CN112596997A - 一种基于Flink实时计算的自动化流控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种基于Flink实时计算的自动化流控制方法，包括以下步骤：S1、对业务系统的日志数据进行实时采集；S2、利用Kafka队列对采集的日志数据进行传输，其中不同的业务日志数据作为一个单独的topic数据流；S3、使用Flink的各种算子组合对数据流进行实时解析和对数据流解析进行实时控制；S4、将解析出的数据流进行存储。本发明提供一种基于Flink实时计算的自动化流控制方法，利用Flink的并行性和内存效率，以便能够在分布式基础设施上有效地处理大容量数据流，根据不同的需求将解析的数据输出到相应的存储空间，灵活地适配各种日志格式，从而减少同类解析代码的开发，将不同的数据解析进行集中式的管理，有效地提高了现在Flink框架集群的吞吐量。

Description

一种基于Flink实时计算的自动化流控制方法
技术领域
本发明涉及数据处理技术领域，具体涉及一种基于Flink实时计算的自动化流控制方法。
背景技术
由于Flink框架的优势，现在有很多关于Flink应用的相关研究。Flink的概念、生态系统和相关技术等理论基础并对Hadoop和Flink在处理大批量数据上的耗时和准确率进行了对比分析，针对不同的流式处理平台，分析总结了Flink所面临的一些挑战，为Flink的进一步研究提供了参考。基于Flink的计算框架，设计了对大规模轨迹数据进行实时运动模式检测的算法，弥补了对于当前大规模轨迹数据只能做范围查询、近邻查询的简单处理的不足，很好地应用了Flink实时计算的优势。
随着业务越来越复杂，需要采集和存储的数据越来越多，由于存在着不同的业务系统，日志的存储格式多种多样，如何灵活快速根据不同的需求将解析的数据输出到相应的存储空间的问题迫在眉睫。
发明内容
本发明提出一种基于Flink实时计算的自动化流控制方法，利用Flink的并行性和内存效率，以便能够在分布式基础设施上有效地处理大容量数据流，根据不同的需求将解析的数据输出到相应的存储空间，灵活地适配各种日志格式，从而减少同类解析代码的开发，将不同的数据解析进行集中式的管理，有效地提高了现在Flink框架集群的吞吐量。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种基于Flink实时计算的自动化流控制方法，包括以下步骤：
S1、对业务系统的日志数据进行实时采集；
S2、利用Kafka队列对采集的日志数据进行传输，其中不同的业务日志数据作为一个单独的topic数据流；
S3、使用Flink的各种算子组合对数据流进行实时解析和对数据流解析进行实时控制；
S4、将解析出的数据流进行存储。
优选地，步骤S1中采用Filebeat采集工具，所述Filebeat采集工具包括Apache模块、System模块及MySQL模块。
优选地，步骤S2中Kafka队列还包括一用于进行流控制的空流。
优选地，步骤S3中数据流解析的步骤包括：
A1、将每个要处理的数据流的名称通过哈希图谱进行存储，假设＜主键，数值＞＝＜stream1，datastream1＞，同时将需要对数据流处理的算子存储到链表中；
A2、按照对datastream1的流处理算子得到流处理结果dataset1；
A3、更新哈希图谱中stream1的数值为dataset1；
A4、遍历下一个需要处理的算子，直接读取主键＝stream1的数值，对stream1的数值执行相应的解析逻辑得到数据集dataset2；
A5、更新stream1的数值为dataset2；
A6、依次迭代对数据流处理的各个算子，直到完成所有的解析逻辑，最后结果依然保存在stream1中。
优选地，步骤S3中数据流控制的步骤包括：
B1、假设需要解析的数据流为dataA，在需要解析的数据流中增加一个空的数据流temp，该数据流开始时不存储任何数据，同时增加一个内部类的变量用来存储解析的解析算子γ；
B2、在实时的代码解析逻辑中，增加一个对temp数据流的解析；
B3、在需要更新解析逻辑时，通过注入的方式将最新的解析逻辑注入到temp数据流中；
B4、通过解析temp数据流中的数据，获取针对当前数据流的解析逻辑，并更新为解析算子γ的值；
