【Flink】（十二）Flink Table API 和 Flink SQL 编程（更新中....）

写在前面：我是「云祁」，一枚热爱技术、会写诗的大数据开发猿。昵称来源于王安石诗中一句 [ 云之祁祁，或雨于渊 ] ，甚是喜欢。


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每天都要进步一点点，生命不是要超越别人，而是要超越自己！ (ง •_•)ง

一、Table API 和 Flink SQL 是什么

• Flink 对批处理和流处理，提供了统一的上层API
• Table API 是一套内嵌在Java和Scala语言中的查询API，它允许以非常直观的方式组合来自一些关系运算符的查询
• Flink的SQL支持基于实现了SQL标准的Apache Calcite

二、基本程序结构

Table API 和 SQL 的程序结构，与流式处理的程序结构十分类似

val tableEnv = ...   // 创建表的执行环境

// 创建一张表，用于读取数据
tableEnv.connect(...).createTemporaryTable("inputTable")

// 创建一张表，用于把计算结构输出
tableEnv.connect(...).createTemporaryTable("outputTable")

// 通过 Table API 查询算子，得到一张结果表
val result = tableEnv.from("inputTable").select(...)
// 通过 SQL 查询语句，得到一张结果表
val sqlResult = tableEnv.sqlQuery("SELECT ... FROM inputTable ...")

// 将结果表写入输出表中
result.insertInto("outputTable")

三、创建 TableEnvironment

• 创建表的执行环境，需要将flink流处理的执行环境传入

val tableEnv = StreamTableEnvironment.create(env)

• TableEnvironment 是 flink 中集成Table API 和 SQL 的核心概念，所有对表的操作都基于 TableEnvironment

  • 注册 Catalog
  • 在 Catalog 中注册表
  • 执行 SQL 查询
  • 注册用户自定义函数（UDF）

不同处理环境的定义：

四、表（Table）

• TableEnvironment 可以注册目录 Catalog，并可以基于 Catalog 注册表
• 表（Table）是由一个“标识符”（identifier）来指定的，由3部分组成：Catalog 名、数据库（database）名和对象名
• 表可以是常规的，也可以是虚拟的（视图，view）
• 常规表（Table）一般可以用来描述外部数据，比如文件、数据库或消息队列的数据，也可以直接从 DataStream 转换而来
• 视图（View）可以从现有的表中创建，通常是 table API 或者 SQL 查询的一个结果集

五、读取文件创建表

TableEnvironment 可以调用.connect() 方法，连接外部系统，并调用.createTemporaryTable() 方法，在 Catalog 中注册表

tableEnv
	.connect(...)  // 定义表的数据来源，和外部系统建立连接
	.withFormat(...)  // 定义数据格式化方法
	.withSchema(...)  // 定义表结构
	.createTemporaryTable("MyTable")  // 创建临时表

可以创建Table来描述文件数据，它可以从文件中读取，或者将数据写入文件

可以看到，我们从txt文件中读出六条数据，并以三元组的形式进行输出。

六、读取Kafka数据创建表

消费Kafka数据

七、表的查询 - Table API & SQL

• Table API 是集成在 Scala 和 Java 语言内的查询API
• Table API 基于代表“表”的Table类，并提供一整套操作处理的方法API；这些方法会返回一个新的Table对象，表示对输入表应用转换操作的结果
• 有些关系型转换操作，可以由多个方法调用组成，构成链式调用结构

val sensorTable:Table = tableEnv.form("inputTable")
val resultTable:Table = sensorTable
	.select("id,temperature")
	.filter("id = 'sensor_1'")

测试结果如下：

true / false —> 表示数据是否是新增 or 撤回回收 。

SQL 查询示例：

八、表和流的相互转换

将 DataStream 转换成表

• 对于一个DataStream，可以直接转换成Table，进而方便地调用 Table API 做转换操作

val dataStream:DataStream[SensorReading] = ...
val sensorTable:Table = tableEnv.fromDataStream(dataStream)

• 默认转换后的 Table schema 和 DataStream 中的字段定义一一对应，也可以单独指定出来

val dataStream:DataStream[SensorReading] = ...
val sensorTable = tableEnv.fromDataStream(dataStream,
					'id,'timestamp,'temperature)

数据类型与Schema的对应

• DataStream 中的数据类型，与表的 Schema 之间的对应关系，可以有两种：基于字段名称，或者基于字段位置
• 基于名称（name-based）

val sensorTable = tableEnv.formDataStream(
							'timestamp as 'ts,'id as 'myId,'temperature)

• 基于位置（position-based）

val sensorTable = tableEnv.from

创建临时视图（Temporary View）

• 基于 DataStream 创建临时视图

tableEnv.createTemporaryView("sensorView",dataStream)

tableEnv.create