重磅!解锁Apache Flink读写Apache Hudi新姿势

本文涉及的产品
实时计算 Flink 版,5000CU*H 3个月
对象存储 OSS,20GB 3个月
对象存储 OSS,恶意文件检测 1000次 1年
简介: Apache Hudi 是目前最流行的数据湖解决方案之一,Data Lake Analytics 集成了 Hudi 服务高效的数据 MERGE(UPDATE/DELETE)场景;AWS 在 EMR 服务中 预安装 了 Apache Hudi,为用户提供高效的 record-level updates/deletes 和高效的数据查询管理;Uber 已经稳定运行 Apache Hudi 服务 4 年多,提供了 低延迟的数据库同步和高效率的查询。自 2016 年 8 月上线以来,数据湖存储规模已经超过 100PB。

1. 背景


Apache Hudi 是目前最流行的数据湖解决方案之一,Data Lake Analytics 集成了 Hudi 服务高效的数据 MERGE(UPDATE/DELETE)场景;AWS 在 EMR 服务中 预安装 了 Apache Hudi,为用户提供高效的 record-level updates/deletes 和高效的数据查询管理;Uber 已经稳定运行 Apache Hudi 服务 4 年多,提供了 低延迟的数据库同步和高效率的查询。自 2016 年 8 月上线以来,数据湖存储规模已经超过 100PB

Apache Flink 作为目前最流行的流计算框架,在流式计算场景有天然的优势,当前,Flink 社区也在积极拥抱 Hudi 社区,发挥自身 streaming 写/读的优势,同时也对 batch 的读写做了支持。

Hudi 和 Fink 在 0.8.0 版本做了大量的集成工作。核心的功能包括:

  • 实现了新的 Flink streaming writer
  • 支持 batch 和 streaming 模式 reader
  • 支持 Flink SQL API

Flink streaming writer 通过 state 实现了高效的 index 方案,同时 Hudi 在 UPDATE/DELETE 上的优秀设计使得 Flink Hudi 成为当前最有潜力的 CDC 数据入湖方案,因为篇幅关系,将在后续的文章中介绍。

本文用 Flink SQL Client 来简单的演示通过 Flink SQL API 的方式实现 Hudi 表的操作,包括 batch 模式的读写和 streaming 模式的读。


2. 环境准备


本文使用 Flink Sql Client 作为演示工具,SQL CLI 可以比较方便地执行 SQL 的交互操作。


2.1 下载 Flink jar

Hudi 集成了 Flink 的 1.11 版本。您可以参考 这里 来设置 Flink 环境。hudi-flink-bundle jar 是一个集成了 Flink 相关的 jar 的 uber jar, 目前推荐使用 scala 2.11 来编译。


2.2 设置 Flink 集群

启动一个 standalone 的 Flink 集群。 启动之前,建议将 Flink 的集群配置设置如下:

  • 在 $FLINK_HOME/conf/flink-conf.yaml 中添加配置项 taskmanager.numberOfTaskSlots: 4
  • 在 $FLINK_HOME/conf/workers 中将条目 localhost 设置成 4 行,这里的行数代表了本地启动的 worker 数

启动集群:

# HADOOP_HOME is your hadoop root directory after unpack the binary package.
export HADOOP_CLASSPATH=`$HADOOP_HOME/bin/hadoop classpath`
# Start the flink standalone cluster
./bin/start-cluster.sh


2.3 启动 Flink SQL Client

Hudi 的 bundle jar 应该在 Sql Client 启动的时候加载到 CLASSPATH 中。您可以在路径 hudi-source-dir/packaging/hudi-flink-bundle 下手动编译 jar 包或者从 Apache Official Repository 下载。

启动 SQL CLI:

# HADOOP_HOME is your hadoop root directory after unpack the binary package.
export HADOOP_CLASSPATH=`$HADOOP_HOME/bin/hadoop classpath`
./bin/sql-client.sh embedded -j .../hudi-flink-bundle_2.1?-*.*.*.jar shell

