大数据-实时计算Flink之FlinkSQL

背景

大数据处理技术现今已广泛应用于各个行业，为业务解决海量存储和海量分析的需求。但数据量的爆发式增长，对数据处理能力提出了更大的挑战，同时对时效性也提出了更高的要求。业务通常已不再满足滞后的分析结果，希望看到更实时的数据，从而在第一时间做出判断和决策。典型的场景如电商大促和金融风控等，基于延迟数据的分析结果已经失去了价值。

如何构建一个统一的数据湖存储，并在其上进行多种形式的数据分析，成了企业构建大数据生态的一个重要方向。如何快速、一致、原子性地在数据湖存储上构建起 Data Pipeline，成了亟待解决的问题。

下载flink-sql-connector-mysql-cdc, flink-sql-connector-kafka ,flink-sql-connector-hive到 /usr/lib/flink/lib/

wget https://repo1.maven.org/maven2/org/apache/flink/flink-sql-connector-kafka_2.12/1.14.2/flink-sql-connector-kafka_2.12-1.14.2.jar
wget https://repo1.maven.org/maven2/com/ververica/flink-sql-connector-mysql-cdc/2.2.1/flink-sql-connector-mysql-cdc-2.2.1.jar
wget https://repo.maven.apache.org/maven2/org/apache/flink/flink-sql-connector-hive-3.1.2_2.12/1.14.2/flink-sql-connector-hive-3.1.2_2.12-1.14.2.jar
wget https://repo1.maven.org/maven2/org/apache/flink/flink-connector-jdbc_2.12/1.14.2/flink-connector-jdbc_2.12-1.14.2.jar

Flink1.11引入了CDC的connector，通过这种方式可以很方便地捕获变化的数据，大大简化了数据处理的流程。Flink1.11的CDC connector主要包括：MySQL CDC和Postgres CDC,同时对Kafka的Connector支持canal-json和debezium-json以及changelog-json的format。

简介

Flink CDC Connector 是ApacheFlink的一组数据源连接器，使用变化数据捕获change data capture (CDC)）从不同的数据库中提取变更数据。Flink CDC连接器将Debezium集成为引擎来捕获数据变更。因此，它可以充分利用Debezium的功能。

特点

支持读取数据库快照，并且能够持续读取数据库的变更日志，即使发生故障，也支持exactly-once 的处理语义
对于DataStream API的CDC connector，用户无需部署Debezium和Kafka，即可在单个作业中使用多个数据库和表上的变更数据。
对于Table/SQL API 的CDC connector，用户可以使用SQL DDL创建CDC数据源，来监视单个表上的数据变更。

使用场景

数据库之间的增量数据同步
审计日志
数据库之上的实时物化视图
基于CDC的维表join

Flink提供的 table format

Flink提供了一系列可以用于table connector的table format，具体如下：

Formats	Supported Connectors
CSV	Apache Kafka, Filesystem
JSON	Apache Kafka, Filesystem, Elasticsearch
Apache Avro	Apache Kafka, Filesystem
Debezium CDC	Apache Kafka
Canal CDC	Apache Kafka
Apache Parquet	Filesystem
Apache ORC	Filesystem

使用过程中的注意点

使用MySQL CDC的注意点

如果要使用MySQL CDC connector，对于程序而言，需要添加如下依赖:

<dependency>
  <groupId>com.alibaba.ververica</groupId>
  <artifactId>flink-connector-mysql-cdc</artifactId>
  <version>1.0.0</version>
</dependency>

如果要使用Flink SQL Client，需要添加如下jar包：flink-sql-connector-mysql-cdc-1.0.0.jar，将该jar包放在Flink安装目录的lib文件夹下即可。

之前， mysql 中需加入配置

server_id=1
log_bin=mysql-bin
binlog_format=ROW
binlog_row_image=FULL

重启mysql.