B5、再次解析数据流dataA的时候，就会使用最新的解析逻辑来处理数据，从而实现解析逻辑的实时控制。
优选地，所述解析算子γ的配置成员包括系统配置类、数据源类、业务逻辑算子类、配置输出类及监控配置类。
优选地，步骤S4中的存储渠道包括hdfs、hive、clickhouse及opentsdb。
采用上述技术方案后，本发明与背景技术相比，具有如下优点：
1、本发明提供一种基于Flink实时计算的自动化流控制方法，利用Flink的并行性和内存效率，以便能够在分布式基础设施上有效地处理大容量数据流，根据不同的需求将解析的数据输出到相应的存储空间，灵活地适配各种日志格式，从而减少同类解析代码的开发，将不同的数据解析进行集中式的管理，有效地提高了现在Flink框架集群的吞吐量。
2、本发明提供一种基于Flink实时计算的自动化流控制方法，数据流解析过程中每次算子执行的时候都是对同一个stream1进行处理，只需要遍历定义好的算子即可，这样很多算子在不同的数据流解析中可以共用，不仅可以减少代码的开发量，还可以把开发的重点放在业务逻辑处理中，解析日志的程序开发变得更加简单。在算子中还可以添加复制的算子，将一个数据流复制成多个数据流，再针对不同的数据流配置不同的日志解析算子，实现分流的效果。
附图说明
图1为本发明控制方法框图；
图2为本发明业务数据流处理流程图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
在本发明中需要说明的是，术语“上”“下”“左”“右”“竖直”“水平”“内”“外”等均为基于附图所示的方位或位置关系，仅仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示本发明的装置或元件必须具有特定的方位，因此不能理解为对本发明的限制。
实施例
配合图1和图2所示，本发明公开了一种基于Flink实时计算的自动化流控制方法，包括以下步骤：
S1、对业务系统的日志数据进行实时采集；
S2、利用Kafka队列对采集的日志数据进行传输，其中不同的业务日志数据作为一个单独的topic数据流；
S3、使用Flink的各种算子组合对数据流进行实时解析和对数据流解析进行实时控制，该过程需要获取多种数据的配置，如系统配置、数据源配置、数据解析逻辑配置、数据存储配置、监控配置等；
S4、将解析出的数据流进行存储，同一份日志的数据需要存储到不同存储介质中，便于对各种业务的指标进行监控，存储渠道包括hdfs、hive、clickhouse及opentsdb。
步骤S1中采用Filebeat采集工具，Filebeat采集工具包括Apache模块、System模块及MySQL模块。
Filebeat采集工具在程序中断的情况时，Filebeat能够读取并转发日志行，如果出现中断，还会在一切恢复正常后，从中断前停止的位置继续开始。
Filebeat采集工具可以针对常见格式的日志大大简化收集、解析和可视化过程。基于Filebeat的优势，在构建数据的采集平台时采用该服务进行日志的实时采集。在部署采集程序时，将不同的业务发送到不同的topic数据流中；通过Filebeat的配置文件实现数据采集的机器、日志文件、采集的路径、数据的输出端的配置。
步骤S2中Kafka队列还包括一用于进行流控制的空流。
步骤S3中数据流解析的步骤包括：
A1、将每个要处理的数据流的名称通过hashmap(哈希图谱)进行存储，假设＜key，value＞＝＜stream1，datastream1＞(＜主键，数值＞＝＜stream1，datastream1＞)，同时将需要对数据流处理的算子存储到list(链表)中；
A2、按照对datastream1的流处理算子得到流处理结果dataset1；
A3、更新哈希图谱中stream1的数值为dataset1；
A4、遍历下一个需要处理的算子，直接读取主键＝stream1的数值，对stream1的数值执行相应的解析逻辑得到数据集dataset2；
A5、更新stream1的数值为dataset2；
A6、依次迭代对数据流处理的各个算子，直到完成所有的解析逻辑，最后结果依然保存在stream1中。
步骤S3中数据流控制的步骤包括：