备注:

  • 推荐使用 hadoop 2.9.x+ 版本,因为一些对象存储(aliyun-oss)从这个版本开始支持
  • flink-parquetflink-avro 已经被打进 hudi-flink-bundle jar
  • 您也可以直接将 hudi-flink-bundle jar 拷贝到 $FLINK_HOME/lib 目录下
  • 本文的存储选取了对象存储 aliyun-oss,为了方便,您也可以使用本地路径

演示的工作目录结构如下:

/Users/chenyuzhao/workspace/hudi-demo
  /- flink-1.11.3
  /- hadoop-2.9.2


3. Batch 模式的读写


3.1 插入数据

使用如下 DDL 语句创建 Hudi 表:

Flink SQL> create table t2(
>   uuid varchar(20),
>   name varchar(10),
>   age int,
>   ts timestamp(3),
>   `partition` varchar(20)
> )
> PARTITIONED BY (`partition`)
> with (
>   'connector' = 'hudi',
>   'path' = 'oss://vvr-daily/hudi/t2'
> );
[INFO] Table has been created.

DDL 里申明了表的 path,record key 为默认值 uuid,pre-combine key 为默认值 ts

然后通过 VALUES 语句往表中插入数据:

Flink SQL> insert into t2 values
>   ('id1','Danny',23,TIMESTAMP '1970-01-01 00:00:01','par1'),
>   ('id2','Stephen',33,TIMESTAMP '1970-01-01 00:00:02','par1'),
>   ('id3','Julian',53,TIMESTAMP '1970-01-01 00:00:03','par2'),
>   ('id4','Fabian',31,TIMESTAMP '1970-01-01 00:00:04','par2'),
>   ('id5','Sophia',18,TIMESTAMP '1970-01-01 00:00:05','par3'),
>   ('id6','Emma',20,TIMESTAMP '1970-01-01 00:00:06','par3'),
>   ('id7','Bob',44,TIMESTAMP '1970-01-01 00:00:07','par4'),
>   ('id8','Han',56,TIMESTAMP '1970-01-01 00:00:08','par4');
[INFO] Submitting SQL update statement to the cluster...
[INFO] Table update statement has been successfully submitted to the cluster:
Job ID: 59f2e528d14061f23c552a7ebf9a76bd

这里看到 Flink 的作业已经成功提交到集群,可以本地打开 web UI 观察作业的执行情况:

15.png


3.2 查询数据

作业执行完成后,通过 SELECT 语句查询表结果:

Flink SQL> set execution.result-mode=tableau;
[INFO] Session property has been set.
Flink SQL> select * from t2;
+-----+----------------------+----------------------+-------------+-------------------------+----------------------+
| +/- |                 uuid |                 name |         age |                      ts |            partition |
+-----+----------------------+----------------------+-------------+-------------------------+----------------------+
|   + |                  id3 |               Julian |          53 |     1970-01-01T00:00:03 |                 par2 |
|   + |                  id4 |               Fabian |          31 |     1970-01-01T00:00:04 |                 par2 |
|   + |                  id7 |                  Bob |          44 |     1970-01-01T00:00:07 |                 par4 |
|   + |                  id8 |                  Han |          56 |     1970-01-01T00:00:08 |                 par4 |
|   + |                  id1 |                Danny |          23 |     1970-01-01T00:00:01 |                 par1 |
|   + |                  id2 |              Stephen |          33 |     1970-01-01T00:00:02 |                 par1 |
|   + |                  id5 |               Sophia |          18 |     1970-01-01T00:00:05 |                 par3 |
|   + |                  id6 |                 Emma |          20 |     1970-01-01T00:00:06 |                 par3 |
+-----+----------------------+----------------------+-------------+-------------------------+----------------------+
Received a total of 8 rows

这里执行语句 set execution.result-mode=tableau; 可以让查询结果直接输出到终端。

通过在 WHERE 子句中添加 partition 路径来裁剪 partition:

Flink SQL> select * from t2 where `partition` = 'par1';
+-----+----------------------+----------------------+-------------+-------------------------+----------------------+
| +/- |                 uuid |                 name |         age |                      ts |            partition |
+-----+----------------------+----------------------+-------------+-------------------------+----------------------+
|   + |                  id1 |                Danny |          23 |     1970-01-01T00:00:01 |                 par1 |
|   + |                  id2 |              Stephen |          33 |     1970-01-01T00:00:02 |                 par1 |
+-----+----------------------+----------------------+-------------+-------------------------+----------------------+
Received a total of 2 rows


3.3 更新数据

相同的 record key 的数据会自动覆盖,通过 INSERT 相同 key 的数据可以实现数据更新:

Flink SQL> insert into t2 values
>   ('id1','Danny',24,TIMESTAMP '1970-01-01 00:00:01','par1'),
>   ('id2','Stephen',34,TIMESTAMP '1970-01-01 00:00:02','par1');
[INFO] Submitting SQL update statement to the cluster...
[INFO] Table update statement has been successfully submitted to the cluster:
Job ID: 944de5a1ecbb7eeb4d1e9e748174fe4c
Flink SQL> select * from t2;
+-----+----------------------+----------------------+-------------+-------------------------+----------------------+
| +/- |                 uuid |                 name |         age |                      ts |            partition |
+-----+----------------------+----------------------+-------------+-------------------------+----------------------+
|   + |                  id1 |                Danny |          24 |     1970-01-01T00:00:01 |                 par1 |
|   + |                  id2 |              Stephen |          34 |     1970-01-01T00:00:02 |                 par1 |
|   + |                  id3 |               Julian |          53 |     1970-01-01T00:00:03 |                 par2 |
|   + |                  id4 |               Fabian |          31 |     1970-01-01T00:00:04 |                 par2 |
|   + |                  id5 |               Sophia |          18 |     1970-01-01T00:00:05 |                 par3 |
|   + |                  id6 |                 Emma |          20 |     1970-01-01T00:00:06 |                 par3 |
|   + |                  id7 |                  Bob |          44 |     1970-01-01T00:00:07 |                 par4 |
|   + |                  id8 |                  Han |          56 |     1970-01-01T00:00:08 |                 par4 |
+-----+----------------------+----------------------+-------------+-------------------------+----------------------+
Received a total of 8 rows

可以看到 uuidid1id2 的数据 age 字段值发生了更新。

再次 insert 新数据观察结果:

Flink SQL> insert into t2 values
>   ('id4','Fabian',32,TIMESTAMP '1970-01-01 00:00:04','par2'),
>   ('id5','Sophia',19,TIMESTAMP '1970-01-01 00:00:05','par3');
[INFO] Submitting SQL update statement to the cluster...
[INFO] Table update statement has been successfully submitted to the cluster:
Job ID: fdeb7fd9f08808e66d77220f43075720
Flink SQL> select * from t2;
+-----+----------------------+----------------------+-------------+-------------------------+----------------------+
| +/- |                 uuid |                 name |         age |                      ts |            partition |
+-----+----------------------+----------------------+-------------+-------------------------+----------------------+
|   + |                  id5 |               Sophia |          19 |     1970-01-01T00:00:05 |                 par3 |
|   + |                  id6 |                 Emma |          20 |     1970-01-01T00:00:06 |                 par3 |
|   + |                  id3 |               Julian |          53 |     1970-01-01T00:00:03 |                 par2 |
|   + |                  id4 |               Fabian |          32 |     1970-01-01T00:00:04 |                 par2 |
|   + |                  id1 |                Danny |          24 |     1970-01-01T00:00:01 |                 par1 |
|   + |                  id2 |              Stephen |          34 |     1970-01-01T00:00:02 |                 par1 |
|   + |                  id7 |                  Bob |          44 |     1970-01-01T00:00:07 |                 par4 |
|   + |                  id8 |                  Han |          56 |     1970-01-01T00:00:08 |                 par4 |
+-----+----------------------+----------------------+-------------+-------------------------+----------------------+
Received a total of 8 rows


