时间属性

  基于时间的操作(比如时间窗口),需要定义相关的时间语义和时间数据来源的信息。在 Table API 和 SQL 中,会给表单独提供一个逻辑上的时间字段,专门用来在表处理程序中指示时间。

  时间属性(time attributes),其实就是每个表模式结构(schema)的一部分。它可以在创建表的DDL 里直接定义为一个字段,也可以在 DataStream 转换成表时定义。一旦定义了时间属性,它就可以作为一个普通字段引用,并且可以在基于时间的操作中使用。

  时间属性的数据类型为TIMESTAMP,它的行为类似于常规时间戳,可以直接访问并且进行计算。按照时间语义的不同,我们可以把时间属性的定义分成事件时间(event time)和处理时间(processing time)两种情况。

  为了处理无序事件,并区分流中的迟到事件。Flink 需要从事件数据中提取时间戳,并生成水位线,用来推进事件时间的进展。事件时间属性可以在创建表 DDL 中定义,也可以在数据流和表的转换中定义。

1. 在创建表的DDL 中定义

  在创建表的 DDL(CREATE TABLE 语句)中,可以增加一个字段,通过WATERMARK 语句来定义事件时间属性。WATERMARK 语句主要用来定义水位线(watermark)的生成表达式,这个表达式会将带有事件时间戳的字段标记为事件时间属性,并在它基础上给出水位线的延迟时间。具体定义方式如下:

CREATE TABLE EventTable( user STRING,
url STRING,
ts TIMESTAMP(3),
WATERMARK FOR ts AS ts - INTERVAL '5' SECOND
) WITH (
...
);

  把 ts 字段定义为事件时间属性,而且基于 ts 设置了 5 秒的水位线延迟。这里的"5 秒"是以"时间间隔"的形式定义的,格式是

  INTERVAL <数值> <时间单位>:
  INTERVAL ‘5’ SECOND

  这里的数值必须用单引号引起来,而单位用 SECOND 和 SECONDS 是等效的。

  Flink 中支持的事件时间属性数据类型必须为TIMESTAMP 或者TIMESTAMP_LTZ。这里TIMESTAMP_LTZ 是指带有本地时区信息的时间戳(TIMESTAMP WITH LOCAL TIME ZONE);一般情况下如果数据中的时间戳是"年-月-日-时-分-秒"的形式,那就是不带时区信息的,可以将事件时间属性定义为TIMESTAMP 类型。

  如果原始的时间戳就是一个长整型的毫秒数,这时就需要另外定义一个字段来表示事件时间属性,类型定义为TIMESTAMP_LTZ 会更方便:

CREATE TABLE events ( user STRING,
url STRING, ts BIGINT,
ts_ltz AS TO_TIMESTAMP_LTZ(ts, 3),
WATERMARK FOR ts_ltz AS time_ltz - INTERVAL '5' SECOND
) WITH (
...
);

  定义了一个字段ts_ltz,是把长整型的 ts 转换为TIMESTAMP_LTZ 得到的;进而使用 WATERMARK 语句将它设为事件时间属性,并设置 5 秒的水位线延迟。

  事件时间属性也可以在将DataStream 转换为表的时候来定义。我们调用fromDataStream() 方法创建表时,可以追加参数来定义表中的字段结构;这时可以给某个字段加上.rowtime() 后缀,就表示将当前字段指定为事件时间属性。这个字段可以是数据中本不存在、额外追加上去的"逻辑字段",就像之前 DDL 中定义的第二种情况;也可以是本身固有的字段,那么这个字段就会被事件时间属性所覆盖,类型也会被转换为 TIMESTAMP。

// 方法一:
// 流中数据类型为二元组 Tuple2,包含两个字段;需要自定义提取时间戳并生成水位线
DataStream<Tuple2<String, String>> stream = inputStream.assignTimestampsAndWatermarks(...);
// 声明一个额外的逻辑字段作为事件时间属性
Table table = tEnv.fromDataStream(stream, $("user"), $("url"), $("ts").rowtime());
// 方法二:
// 流中数据类型为三元组 Tuple3,最后一个字段就是事件时间戳
DataStream<Tuple3<String, String, Long>> stream = inputStream.assignTimestampsAndWatermarks(...);
// 不再声明额外字段,直接用最后一个字段作为事件时间属性
Table table = tEnv.fromDataStream(stream, $("user"), $("url"), $("ts").rowtime());

  使用时不需要提取时间戳(timestamp)和生成水位线(watermark)。因此在定义处理时间属性时,必须要额外声明一个字段,专门用来保存当前的处理时间。在创建表的 DDL(CREATE TABLE 语句)中,可以增加一个额外的字段,通过调用系统内置的 PROCTIME()函数来指定当前的处理时间属性,返回的类型是TIMESTAMP_LTZ。

CREATE TABLE EventTable( user STRING,
url STRING,
ts AS PROCTIME()
) WITH (
...
);

  以"计算列"(computed column)的形式定义出来的。所谓的计算列是 Flink SQL 中引入的特殊概念,可以用一个 AS 语句来在表中产生数据中不存在的列, 并且可以利用原有的列、各种运算符及内置函数。在前面事件时间属性的定义中,将 ts 字段转换成 TIMESTAMP_LTZ 类型的 ts_ltz,也是计算列的定义方式。

   调用fromDataStream()方法创建表时,可以用.proctime()后缀来指定处理时间属性字段。由于处理时间是系统时间,原始数据中并没有这个字段,所以处理时间属性一定不能定义在一个已有字段上,只能定义在表结构所有字段的最后,作为额外的逻辑字段出现。
DataStream<Tuple2<String, String>> stream = ...;
// 声明一个额外的字段作为处理时间属性字段
Table table = tEnv.fromDataStream(stream, $("user"), $("url"), $("ts").proctime());

 

 

  

posted on 2023-06-11 07:25  溪水静幽  阅读(210)  评论(0)    收藏  举报