQL 语法篇(二) 

1.WITH 子句

应用场景(支持 Batch / Streaming):With 语句和离线 Hive SQL With 语句一样的,语法糖 +1,使用它可以让你的代码逻辑更加清晰。

-- 语法糖 +1WITH orders_with_total AS(SELECT order_id, price + tax AS total
    FROM Orders
)SELECT order_id,SUM(total)FROM orders_with_total
GROUPBY order_id;

2.SELECT & WHERE 子句

应用场景(支持 Batch / Streaming):SELECT & WHERE 语句和离线 Hive SQL 语句一样的,常用作 ETL,过滤,字段清洗标准化。

INSERTINTO target_table
SELECT*FROM Orders

INSERTINTO target_table
SELECT order_id, price + tax FROM Orders

INSERTINTO target_table
-- 自定义 Source 的数据SELECT order_id, price FROM(VALUES(1,2.0),(2,3.1))AS t (order_id, price)INSERTINTO target_table
SELECT price + tax FROM Orders WHERE id =10-- 使用 UDF 做字段标准化处理INSERTINTO target_table
SELECT PRETTY_PRINT(order_id)FROM Orders
-- 过滤条件Where id >3

其实理解一个 SQL 最后生成的任务是怎样执行的,最好的方式就是理解其语义。

以下面的 SQL 为例,我们来介绍下其在离线中和在实时中执行的区别,对比学习一下,大家就比较清楚了。

INSERTINTO target_table
SELECT PRETTY_PRINT(order_id)FROM Orders
Where id >3

这个 SQL 对应的实时任务,假设

Orders

为 Kafka,

target_table

也为 Kafka,在执行时,会生成三个算子:

  • 数据源算子From Order):连接到 Kafka topic,数据源算子一直运行,实时的从 Orders Kafka 中一条一条的读取数据,然后一条一条发送给下游的 过滤和字段标准化算子
  • 过滤和字段标准化算子Where id > 3PRETTY_PRINT(order_id)):接收到上游算子发的一条一条的数据,然后判断 id > 3 ?,将判断结果为 true 的数据执行 PRETTY_PRINT UDF 后,一条一条将计算结果数据发给下游 数据汇算子
  • 数据汇算子INSERT INTO target_table):接收到上游发的一条一条的数据,写入到 target_table Kafka 中。

可以看到这个实时任务的所有算子是以一种 Pipeline 模式运行的,所有的算子在同一时刻都是处于

running

状态的,24 小时一直在运行,实时任务中也没有离线中常见的分区概念。

在这里插入图片描述

⭐ 关于看如何看一段 Flink SQL 最终的执行计划:最好的方法就如上图,看 Flink Web UI 的算子图,算子图上详细的标记清楚了每一个算子做的事情。

以上图来说,我们可以看到主要有三个算子:

  • Source 算子。Source: TableSourceScan(table=[[default_catalog, default_database, Orders]], fields=[order_id, name]) -> Calc(select=[order_id, name, CAST(CURRENT_TIMESTAMP()) AS row_time]) -> WatermarkAssigner(rowtime=[row_time], watermark=[(row_time - 5000:INTERVAL SECOND)]) - 其中 Source 表名称为 table=[[default_catalog, default_database, Orders]。- 字段为 select=[order_id, name, CAST(CURRENT_TIMESTAMP()) AS row_time]。- Watermark 策略为 rowtime=[row_time], watermark=[(row_time - 5000:INTERVAL SECOND)]
  • 过滤算子。Calc(select=[order_id, name, row_time], where=[(order_id > 3)]) -> NotNullEnforcer(fields=[order_id]) - 其中过滤条件为 where=[(order_id > 3)]。- 结果字段为 select=[order_id, name, row_time]
  • Sink 算子。Sink: Sink(table=[default_catalog.default_database.target_table], fields=[order_id, name, row_time]) - 其中最终产出的表名称为 table=[default_catalog.default_database.target_table]。- 表字段为 fields=[order_id, name, row_time]

可以看到 Flink SQL 具体执行了哪些操作是非常详细的标记在算子图上。所以小伙伴萌一定要学会看算子图,这是掌握 Debug、调优前最基础的一个技巧。

那么如果这个 SQL 放在 Hive 中执行时,假设其中

Orders

为 Hive 表,

target_table

也为 Hive 表,其也会生成三个类似的算子(虽然实际可能会被优化为一个算子,这里为了方便对比,划分为三个进行介绍),离线和实时任务的执行方式完全不同:

