使用Apache Flink连接TDengine

业界 作者:最黑客 2022-05-29 19:58:10

小 T 导读:想用 Flink 对接 TDengine?保姆级教程来了。

0.前言

TDengine 是由涛思数据开发并开源的一款高性能、分布式、支持 SQL 的时序数据库(Time-Series Database)。

除了核心的时序数据库功能外,TDengine 还提供缓存、数据订阅、流式计算等大数据平台所需要的系列功能。但是很多小伙伴出于架构的考虑,还是需要将数据导出到 Apache Flink、Apache Spark 等平台进行计算分析。

为了帮助大家对接,我们特别推出了保姆级课程,包学包会。




1.技术实现

Apache Flink 提供了 SourceFunction 和 SinkFunction,用来提供 Flink 和外部数据源的连接,其中 SouceFunction 为从数据源读取数据,SinkFunction 为将数据写入数据源。 与此同时,Flink 提供了 RichSourceFunction 和 RichSinkFunction 这两个类(继承自AbstractRichFunction),提供了额外的初始化(open(Configuration))和销毁方法(close())。 通过重写这两个方法,可以避免每次读写数据时都重新建立连接。

2.代码实现

完整源码:https://github.com/liuyq-617/TD-Flink

代码逻辑:

1) 自定义类 SourceFromTDengine

用途:数据源连接,数据读取

package com.taosdata.flink;import org.apache.flink.configuration.Configuration;import org.apache.flink.streaming.api.functions.source.RichSourceFunction;import com.taosdata.model.Sensor;import java.sql.*;import java.util.Properties;public class SourceFromTDengine extends RichSourceFunction<Sensor> {Statement statement;private Connection connection;private String property;public SourceFromTDengine(){super();}@Overridepublic void open(Configuration parameters) throws Exception {super.open(parameters);String driver = "com.taosdata.jdbc.rs.RestfulDriver";String host = "u05";String username = "root";String password = "taosdata";String prop = System.getProperty("java.library.path");Logger LOG = LoggerFactory.getLogger(SourceFromTDengine.class);LOG.info("java.library.path:{}", prop);System.out.println(prop);Class.forName( driver );Properties properties = new Properties();connection = DriverManager.getConnection("jdbc:TAOS-RS://" + host + ":6041/tt" + "?user=root&password=taosdata", properties);statement = connection.createStatement();}@Overridepublic void close() throws Exception {super.close();if (connection != null) {connection.close();}if (statement != null) {statement.close();}}@Overridepublic void run(SourceContext<Sensor> sourceContext) throws Exception {try {String sql = "select * from tt.meters";ResultSet resultSet = statement.executeQuery(sql);while (resultSet.next()) {Sensor sensor = new Sensor( resultSet.getLong(1),resultSet.getInt( "vol" ),resultSet.getFloat( "current" ),resultSet.getString( "location" ).trim());sourceContext.collect( sensor );}} catch (Exception e) {e.printStackTrace();}}@Overridepublic void cancel() {}}

2) 自定义类 SinkToTDengine

用途:数据源连接,数据写入

SinkToTDengine

package com.taosdata.flink;import org.apache.flink.configuration.Configuration;import org.apache.flink.streaming.api.functions.sink.RichSinkFunction;import com.taosdata.model.Sensor;import java.sql.*;import java.util.Properties;public class SinkToTDengine extends RichSinkFunction<Sensor> {Statement statement;private Connection connection;@Overridepublic void open(Configuration parameters) throws Exception {super.open(parameters);String driver = "com.taosdata.jdbc.rs.RestfulDriver";String host = "TAOS-FQDN";String username = "root";String password = "taosdata";String prop = System.getProperty("java.library.path");System.out.println(prop);Class.forName( driver );Properties properties = new Properties();connection = DriverManager.getConnection("jdbc:TAOS-RS://" + host + ":6041/tt" + "?user=root&password=taosdata", properties);statement = connection.createStatement();}@Overridepublic void close() throws Exception {super.close();if (connection != null) {connection.close();}if (statement != null) {statement.close();}}@Overridepublic void invoke(Sensor sensor, Context context) throws Exception {try {String sql = String.format("insert into sinktest.%s using sinktest.meters tags('%s') values(%d,%d,%f)",sensor.getLocation(),sensor.getLocation(),sensor.getTs(),sensor.getVal(),sensor.getCurrent());statement.executeUpdate(sql);} catch (Exception e) {e.printStackTrace();}}}