4. Streaming 读


通过如下语句创建一张新的表并注入数据:

Flink SQL> create table t1(
>   uuid varchar(20),
>   name varchar(10),
>   age int,
>   ts timestamp(3),
>   `partition` varchar(20)
> )
> PARTITIONED BY (`partition`)
> with (
>   'connector' = 'hudi',
>   'path' = 'oss://vvr-daily/hudi/t1',
>   'table.type' = 'MERGE_ON_READ',
>   'read.streaming.enabled' = 'true',
>   'read.streaming.check-interval' = '4'
> );
[INFO] Table has been created.
Flink SQL> insert into t1 values
>   ('id1','Danny',23,TIMESTAMP '1970-01-01 00:00:01','par1'),
>   ('id2','Stephen',33,TIMESTAMP '1970-01-01 00:00:02','par1'),
>   ('id3','Julian',53,TIMESTAMP '1970-01-01 00:00:03','par2'),
>   ('id4','Fabian',31,TIMESTAMP '1970-01-01 00:00:04','par2'),
>   ('id5','Sophia',18,TIMESTAMP '1970-01-01 00:00:05','par3'),
>   ('id6','Emma',20,TIMESTAMP '1970-01-01 00:00:06','par3'),
>   ('id7','Bob',44,TIMESTAMP '1970-01-01 00:00:07','par4'),
>   ('id8','Han',56,TIMESTAMP '1970-01-01 00:00:08','par4');
[INFO] Submitting SQL update statement to the cluster...
[INFO] Table update statement has been successfully submitted to the cluster:
Job ID: 9e1dcd37fd0f8ca77534c30c7d87be2c

这里将 table option read.streaming.enabled 设置为 true,表明通过 streaming 的方式读取表数据;opiton read.streaming.check-interval 指定了 source 监控新的 commits 的间隔为 4s;option table.type 设置表类型为 MERGE_ON_READ,目前只有 MERGE_ON_READ 表支持 streaming 读。

以上操作发生在一个 terminal 中,我们称之为 terminal_1。

从新的 terminal(我们称之为 terminal_2)再次启动 Sql Client,重新创建 t1 表并查询:

Flink SQL> set execution.result-mode=tableau;
[INFO] Session property has been set.
Flink SQL> create table t1(
>   uuid varchar(20),
>   name varchar(10),
>   age int,
>   ts timestamp(3),
>   `partition` varchar(20)
> )
> PARTITIONED BY (`partition`)
> with (
>   'connector' = 'hudi',
>   'path' = 'oss://vvr-daily/hudi/t1',
>   'table.type' = 'MERGE_ON_READ',
>   'read.streaming.enabled' = 'true',
>   'read.streaming.check-interval' = '4'
> );
[INFO] Table has been created.
Flink SQL> select * from t1;
2021-03-22 18:36:37,042 INFO  org.apache.hadoop.conf.Configuration.deprecation             [] - mapred.job.map.memory.mb is deprecated. Instead, use mapreduce.map.memory.mb
+-----+----------------------+----------------------+-------------+-------------------------+----------------------+
| +/- |                 uuid |                 name |         age |                      ts |            partition |
+-----+----------------------+----------------------+-------------+-------------------------+----------------------+
|   + |                  id2 |              Stephen |          33 |     1970-01-01T00:00:02 |                 par1 |
|   + |                  id1 |                Danny |          23 |     1970-01-01T00:00:01 |                 par1 |
|   + |                  id6 |                 Emma |          20 |     1970-01-01T00:00:06 |                 par3 |
|   + |                  id5 |               Sophia |          18 |     1970-01-01T00:00:05 |                 par3 |
|   + |                  id8 |                  Han |          56 |     1970-01-01T00:00:08 |                 par4 |
|   + |                  id7 |                  Bob |          44 |     1970-01-01T00:00:07 |                 par4 |
|   + |                  id4 |               Fabian |          31 |     1970-01-01T00:00:04 |                 par2 |
|   + |                  id3 |               Julian |          53 |     1970-01-01T00:00:03 |                 par2 |