  • 数据源算子From Order):数据源从 Orders Hive 表(通常都是读一天、一小时的分区数据)中一次性读取所有的数据,然后将读到的数据全部发给下游 过滤和字段标准化算子,然后 数据源算子 就运行结束了,释放资源了。
  • 过滤和字段标准化算子Where id > 3PRETTY_PRINT(order_id)):接收到上游算子的所有数据,然后遍历所有数据判断 id > 3 ?,将判断结果为 true 的数据执行 PRETTY_PRINT UDF 后,将所有数据发给下游 数据汇算子,然后 过滤和字段标准化算子 就运行结束了,释放资源了
  • 数据汇算子INSERT INTO target_table):接收到上游的所有数据,将所有数据都写到 target_table Hive 表中,然后整个任务就运行结束了,整个任务的资源也就都释放了

可以看到离线任务的算子是分阶段(Stage)进行运行的,每一个 Stage 运行结束之后,然后下一个 Stage 开始运行,全部的 Stage 运行完成之后,这个离线任务就跑结束了。

注意:很多小伙伴都是之前做过离线数仓的,熟悉了离线的分区、计算任务定时调度运行这两个概念,所以在最初接触 Flink SQL 时,会以为 Flink SQL 实时任务也会存在这两个概念,这里博主做一下解释:

  • 分区概念:离线由于能力限制问题,通常都是进行一批一批的数据计算,每一批数据的数据量都是有限的集合,这一批一批的数据自然的划分方式就是时间,比如按小时、天进行划分分区。但是 在实时任务中,是没有分区的概念的,实时任务的上游、下游都是无限的数据流。
  • 计算任务定时调度概念:同上,离线就是由于计算能力限制,数据要一批一批算,一批一批输入、产出,所以要按照小时、天定时的调度和计算。但是 在实时任务中,是没有定时调度的概念的,实时任务一旦运行起来就是 24 小时不间断,不间断的处理上游无限的数据,不简单的产出数据给到下游。

3.SELECT DISTINCT 子句

应用场景(支持 Batch / Streaming):语句和离线 Hive SQL SELECT DISTINCT 语句一样的,用作根据

key

进行数据去重。

INSERTinto target_table
SELECTDISTINCT id 
FROM Orders

也是拿离线和实时做对比。

这个 SQL 对应的实时任务,假设

Orders

为 kafka,

target_table

也为 Kafka,在执行时,会生成三个算子:

  • 数据源算子From Order):连接到 Kafka topic,数据源算子一直运行,实时的从 Orders Kafka 中一条一条的读取数据,然后一条一条发送给下游的 去重算子
  • 去重算子DISTINCT id):接收到上游算子发的一条一条的数据,然后判断这个 id 之前是否已经来过了,判断方式就是使用 Flink 中的 state 状态,如果状态中已经有这个 id 了,则说明已经来过了,不往下游算子发,如果状态中没有这个 id,则说明没来过,则往下游算子发,也是一条一条发给下游 数据汇算子
  • 数据汇算子INSERT INTO target_table):接收到上游发的一条一条的数据,写入到 target_table Kafka 中。

在这里插入图片描述
对于实时任务,计算时的状态可能会无限增长。状态大小取决于不同

key

(上述案例为

id

字段)的数量。为了防止状态无限变大,我们可以设置状态的 TTL。但是这可能会影响查询结果的正确性,比如某个

key

的数据过期从状态中删除了,那么下次再来这么一个

key

,由于在状态中找不到,就又会输出一遍。

那么如果这个 SQL 放在 Hive 中执行时,假设其中

Orders

为 Hive 表,

target_table

也为 Hive 表,其也会生成三个相同的算子(虽然可能会被优化为一个算子,这里为了方便对比,划分为三个进行介绍),但是其和实时任务的执行方式完全不同:

  • 数据源算子From Order):数据源从 Orders Hive 表(通常都有天、小时分区限制)中一次性读取所有的数据,然后将读到的数据全部发给下游 去重算子,然后 数据源算子 就运行结束了,释放资源了。
  • 去重算子DISTINCT id):接收到上游算子的所有数据,然后遍历所有数据进行去重,将去重完的所有结果数据发给下游 数据汇算子,然后 去重算子 就运行结束了,释放资源了。
  • 数据汇算子INSERT INTO target_table):接收到上游的所有数据,将所有数据都写到 target_table Hive 中,然后整个任务就运行结束了,整个任务的资源也就都释放了。
标签: 大数据 flink sql

本文转载自: https://blog.csdn.net/be_racle/article/details/135922302
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