mysql-cdc的操作实践

创建MySQL数据源表

在创建MySQL CDC表之前，需要先创建MySQL的数据表，如下：

-- MySQL
/*Table structure for table `order_info` */
DROP TABLE IF EXISTS `order_info`;
CREATE TABLE `order_info` (
  `id` bigint(20) NOT NULL AUTO_INCREMENT COMMENT '编号',
  `consignee` varchar(100) DEFAULT NULL COMMENT '收货人',
  `consignee_tel` varchar(20) DEFAULT NULL COMMENT '收件人电话',
  `total_amount` decimal(10,2) DEFAULT NULL COMMENT '总金额',
  `order_status` varchar(20) DEFAULT NULL COMMENT '订单状态,1表示下单，2表示支付',
  `user_id` bigint(20) DEFAULT NULL COMMENT '用户id',
  `payment_way` varchar(20) DEFAULT NULL COMMENT '付款方式',
  `delivery_address` varchar(1000) DEFAULT NULL COMMENT '送货地址',
  `order_comment` varchar(200) DEFAULT NULL COMMENT '订单备注',
  `out_trade_no` varchar(50) DEFAULT NULL COMMENT '订单交易编号（第三方支付用)',
  `trade_body` varchar(200) DEFAULT NULL COMMENT '订单描述(第三方支付用)',
  `create_time` datetime DEFAULT NULL COMMENT '创建时间',
  `operate_time` datetime DEFAULT NULL COMMENT '操作时间',
  `expire_time` datetime DEFAULT NULL COMMENT '失效时间',
  `tracking_no` varchar(100) DEFAULT NULL COMMENT '物流单编号',
  `parent_order_id` bigint(20) DEFAULT NULL COMMENT '父订单编号',
  `img_url` varchar(200) DEFAULT NULL COMMENT '图片路径',
  `province_id` int(20) DEFAULT NULL COMMENT '地区',
  PRIMARY KEY (`id`)
) ENGINE=InnoDB AUTO_INCREMENT=1 DEFAULT CHARSET=utf8 COMMENT='订单表';
-- ----------------------------
-- Records of order_info
-- ----------------------------
INSERT INTO `order_info` 
VALUES (476, 'lAXjcL', '13408115089', 433.00, '2', 10, '2', 'OYyAdSdLxedceqovndCD', 'ihjAYsSjrgJMQVdFQnSy', '8728720206', '', '2020-06-18 02:21:38', NULL, NULL, NULL, NULL, NULL, 9);
INSERT INTO `order_info`
VALUES (477, 'QLiFDb', '13415139984', 772.00, '1', 90, '2', 'OizYrQbKuWvrvdfpkeSZ', 'wiBhhqhMndCCgXwmWVQq', '1679381473', '', '2020-06-18 09:12:25', NULL, NULL, NULL, NULL, NULL, 3);
INSERT INTO `order_info`
VALUES (478, 'iwKjQD', '13320383859', 88.00, '1', 107, '1', 'cbXLKtNHWOcWzJVBWdAs', 'njjsnknHxsxhuCCeNDDi', '0937074290', '', '2020-06-18 15:56:34', NULL, NULL, NULL, NULL, NULL, 7);
/*Table structure for table `order_detail` */
CREATE TABLE `order_detail` (
  `id` bigint(20) NOT NULL AUTO_INCREMENT COMMENT '编号',
  `order_id` bigint(20) DEFAULT NULL COMMENT '订单编号',
  `sku_id` bigint(20) DEFAULT NULL COMMENT 'sku_id',
  `sku_name` varchar(200) DEFAULT NULL COMMENT 'sku名称（冗余)',
  `img_url` varchar(200) DEFAULT NULL COMMENT '图片名称（冗余)',
  `order_price` decimal(10,2) DEFAULT NULL COMMENT '购买价格(下单时sku价格）',
  `sku_num` varchar(200) DEFAULT NULL COMMENT '购买个数',
  `create_time` datetime DEFAULT NULL COMMENT '创建时间',
  PRIMARY KEY (`id`)
) ENGINE=InnoDB AUTO_INCREMENT=1 DEFAULT CHARSET=utf8 COMMENT='订单明细表';
-- ----------------------------
-- Records of order_detail
-- ----------------------------
INSERT INTO `order_detail` 
VALUES (1329, 476, 8, 'Apple iPhone XS Max (A2104) 256GB 深空灰色 移动联通电信4G手机 双卡双待', 'http://XLMByOyZDTJQYxphQHNTgYAFzJJCKTmCbzvEJIpz', 8900.00, '3', '2020-06-18 02:21:38');
INSERT INTO `order_detail` 
VALUES (1330, 477, 9, '荣耀10 GT游戏加速 AIS手持夜景 6GB+64GB 幻影蓝全网通 移动联通电信', 'http://ixOCtlYmlxEEgUfPLiLdjMftzrleOEIBKSjrhMne', 2452.00, '4', '2020-06-18 09:12:25');
INSERT INTO `order_detail`
VALUES (1331, 478, 4, '小米Play 流光渐变AI双摄 4GB+64GB 梦幻蓝 全网通4G 双卡双待 小水滴全面屏拍照游戏智能手机', 'http://RqfEFnAOqnqRnNZLFRvBuwXxwNBtptYJCILDKQYv', 1442.00, '1', '2020-06-18 15:56:34');
INSERT INTO `order_detail` 
VALUES (1332, 478, 8, 'Apple iPhone XS Max (A2104) 256GB 深空灰色 移动联通电信4G手机 双卡双待', 'http://IwhuCDlsiLenfKjPzbJrIoxswdfofKhJLMzlJAKV', 8900.00, '3', '2020-06-18 15:56:34');
INSERT INTO `order_detail` 
VALUES (1333, 478, 8, 'Apple iPhone XS Max (A2104) 256GB 深空灰色 移动联通电信4G手机 双卡双待', 'http://bbfwTbAzTWapywODzOtDJMJUEqNTeRTUQuCDkqXP', 8900.00, '1', '2020-06-18 15:56:34');

