摘要:

Sprak Streaming属于Saprk API的扩展,支持实时数据流(live data streams)的可扩展,高吞吐(hight-throughput) 容错(fault-tolerant)的流处理。可以接受来自KafKa,Flume,ZeroMQ Kinesis Twitter或TCP套接字的数据源,处理的结果数据可以存储到文件系统 数据库 现场dashboards等。

DStream编程模型

Dstream是Spark streaming中的高级抽象连续数据流,这个数据源可以从外部获得(如KafKa Flume等),也可以通过输入流获得,还可以通过在其他DStream上进行高级操作创建,DStream是通过一组时间序列上连续的RDD表示的,所以一个DStream可以看作是一个RDDs的序列。

DStream操作

1.套接字流:通过监听Socket端口来接收数据。

通过Scala编写程序来产生一系列的字符作为输入流:

GenerateChar:

object GenerateChar {
def generateContext(index : Int) : String = {
import scala.collection.mutable.ListBuffer
val charList = ListBuffer[Char]()
for(i <- 65 to 90)
charList += i.toChar
val charArray = charList.toArray
charArray(index).toString
}
def index = {
import java.util.Random
val rdm = new Random
rdm.nextInt(7)
}
def main(args: Array[String]) {
val listener = new ServerSocket(9998)
while(true){
val socket = listener.accept()
new Thread(){
override def run() = {
println("Got client connected from :"+ socket.getInetAddress)
val out = new PrintWriter(socket.getOutputStream,true)
while(true){
Thread.sleep(500)
val context = generateContext(index) //产生的字符是字母表的前七个随机字母
println(context)
out.write(context + '\n')
out.flush()
}
socket.close()
}
}.start()
}
}
}
ScoketStreaming:

object ScoketStreaming {
def main(args: Array[String]) {
//创建一个本地的StreamingContext,含2个工作线程
val conf = new SparkConf().setMaster("local[2]").setAppName("ScoketStreaming")
val sc = new StreamingContext(conf,Seconds(10)) //每隔10秒统计一次字符总数
//创建珍一个DStream,连接master:9998
val lines = sc.socketTextStream("master",9998)
val words = lines.flatMap(.split(" "))
val wordCounts = words.map(x => (x , 1)).reduceByKey(
+ _)
wordCounts.print()
sc.start() //开始计算
sc.awaitTermination() //通过手动终止计算,否则一直运行下去
}
}
运行结果:

GenerateChar产生的数据如下:

Got client connected from :/192.168.31.128
ScoketStreaming运行结果:


Time: 1459426750000 ms

(B,1)
(G,1)
(C,1)

Time: 1459426760000 ms

(B,5)
(F,3)
(D,4)
(G,3)
(C,3)
(E,1)
注意:如果是在本地运行的,setMaster的参数必须为local[n],n >1,官网解释:

When running a Spark Streaming program locally, do not use “local” or “local[1]” as the master URL. Either ofthese means that only one thread
will be used for running tasks locally. If you are using a input DStream based on a receiver (e.g. sockets, Kafka, Flume, etc.), then the single
thread will be used to run the receiver,leaving no thread for processing the received data.

当在本地运行Spark Streaming程序时,Master的URL不能设置为"local"或"local[1]",这两种设置都意味着你将会只有一个线程来运行作业,如果你的Input DStream基于一个接收器
(如Kafka,Flume等),那么只有一个线程来接收数据,而没有多余的线程来处理接收到的数据。
如果是在集群上运行,为Spark streaming应分配的核数应该在大于接收器的数据,否则同样只接收了数据而没有能力处理。

2.文件流:Spark Streaming通过监控文件系统的变化,若有新文件添加,则将它读入并作为数据流

需要注意的是:

