Flink SQL自定义表值函数（Table Function）

使用场景： 表值函数即 UDTF，⽤于进⼀条数据，出多条数据的场景。

开发流程：

• 实现 org.apache.flink.table.functions.TableFunction 接⼝
• 实现⼀个或者多个⾃定义的 eval 函数，名称必须叫做 eval，eval ⽅法签名必须是 public 的
• eval ⽅法的⼊参是直接体现在 eval 函数签名中，出参是体现在 TableFunction 类的泛型参数 T 中

注意：

eval 是没有返回值的，和标量函数不同，Flink TableFunction 接⼝提供了 collect(T) 来发送输出的数据，如果体现在函数签名上，就成了标量函数，使⽤ collect(T) 能体现出 进⼀条数据 出多条数据。

在 SQL 中是⽤ SQL 中的 LATERAL TABLE() 配合 JOIN 、 LEFT JOIN xxx ON TRUE 使⽤。

开发案例：

import org.apache.flink.streaming.api.datastream.DataStreamSource;
import org.apache.flink.streaming.api.environment.StreamExecutionEnvironment;
import org.apache.flink.table.annotation.DataTypeHint;
import org.apache.flink.table.annotation.FunctionHint;
import org.apache.flink.table.api.EnvironmentSettings;
import org.apache.flink.table.api.*;
import org.apache.flink.table.api.bridge.java.StreamTableEnvironment;
import org.apache.flink.table.functions.TableFunction;
import org.apache.flink.types.Row;

import static org.apache.flink.table.api.Expressions.*;

/**
 * 输入数据：
 * nc -lk 8888
 * a,bb,cc
 * 
 * 输出结果：
 * 
 * res1=>:5> +I[a,bb,cc, a, 1]
 * res1=>:7> +I[a,bb,cc, cc, 2]
 * res1=>:6> +I[a,bb,cc, bb, 2]
 * res8=>:4> +I[a,bb,cc, a, 1]
 * res8=>:5> +I[a,bb,cc, bb, 2]
 * res8=>:6> +I[a,bb,cc, cc, 2]
 * res4=>:3> +I[a,bb,cc, cc, 2]
 * res4=>:1> +I[a,bb,cc, a, 1]
 * res4=>:2> +I[a,bb,cc, bb, 2]
 * res7=>:8> +I[a,bb,cc, bb, 2]
 * res7=>:1> +I[a,bb,cc, cc, 2]
 * res7=>:7> +I[a,bb,cc, a, 1]
 * res2=>:2> +I[a,bb,cc, cc, 2]
 * res2=>:8> +I[a,bb,cc, a, 1]
 * res2=>:1> +I[a,bb,cc, bb, 2]
 * res6=>:1> +I[a,bb,cc, cc, 2]
 * res6=>:7> +I[a,bb,cc, a, 1]
 * res6=>:8> +I[a,bb,cc, bb, 2]
 * res3=>:6> +I[a,bb,cc, bb, 2]
 * res3=>:7> +I[a,bb,cc, cc, 2]
 * res3=>:5> +I[a,bb,cc, a, 1]
 * res5=>:7> +I[a,bb,cc, bb, 2]
 * res5=>:8> +I[a,bb,cc, cc, 2]
 * res5=>:6> +I[a,bb,cc, a, 1]
 */
public class TableFunctionTest {
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        StreamExecutionEnvironment env = StreamExecutionEnvironment.getExecutionEnvironment();

        EnvironmentSettings settings = EnvironmentSettings.newInstance()
                .useBlinkPlanner()
                .inStreamingMode()
                .build();

        StreamTableEnvironment tEnv = StreamTableEnvironment.create(env, settings);

        DataStreamSource<String> source = env.socketTextStream("localhost", 8888);

        Table table = tEnv.fromDataStream(source, "field");

        tEnv.createTemporaryView("SourceTable", table);

        // 在 Table API ⾥可以直接调⽤ UDF
        Table res1 = tEnv.from("SourceTable")
                .joinLateral(call(SplitFunction.class, $("field")))
                .select($("field"), $("word"), $("length"));

        Table res2 = tEnv
                .from("SourceTable")
                .leftOuterJoinLateral(call(SplitFunction.class, $("field")))
                .select($("field"), $("word"), $("length"));

        // 在 Table API ⾥重命名 UDF 的结果字段
        Table res3 = tEnv.from("SourceTable")
                .leftOuterJoinLateral(call(SplitFunction.class, $("field")))
                .as("myField", "newWord", "newLength")
                .select($("myField"), $("newWord"), $("newLength"));

        // 注册函数
        tEnv.createTemporarySystemFunction("SplitFunction", SplitFunction.class);

        // 在 Table API ⾥调⽤注册好的 UDF
        Table res4 = tEnv
                .from("SourceTable")
                .joinLateral(call("SplitFunction", $("field")))
                .select($("field"), $("word"), $("length"));

        Table res5 = tEnv
                .from("SourceTable")
                .leftOuterJoinLateral(call("SplitFunction", $("field")))
                .select($("field"), $("word"), $("length"));

        // 在 SQL ⾥调⽤注册好的 UDF
        Table res6 = tEnv.sqlQuery(
                "SELECT field, word, length " +
                        "FROM SourceTable, LATERAL TABLE(SplitFunction(field))");

        Table res7 = tEnv.sqlQuery(
                "SELECT field, word, length " +
                        "FROM SourceTable " +
                        "LEFT JOIN LATERAL TABLE(SplitFunction(field)) ON TRUE");

        // 在 SQL ⾥重命名 UDF 字段
        Table res8 = tEnv.sqlQuery(
                "SELECT field, newWord, newLength " +
                        "FROM SourceTable " +
                        "LEFT JOIN LATERAL TABLE(SplitFunction(field)) AS T(newWord, newLength) ON TRUE");

        tEnv.toDataStream(res1).print("res1=>");
        tEnv.toDataStream(res2).print("res2=>");
        tEnv.toDataStream(res3).print("res3=>");
        tEnv.toDataStream(res4).print("res4=>");
        tEnv.toDataStream(res5).print("res5=>");
        tEnv.toDataStream(res6).print("res6=>");
        tEnv.toDataStream(res7).print("res7=>");
        tEnv.toDataStream(res8).print("res8=>");

        env.execute();
    }

    @FunctionHint(output = @DataTypeHint("ROW<word STRING, length INT>"))
    public static class SplitFunction extends TableFunction<Row> {
        public void eval(String str) {
            for (String s : str.split(",")) {
                // 输出结果
                collect(Row.of(s, s.length()));
            }
        }
    }
}

注意： 如果使⽤ Scala 实现函数，不要使⽤ Scala 中 object 实现 UDF，Scala object 是单例的，可能会导致并发问题。

测试结果：