4.2.7 Flink-流处理框架-Table API 与 SQL-流处理中的特殊概念之动态表+持续查询

蔚落 2022-11-09 00:56 136阅读 0赞

**目录**

1.写在前面

2.流处理和关系代数（表，及 SQL）的区别

3.动态表（Dynamic Tables）

4.流式持续查询的过程

4.1 将流转换成动态表（Dynamic Tables）

4.2 持续查询（Continuous Query）

4.3 将动态表转换成流

--------------------

# 1.写在前面 #

Table API 和 SQL，本质上还是基于关系型表的操作方式；而关系型表、关系代数，以及 SQL 本身，一般是有界的，更适合批处理的场景。这就导致在进行流处理的过程中，理解会稍微复杂一些，需要引入一些特殊概念。

# 2.流处理和关系代数（表，及 SQL）的区别 #

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L1N1eWViaXViaXU_size_16_color_FFFFFF_t_70][]

可以看到，其实关系代数（主要就是指关系型数据库中的表）和 SQL，主要就是针对批 处理的，这和流处理有天生的隔阂。

# 3.动态表（Dynamic Tables） #

因为流处理面对的数据，是连续不断的，这和我们熟悉的关系型数据库中保存的“表” 完全不同。所以，如果我们把流数据转换成 Table，然后执行类似于 table 的 select 操作，结果就不是一成不变的，而是随着新数据的到来，会不停更新。 我们可以随着新数据的到来，不停地在之前的基础上更新结果。这样得到的表，在 Flink Table API 概念里，就叫做“动态表”（Dynamic Tables）。

动态表是 Flink 对流数据的 Table API 和 SQL 支持的核心概念。与表示批处理数据的静态表不同，动态表是随时间变化的。动态表可以像静态的批处理表一样进行查询，查询一个动 态表会产生持续查询（Continuous Query）。连续查询永远不会终止，并会生成另一个动态表。 查询（Query）会不断更新其动态结果表，以反映其动态输入表上的更改。

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L1N1eWViaXViaXU_size_16_color_FFFFFF_t_70 1][]

# 4.流式持续查询的过程 #

下图显示了流、动态表和连续查询的关系

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L1N1eWViaXViaXU_size_16_color_FFFFFF_t_70 2][]

##  4.1 将流转换成动态表（Dynamic Tables） ##

为了处理带有关系查询的流，必须先将其转换为表。从概念上讲，流的每个数据记录，都被解释为对结果表的插入（Insert）修改。因为流 式持续不断的，而且之前的输出结果无法改变。本质上，我们其实是从一个、只有插入操作 的 changelog（更新日志）流，来构建一个表。

为了更好地说明动态表和持续查询的概念，我们来举一个具体的例子。 比如，我们现在的输入数据，就是用户在网站上的访问行为，数据类型  （Schema）如 下：随着插入更多的访问事件流记录，生成的表将不断增长。

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L1N1eWViaXViaXU_size_16_color_FFFFFF_t_70 3][]

## 4.2 持续查询（Continuous Query） ##

持续查询，会在动态表上做计算处理，并作为结果生成新的动态表。与批处理查询不同， 连续查询从不终止，并根据输入表上的更新更新其结果表。 在任何时间点，连续查询的结果在语义上，等同于在输入表的快照上，以批处理模式执 行的同一查询的结果。

在下面的示例中，我们展示了对点击事件流中的一个持续查询。这个 Query 很简单，是一个分组聚合做 count 统计的查询。它将用户字段上的 clicks 表 分组，并统计访问的 url 数。图中显示了随着时间的推移，当 clicks 表被其他行更新时如何计算查询。

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L1N1eWViaXViaXU_size_16_color_FFFFFF_t_70 4][]

## 4.3 将动态表转换成流 ##

与常规的数据库表一样，动态表可以通过插入（Insert）、更新（Update）和删除（Delete） 更改，进行持续的修改。将动态表转换为流或将其写入外部系统时，需要对这些更改进行编码。Flink 的 Table API 和 SQL 支持三种方式对动态表的更改进行编码：

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L1N1eWViaXViaXU_size_16_color_FFFFFF_t_70 5][]

需要注意的是，**在代码里将动态表转换为 DataStream 时，仅支持 Append 和 Retract 流。而向外部系统输出动态表的 TableSink 接口，则可以有不同的实现**，比如之前我们讲到的 ES，就可以有 Upsert 模式。![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L1N1eWViaXViaXU_size_16_color_FFFFFF_t_70 6][]

[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L1N1eWViaXViaXU_size_16_color_FFFFFF_t_70]: /images/20221023/42b939c8c4a5419e92a7591120eea018.png
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L1N1eWViaXViaXU_size_16_color_FFFFFF_t_70 1]: /images/20221023/bf12440173504ec2892aa6c9d10db96c.png
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L1N1eWViaXViaXU_size_16_color_FFFFFF_t_70 2]: /images/20221023/d00c40c6206143e7a7d37cbac04e74d7.png
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L1N1eWViaXViaXU_size_16_color_FFFFFF_t_70 3]: /images/20221023/38cfe02f8eb94433bf362eefdd5ad5cb.png
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L1N1eWViaXViaXU_size_16_color_FFFFFF_t_70 4]: /images/20221023/03f298a09db0492a863c80c081b51791.png
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L1N1eWViaXViaXU_size_16_color_FFFFFF_t_70 5]: /images/20221023/feac7ab0044f48e8b5cc009d88a502be.png
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L1N1eWViaXViaXU_size_16_color_FFFFFF_t_70 6]: /images/20221023/05dd15a67fef4e9eb1e2cc3f1d056e2d.png