回到 terminal_1,继续执行 batch mode 的 INSERT 操作:

Flink SQL> insert into t1 values
>   ('id1','Danny',27,TIMESTAMP '1970-01-01 00:00:01','par1');
[INFO] Submitting SQL update statement to the cluster...
[INFO] Table update statement has been successfully submitted to the cluster:
Job ID: 2dad24e067b38bc48c3a8f84e793e08b

几秒之后,观察 terminal_2 的输出多了一行:

+-----+----------------------+----------------------+-------------+-------------------------+----------------------+
| +/- |                 uuid |                 name |         age |                      ts |            partition |
+-----+----------------------+----------------------+-------------+-------------------------+----------------------+
|   + |                  id2 |              Stephen |          33 |     1970-01-01T00:00:02 |                 par1 |
|   + |                  id1 |                Danny |          23 |     1970-01-01T00:00:01 |                 par1 |
|   + |                  id6 |                 Emma |          20 |     1970-01-01T00:00:06 |                 par3 |
|   + |                  id5 |               Sophia |          18 |     1970-01-01T00:00:05 |                 par3 |
|   + |                  id8 |                  Han |          56 |     1970-01-01T00:00:08 |                 par4 |
|   + |                  id7 |                  Bob |          44 |     1970-01-01T00:00:07 |                 par4 |
|   + |                  id4 |               Fabian |          31 |     1970-01-01T00:00:04 |                 par2 |
|   + |                  id3 |               Julian |          53 |     1970-01-01T00:00:03 |                 par2 |
|   + |                  id1 |                Danny |          27 |     1970-01-01T00:00:01 |                 par1 |

再次在 terminal_1 中执行 INSERT 操作:

Flink SQL> insert into t1 values
>   ('id4','Fabian',32,TIMESTAMP '1970-01-01 00:00:04','par2'),
>   ('id5','Sophia',19,TIMESTAMP '1970-01-01 00:00:05','par3');
[INFO] Submitting SQL update statement to the cluster...
[INFO] Table update statement has been successfully submitted to the cluster:
Job ID: ecafffda3d294a13b0a945feb9acc8a5

观察 terminal_2 的输出变化:

+-----+----------------------+----------------------+-------------+-------------------------+----------------------+
| +/- |                 uuid |                 name |         age |                      ts |            partition |
+-----+----------------------+----------------------+-------------+-------------------------+----------------------+
|   + |                  id2 |              Stephen |          33 |     1970-01-01T00:00:02 |                 par1 |
|   + |                  id1 |                Danny |          23 |     1970-01-01T00:00:01 |                 par1 |
|   + |                  id6 |                 Emma |          20 |     1970-01-01T00:00:06 |                 par3 |
|   + |                  id5 |               Sophia |          18 |     1970-01-01T00:00:05 |                 par3 |
|   + |                  id8 |                  Han |          56 |     1970-01-01T00:00:08 |                 par4 |
|   + |                  id7 |                  Bob |          44 |     1970-01-01T00:00:07 |                 par4 |
|   + |                  id4 |               Fabian |          31 |     1970-01-01T00:00:04 |                 par2 |
|   + |                  id3 |               Julian |          53 |     1970-01-01T00:00:03 |                 par2 |
|   + |                  id1 |                Danny |          27 |     1970-01-01T00:00:01 |                 par1 |
|   + |                  id5 |               Sophia |          19 |     1970-01-01T00:00:05 |                 par3 |
|   + |                  id4 |               Fabian |          32 |     1970-01-01T00:00:04 |                 par2 |