B1、假设需要解析的数据流为dataA，在需要解析的数据流中增加一个空的数据流temp，该数据流开始时不存储任何数据，同时增加一个内部类的变量用来存储解析的解析算子γ，解析算子γ是可以实现数据流选择和各种解析业务逻辑的配置，里面通过设置一个参数source，实现对不同数据流的解析逻辑控制；
B2、在实时的代码解析逻辑中，增加一个对temp数据流的解析；
B3、在需要更新解析逻辑时，通过注入的方式将最新的解析逻辑注入到temp数据流中；
B4、通过解析temp数据流中的数据，获取针对当前数据流的解析逻辑，并更新为解析算子γ的值；
B5、再次解析数据流dataA的时候，就会使用最新的解析逻辑来处理数据，从而实现解析逻辑的实时控制。
关于temp流中的解析算子γ，其通过java生成相应的文件，注入到temp数据流中。在整个架构中有一个控制类，该类通过读取XML文件，解析一个配置类配置成员包括系统配置类、数据源类、业务逻辑算子类、配置输出类及监控配置类，其中算子类在实现的时候会继承一个基类，这样不同类型的算子都可以组成一个基类算子的list列表。
数据流处理主要分为数据的采集和解析，业务数据流主要是从各个业务系统实时采集对应的数据，而逻辑数据流是在需要解析某个业务数据时，传入业务流对应的解析逻辑；在数据解析环节首先获取解析逻辑的解析算子，从而实现对业务数据流解析的控制。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

Claims (7)

1.一种基于Flink实时计算的自动化流控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、对业务系统的日志数据进行实时采集；
S2、利用Kafka队列对采集的日志数据进行传输，其中不同的业务日志数据作为一个单独的topic数据流；
S3、使用Flink的各种算子组合对数据流进行实时解析和对数据流解析进行实时控制；
S4、将解析出的数据流进行存储。
2.如权利要求1所述的一种基于Flink实时计算的自动化流控制方法，其特征在于：步骤S1中采用Filebeat采集工具，所述Filebeat采集工具包括Apache模块、System模块及MySQL模块。
3.如权利要求1所述的一种基于Flink实时计算的自动化流控制方法，其特征在于：步骤S2中Kafka队列还包括一用于进行流控制的空流。
4.如权利要求1所述的一种基于Flink实时计算的自动化流控制方法，其特征在于，步骤S3中数据流解析的步骤包括：
A1、将每个要处理的数据流的名称通过哈希图谱进行存储，假设＜主键，数值＞＝＜stream1，datastream1＞，同时将需要对数据流处理的算子存储到链表中；
A2、按照对datastream1的流处理算子得到流处理结果dataset1；
A3、更新哈希图谱中stream1的数值为dataset1；
A4、遍历下一个需要处理的算子，直接读取主键＝stream1的数值，对stream1的数值执行相应的解析逻辑得到数据集dataset2；
A5、更新stream1的数值为dataset2；
A6、依次迭代对数据流处理的各个算子，直到完成所有的解析逻辑，最后结果依然保存在stream1中。
5.如权利要求1所述的一种基于Flink实时计算的自动化流控制方法，其特征在于，步骤S3中数据流控制的步骤包括：
B1、假设需要解析的数据流为dataA，在需要解析的数据流中增加一个空的数据流temp，该数据流开始时不存储任何数据，同时增加一个内部类的变量用来存储解析的解析算子γ；
B2、在实时的代码解析逻辑中，增加一个对temp数据流的解析；
B3、在需要更新解析逻辑时，通过注入的方式将最新的解析逻辑注入到temp数据流中；
B4、通过解析temp数据流中的数据，获取针对当前数据流的解析逻辑，并更新为解析算子γ的值；
B5、再次解析数据流dataA的时候，就会使用最新的解析逻辑来处理数据，从而实现解析逻辑的实时控制。
6.如权利要求4所述的一种基于Flink实时计算的自动化流控制方法，其特征在于：所述解析算子γ的配置成员包括系统配置类、数据源类、业务逻辑算子类、配置输出类及监控配置类。
7.如权利要求1所述的一种基于Flink实时计算的自动化流控制方法，其特征在于：步骤S4中的存储渠道包括hdfs、hive、clickhouse及opentsdb。
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