3) 自定义类 Sensor

用途:定义数据结构,用来接受数据

package com.taosdata.model;public class Sensor {public long ts;public int val;public float current;public String location;public Sensor() {}public Sensor(long ts, int val, float current, String location) {this.ts = ts;this.val = val;this.current = current;this.location = location;}public long getTs() {return ts;}public void setTs(long ts) {this.ts = ts;}public int getVal() {return val;}public void setVal(int val) {this.val = val;}public float getCurrent() {return current;}public void setCurrent(float current) {this.current = current;}public String getLocation() {return location;}public void setLocation(String location) {this.location = location;}@Overridepublic String toString() {return "Sensor{" +"ts=" + ts +", val=" + val +", current=" + current +", location='" + location + '\'' +'}';}}

4) 主程序类 ReadFromTDengine

用途:调用 Flink 进行读取和写入数据

package com.taosdata;import org.apache.flink.streaming.api.datastream.DataStreamSource;import org.apache.flink.streaming.api.environment.StreamExecutionEnvironment;import org.apache.flink.api.common.functions.MapFunction;import org.apache.flink.streaming.api.datastream.DataStream;import com.taosdata.model.Sensor;import org.slf4j.LoggerFactory;import org.slf4j.Logger;public class ReadFromTDengine {public static void main(String[] args) throws Exception {StreamExecutionEnvironment env = StreamExecutionEnvironment.getExecutionEnvironment();DataStreamSource<Sensor> SensorList = env.addSource( new com.taosdata.flink.SourceFromTDengine() );SensorList.print();SensorList.addSink( new com.taosdata.flink.SinkToTDengine() );env.execute();}}

3.简单测试 RESTful 接口

1) 环境准备:

a) Flink 安装&启动:

wget https://dlcdn.apache.org/flink/flink-1.14.3/flink-1.14.3-bin-scala_2.12.tgz

tar zxf flink-1.14.3-bin-scala_2.12.tgz -C /usr/local

/usr/local/flink-1.14.3/bin/start-cluster.sh

b) TDengine Database 环境准备:

创建原始数据:

create database tt;

create table `meters` (`ts` TIMESTAMP,`vol` INT,`current` FLOAT) TAGS (`location` BINARY(20));

insert into beijing using meters tags(‘beijing’) values(now,220,30.2);

创建目标数据库表:

create database sinktest;

create table `meters` (`ts` TIMESTAMP,`vol` INT,`current` FLOAT) TAGS (`location` BINARY(20));

2) 打包编译:

源码位置: https://github.com/liuyq-617/TD-Flink

mvn clean package

3) 程序启动:

flink run target/test-flink-1.0-SNAPSHOT-dist.jar

读取数据

vi log/flink-root-taskexecutor-0-xxxxx.out

查看到数据打印:Sensor{ts=1645166073101, val=220, current=5.7, location=’beijing’}

写入数据

show sinktest.tables;

已经创建了beijing 子表

select * from sinktest.beijing;

可以查询到刚插入的数据

4.使用 JNI 方式

举一反三的小伙伴此时已经猜到,只要把 JDBC URL 修改一下就可以了。

但是 Flink 每次分派作业时都在使用一个新的 ClassLoader,而我们在计算节点上就会得到“Native library already loaded in another classloader”错误。

为了避免此问题,可以将 JDBC 的 jar 包放到 Flink 的 lib 目录下,不去调用 dist 包就可以了。

cp taos-jdbcdriver-2.0.37-dist.jar /usr/local/flink-1.14.3/lib

flink run target/test-flink-1.0-SNAPSHOT.jar

5.小结

通过在项目中引入 SourceFromTDengine 和 SinkToTDengine 两个类,即可完成在 Flink 中对 TDengine 的读写操作。后面我们会有文章介绍 Spark 和 TDengine 的对接。

注:文中使用的是 JDBC 的 RESTful 接口,这样就不用在 Flink 的节点安装 TDengine,JNI 方式需要在 Flink 节点安装 TDengine Database 的客户端。


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