5. 总结


通过一些简单的演示,我们发现 HUDI Flink 的集成已经相对完善,读写路径均已覆盖,关于详细的配置,可以参考 Flink SQL Config Options

Hudi 社区正在积极的推动和 Flink 的深度集成,包括但不限于:

  • Flink streaming reader 支持 watermark,实现数据湖/仓的中间计算层 pipeline
  • Flink 基于 Hudi 的物化视图,实现分钟级的增量视图,服务于线上的近实时查询
相关实践学习
基于Hologres轻松玩转一站式实时仓库
本场景介绍如何利用阿里云MaxCompute、实时计算Flink和交互式分析服务Hologres开发离线、实时数据融合分析的数据大屏应用。
Linux入门到精通
本套课程是从入门开始的Linux学习课程,适合初学者阅读。由浅入深案例丰富,通俗易懂。主要涉及基础的系统操作以及工作中常用的各种服务软件的应用、部署和优化。即使是零基础的学员,只要能够坚持把所有章节都学完,也一定会受益匪浅。
目录
相关文章
|
1月前
|
存储 Apache
Apache Hudi Savepoint实现分析
Apache Hudi Savepoint实现分析
33 0
|
30天前
|
消息中间件 API Apache
官宣|阿里巴巴捐赠的 Flink CDC 项目正式加入 Apache 基金会
本文整理自阿里云开源大数据平台徐榜江 (雪尽),关于阿里巴巴捐赠的 Flink CDC 项目正式加入 Apache 基金会。
1400 1
官宣|阿里巴巴捐赠的 Flink CDC 项目正式加入 Apache 基金会
|
1月前
|
SQL Java API
官宣|Apache Flink 1.19 发布公告
Apache Flink PMC(项目管理委员)很高兴地宣布发布 Apache Flink 1.19.0。
1313 1
官宣|Apache Flink 1.19 发布公告
|
1月前
|
SQL Apache 流计算
Apache Flink官方网站提供了关于如何使用Docker进行Flink CDC测试的文档
【2月更文挑战第25天】Apache Flink官方网站提供了关于如何使用Docker进行Flink CDC测试的文档
141 3
|
1月前
|
Oracle 关系型数据库 流计算
flink cdc 同步问题之报错org.apache.flink.util.SerializedThrowable:如何解决
Flink CDC(Change Data Capture)是一个基于Apache Flink的实时数据变更捕获库,用于实现数据库的实时同步和变更流的处理;在本汇总中,我们组织了关于Flink CDC产品在实践中用户经常提出的问题及其解答,目的是辅助用户更好地理解和应用这一技术,优化实时数据处理流程。
|
1月前
|
XML Java Apache
Apache Flink自定义 logback xml配置
Apache Flink自定义 logback xml配置
145 0
|
1月前
|
存储 SQL 分布式计算
使用Amazon EMR和Apache Hudi在S3上插入,更新,删除数据
使用Amazon EMR和Apache Hudi在S3上插入,更新,删除数据
114 0
|
1月前
|
存储 分布式计算 Hadoop
一文了解Apache Hudi架构、工具和最佳实践
一文了解Apache Hudi架构、工具和最佳实践
73 0
|
1月前
|
SQL 分布式计算 NoSQL
使用Apache Hudi和Debezium构建健壮的CDC管道
使用Apache Hudi和Debezium构建健壮的CDC管道
16 0
|
SQL 架构师 API
《Apache Flink 知其然,知其所以然》系列视频课程
# 课程简介 目前在我的公众号新推出了《Apache Flink 知其然,知其所以然》的系列视频课程。在内容上会先对Flink整体架构和所适用的场景做一个基础介绍,让你对Flink有一个整体的认识!然后对核心概念进行详细介绍,让你深入了解流计算中一些核心术语的含义,然后对Flink 各个层面的API,如 SQL/Table&DataStreamAPI/PythonAPI 进行详细的介绍,以及
1287 0
《Apache Flink 知其然,知其所以然》系列视频课程

热门文章

最新文章

推荐镜像

更多