Flink的sink实战之四：自定义

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本篇概览

Flink官方提供的sink服务可能满足不了我们的需要，此时可以开发自定义的sink，文本就来一起实战；

全系列链接

1. 《Flink的sink实战之一：初探》
2. 《Flink的sink实战之二：kafka》
3. 《Flink的sink实战之三：cassandra3》
4. 《Flink的sink实战之四：自定义》

继承关系

1. 在正式编码前，要先弄清楚对sink能力是如何实现的，前面我们实战过的print、kafka、cassandra等sink操作，核心类的继承关系如下图所示：
   
2. 可见实现sink能力的关键，是实现RichFunction和SinkFunction接口，前者用于资源控制（如open、close等操作），后者负责sink的具体操作，来看看最简单的PrintSinkFunction类是如何实现SinkFunction接口的invoke方法：

@Override
public void invoke(IN record) {
  writer.write(record);
}

3. 现在对sink的基本逻辑已经清楚了，可以开始编码实战了；

内容和版本

本次实战很简单：自定义sink，用于将数据写入MySQL，涉及的版本信息如下：

1. jdk：1.8.0_191
2. flink：1.9.2
3. maven：3.6.0
4. flink所在操作系统：CentOS Linux release 7.7.1908
5. MySQL：5.7.29
6. IDEA：2018.3.5 (Ultimate Edition)

源码下载

如果您不想写代码，整个系列的源码可在GitHub下载到，地址和链接信息如下表所示(https://github.com/zq2599/blog_demos)：

这个git项目中有多个文件夹，本章的应用在flinksinkdemo文件夹下，如下图红框所示：

数据库准备

请您将MySQL准备好，并执行以下sql，用于创建数据库flinkdemo和表student：

create database if not exists flinkdemo;
USE flinkdemo;
DROP TABLE IF EXISTS `student`;
CREATE TABLE `student` (
  `id` int(11) unsigned NOT NULL AUTO_INCREMENT,
  `name` varchar(25) COLLATE utf8_bin DEFAULT NULL,
  `age` int(10) DEFAULT NULL,
  PRIMARY KEY (`id`)
) ENGINE=InnoDB AUTO_INCREMENT=5 DEFAULT CHARSET=utf8 COLLATE=utf8_bin;

编码

1. 使用《Flink的sink实战之二：kafka》中创建的flinksinkdemo工程；
2. 在pom.xml中增加mysql的依赖：

<dependency>
  <groupId>mysql</groupId>
  <artifactId>mysql-connector-java</artifactId>
  <version>8.0.11</version>
</dependency>

3. 创建和数据库的student表对应的实体类Student.java：

package com.bolingcavalry.customize;

public class Student {
    private int id;
    private String name;
    private int age;

    public int getId() {
        return id;
    }

    public void setId(int id) {
        this.id = id;
    }

    public String getName() {
        return name;
    }

    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }

    public int getAge() {
        return age;
    }

    public void setAge(int age) {
        this.age = age;
    }

    public Student(String name, int age) {
        this.name = name;
        this.age = age;
    }
}

4. 创建自定义sink类MySQLSinkFunction.java，这是本文的核心，有关数据库的连接、断开、写入数据都集中在此：

package com.bolingcavalry.customize;

import org.apache.flink.configuration.Configuration;
import org.apache.flink.streaming.api.functions.sink.RichSinkFunction;
import java.sql.Connection;
import java.sql.DriverManager;
import java.sql.PreparedStatement;
import java.util.concurrent.TimeUnit;
import java.util.concurrent.locks.ReentrantLock;

public class MySQLSinkFunction extends RichSinkFunction<Student> {

    PreparedStatement preparedStatement;

    private Connection connection;

    private ReentrantLock reentrantLock = new ReentrantLock();

    @Override
    public void open(Configuration parameters) throws Exception {
        super.open(parameters);

        //准备数据库相关实例
        buildPreparedStatement();
    }

    @Override
    public void close() throws Exception {
        super.close();

        try{
            if(null!=preparedStatement) {
                preparedStatement.close();
                preparedStatement = null;
            }
        } catch(Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }

        try{
            if(null!=connection) {
                connection.close();
                connection = null;
            }
        } catch(Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }

    @Override
    public void invoke(Student value, Context context) throws Exception {
        preparedStatement.setString(1, value.getName());
        preparedStatement.setInt(2, value.getAge());
        preparedStatement.executeUpdate();
    }

    /**
     * 准备好connection和preparedStatement
     * 获取mysql连接实例，考虑多线程同步，
     * 不用synchronize是因为获取数据库连接是远程操作，耗时不确定
     * @return
     */
    private void buildPreparedStatement() {
        if(null==connection) {
            boolean hasLock = false;
            try {
                hasLock = reentrantLock.tryLock(10, TimeUnit.SECONDS);

                if(hasLock) {
                    Class.forName("com.mysql.cj.jdbc.Driver");
                    connection = DriverManager.getConnection("jdbc:mysql://192.168.50.43:3306/flinkdemo?useUnicode=true&characterEncoding=UTF-8&useSSL=false&serverTimezone=UTC", "root", "123456");
                }

                if(null!=connection) {
                    preparedStatement = connection.prepareStatement("insert into student (name, age) values (?, ?)");
                }
            } catch (Exception e) {
                //生产环境慎用
                e.printStackTrace();
            } finally {
                if(hasLock) {
                    reentrantLock.unlock();
                }
            }
        }
    }
}

5. 上述代码很简单，只需要注意在创建连接的时候用到了锁来控制多线程同步，以及高版本mysql驱动对应的driver和uri的写法与以前5.x版本的区别；
6. 创建任务类StudentSink.java，用来创建一个flink任务，里面通过ArrayList创建了一个数据集，然后直接addSink，为了看清DAG，调用disableChaining方法取消了operator chain：

package com.bolingcavalry.customize;

import org.apache.flink.streaming.api.environment.StreamExecutionEnvironment;
import java.util.ArrayList;
import java.util.List;

public class StudentSink {
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        final StreamExecutionEnvironment env = StreamExecutionEnvironment.getExecutionEnvironment();

        //并行度为1
        env.setParallelism(1);

        List<Student> list = new ArrayList<>();
        list.add(new Student("aaa", 11));
        list.add(new Student("bbb", 12));
        list.add(new Student("ccc", 13));
        list.add(new Student("ddd", 14));
        list.add(new Student("eee", 15));
        list.add(new Student("fff", 16));

        env.fromCollection(list)
            .addSink(new MySQLSinkFunction())
            .disableChaining();

        env.execute("sink demo : customize mysql obj");
    }
}

7. 在flink web页面提交任务，并设置任务类：
   
8. 任务完成后，DAG图显示任务和记录数都符合预期：
   
9. 去检查数据库，发现数据已写入：

至此，自定义sink的实战已经完成，希望本文能给您一些参考；

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