1.这些文件具有相同的格式

2.这些文件通过原子移动或重命名文件的方式在dataDirectory创建

3.一旦移动这些文件,就不能再进行修改,如果在文件中追加内容,这些追加的新数据也不会被读取。

FileStreaming:

object FileStreaming {
def main(args: Array[String]) {
val conf = new SparkConf().setMaster("local").setAppName("FileStreaming")
val sc = new StreamingContext(conf,Seconds(5))
val lines = sc.textFileStream("/home/hadoop/wordCount")
val words = lines.flatMap(.split(" "))
val wordCounts = words.map(x => (x , 1)).reduceByKey(
+ _)
sc.start()
sc.awaitTermination()
}
}
当你在文件目录里添加文件时,Spark Streaming就会自动帮你读入并计算 ,可以读取本地目录 HDFS和其他文件系统。

注意:文件流不需要运行接收器,所以不需要分配核数

3.RDD队列流:使用streamingContext.queueStream(queueOfRDD)创建基于RDD队列的DStream,用于调试Spark Streaming应用程序。

QueueStream:程序每隔1秒就创建一个RDD,Streaming每隔1秒就就对数据进行处理

object QueueStream {
def main(args: Array[String]) {
val conf = new SparkConf().setMaster("local[2]").setAppName("queueStream")
//每1秒对数据进行处理
val ssc = new StreamingContext(conf,Seconds(1))
//创建一个能够push到QueueInputDStream的RDDs队列
val rddQueue = new mutable.SynchronizedQueue[RDD[Int]]()
//基于一个RDD队列创建一个输入源
val inputStream = ssc.queueStream(rddQueue)
val mappedStream = inputStream.map(x => (x % 10,1))
val reduceStream = mappedStream.reduceByKey( + )
reduceStream.print
ssc.start()
for(i <- 1 to 30){
rddQueue += ssc.sparkContext.makeRDD(1 to 100, 2) //创建RDD,并分配两个核数
Thread.sleep(1000)
}
ssc.stop()
}
}
输出


Time: 1459595433000 ms //第1个输出

(4,10)
(0,10)
(6,10)
(8,10)
(2,10)
(1,10)
(3,10)
(7,10)
(9,10)
(5,10)
............
............

Time: 1459595463000 ms //第30个输出

(4,10)
(0,10)
(6,10)
(8,10)
(2,10)
(1,10)
(3,10)
(7,10)
(9,10)
(5,10)
4.带状态的处理staefull

updateStateByKey操作:使用updateStateByKey操作的地是为了保留key的状态,并能持续的更新;使用此功能有如下两个步骤:

1.定义状态,这个状态可以是任意的数据类型

2.定义状态更新函数, 指定一个函数根据之前的状态来确定如何更新状态。

同样以wordCount作为例子,不同的是每一次的输出都会累计之前的wordCount

StateFull:

object StateFull {
def main(args: Array[String]) {
//定义状态更新函数
val updateFunc = (values: Seq[Int], state: Option[Int]) => {
val currentCount = values.foldLeft(0)( + )
val previousCount = state.getOrElse(0)
Some(currentCount + previousCount)
}
val conf = new SparkConf().setMaster("local[2]").setAppName("stateFull")
val sc = new StreamingContext(conf, Seconds(5))
sc.checkpoint(".") //设置检查点,存储位置是当前目录,检查点具有容错机制
val lines = sc.socketTextStream("master", 9999)
val words = lines.flatMap(_.split(" "))
val wordDstream = words.map(x => (x, 1))
val stateDstream = wordDstream.updateStateByKeyInt
stateDstream.print()
sc.start()
sc.awaitTermination()
}
}
先运行之前GenerateChar来产生字母,再运行StateFull,结果如下:


Time: 1459597690000 ms

(B,3)
(F,1)
(D,1)
(G,1)
(C,1)

Time: 1459597700000 ms //会累计之前的值

(B,5)
(F,3)
(D,4)
(G,4)
(A,2)
(E,5)
(C,4)
Spark Straming最大的优点在于处理数据采用的是粗粒度的处理方式(一次处理一小批的数据),这种特性也更方便地实现容错恢复机制,其DStream是在RDD上的高级

抽象,所以其极容易与RDD进行互操作