Flink SQL Cli创建CDC数据源

启动 Flink 集群，再启动 SQL CLI,执行下面命令：

-- 创建订单信息表
CREATE TABLE order_info(
    id BIGINT,
    user_id BIGINT,
    create_time TIMESTAMP(0),
    operate_time TIMESTAMP(0),
    province_id INT,
    order_status STRING,
    total_amount DECIMAL(10, 5)
  ) WITH (
    'connector' = 'mysql-cdc',
    'hostname' = 'kms-1',
    'port' = '3306',
    'username' = 'root',
    'password' = '123qwe',
    'database-name' = 'mydw',
    'table-name' = 'order_info'
);

在Flink SQL Cli中查询该表的数据：result-mode: tableau，+表示数据的insert

在SQL CLI中创建订单详情表：

CREATE TABLE order_detail(
    id BIGINT,
    order_id BIGINT,
    sku_id BIGINT,
    sku_name STRING,
    sku_num BIGINT,
    order_price DECIMAL(10, 5),
	create_time TIMESTAMP(0)
 ) WITH (
    'connector' = 'mysql-cdc',
    'hostname' = 'kms-1',
    'port' = '3306',
    'username' = 'root',
    'password' = '123qwe',
    'database-name' = 'mydw',
    'table-name' = 'order_detail'
);

查询结果如下：

执行JOIN操作：

SELECT
    od.id,
    oi.id order_id,
    oi.user_id,
    oi.province_id,
    od.sku_id,
    od.sku_name,
    od.sku_num,
    od.order_price,
    oi.create_time,
    oi.operate_time
FROM
   (
    SELECT * 
    FROM order_info
    WHERE 
	     order_status = '2'-- 已支付
   ) oi
   JOIN
  (
    SELECT *
    FROM order_detail
  ) od 
  ON oi.id = od.order_id;