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Kafka和Spark-Streaming

news 来源：原创 2025/6/26 18:48:53

一、Kafka

1、Kafka和Flume的整合

① 需求1：利用flume监控某目录中新生成的文件，将监控到的变更数据发送给kafka，kafka将收到的数据打印到控制台：

在flume/conf下添加.conf文件，

vi flume-kafka.conf

# 定义 Agent 组件

a1.sources=r1

a1.sinks=k1

a1.channels=c1

# 配置 Source（监控目录）

a1.sources.r1.type=spooldir

a1.sources.r1.spoolDir=/root/flume-kafka/

a1.sources.r1.inputCharset=utf-8

# 配置 Sink（写入 Kafka）

a1.sinks.k1.type=org.apache.flume.sink.kafka.KafkaSink

#指定写入数据到哪一个topic

a1.sinks.k1.kafka.topic=testTopic

#指定写入数据到哪一个集群

a1.sinks.k1.kafka.bootstrap.servers=node01:9092,node02:9092,node03:9092

#指定写入批次

a1.sinks.k1.kafka.flumeBatchSize=20

#指定acks机制

a1.sinks.k1.kafka.producer.acks=1

# 配置 Channel（内存缓冲）

a1.channels.c1.type=memory

a1.channels.c1.capacity=1000

# 最大存储 1000 个 Event

a1.channels.c1.transactionCapacity=100

# 每次事务处理 100 个 Event

a1.sources.r1.channels=c1

a1.sinks.k1.channel=c1

在指定目录之下创建文件夹：

kafka中创建topic：

kafka-topics.sh --create --zookeeper node01:2181,node02:2181,node03:2181 --topic testTopic --partitions 3 --replication-factor 3

启动flume：

flume-ng agent -c /opt/software/flume/conf/ -f /opt/software/flume/conf/flume-kafka.conf -n a1 -Dflume.root.logger=INFO,console

启动kafka消费者，验证数据写入成功

kafka-console-consumer.sh --topic testTopic --bootstrap-server node01:9092,node02:9029,node03:9092 --from-beginning

新增测试数据：

echo "hello flume,hello kafka" >> /root/flume-kafka/1.txt

flume：

Kafka消费者：

② 需求2：Kafka生产者生成的数据利用Flume进行采集，将采集到的数据打印到Flume的控制台上。

vi kafka-flume.conf

# 定义 Agent 组件

a1.sources=r1

a1.sinks=k1

a1.channels=c1

# 将 Flume Source 设置为 Kafka 消费者，从指定 Kafka 主题拉取数据。

a1.sources.r1.type=org.apache.flume.source.kafka.KafkaSource

#指定zookeeper集群地址

a1.sources.r1.zookeepers=node01:2181,node02:2181,node03:2181

#指定kafka集群地址

a1.sources.r1.kafka.bootstrap.servers=node01:9092,node02:9092,node03:9092

#指定生成消息的topic

a1.sources.r1.kafka.topics=testTopic

# 将 Flume 传输的数据内容直接打印到日志中，

a1.sinks.k1.type=logger

# 配置 Channel（内存缓冲）

a1.channels.c1.type=memory

a1.channels.c1.capacity=1000

a1.channels.c1.transcationCapacity=100

a1.sources.r1.channels=c1

a1.sinks.k1.channel=c1

启动Kafka生产者

kafka-console-producer.sh --broker-list node01:9092,node02:9092,node03:9092 --topic testTopic

启动Flume

flume-ng agent -c /opt/software/flume/conf/ -f /opt/software/flume/conf/kafka-flume.conf -n a1 -Dflume.root.logger=INFO,console

在生产者中写入数据

Flume中采集到数据

2、Kafka和SparkStreaming的整合

① 导包。

<groupId>org.apache.spark</groupId>

<artifactId>spark-streaming-kafka_2.11</artifactId>

</dependency>

② 代码实现。

def main(args: Array[String]): Unit = {

val conf = new SparkConf()

.setNode01("local[*]")

.setAppName(this.getClass.getSimpleName)

val ssc= new StreamingContext(conf,Seconds(2))

// kafka的参数配置

val kafkaParams = Map[String, Object](

"bootstrap.servers" -> "node01:9092,node02:9092,node03:9092",

"key.deserializer" -> classOf[StringDeserializer],

"value.deserializer" -> classOf[StringDeserializer],

"group.id" -> "hello_topic_group",

"auto.offset.reset" -> "earliest",

"enable.auto.commit" -> (false: java.lang.Boolean)

)

val topics = Array("helloTopic3")

//指定泛型的约定[String, String] key value

val stream: InputDStream[ConsumerRecord[String, String]] = KafkaUtils.createDirectStream[String, String](

ssc,

PreferConsistent,

Subscribe[String, String](topics, kafkaParams)

)

stream.foreachRDD(rdd=>{

rdd.foreach(println)

})

ssc.start()

ssc.awaitTermination()

}

③ 利用Redis维护偏移量。使用Spark消费Kafka中的数据。

val config = ConfigFactory.load()

val conf = new SparkConf()

.setNode01("local[*]")

.setAppName(this.getClass.getSimpleName)

val ssc = new StreamingContext(conf, Seconds(3))

val groupId = "hello_topic_group"

val topic = "helloTopic7"

val topicArr = Array(topic)

val kafkaParams = Map[String, Object](

"bootstrap.servers" -> "node01:9092,node02:9092,node03:9092",

"key.deserializer" -> classOf[StringDeserializer],

"value.deserializer" -> classOf[StringDeserializer],

"group.id" -> groupId,

"auto.offset.reset" -> "earliest",

// 是否可以自动提交偏移量自定义

"enable.auto.commit" -> (false: java.lang.Boolean)

)

// 需要设置偏移量的值

val offsets = mutable.HashMap[TopicPartition, Long]()

// 从redis中获取到值

val jedis1 = JedisPoolUtils.getJedis()

val allPO: util.Map[String, String] = jedis1.hgetAll(groupId + "-" + topic)

// 导入转换

import scala.collection.JavaConversions._

for(i<- allPO){

// 主题和分区 -> offset

offsets += (new TopicPartition(topic,i._1.toInt) -> i._2.toLong)

}

val stream: InputDStream[ConsumerRecord[String, String]] = KafkaUtils.createDirectStream[String, String](

ssc,

LocationStrategies.PreferConsistent,

Subscribe[String, String](topicArr, kafkaParams, offsets)

)

stream.foreachRDD(rdd => {

// rdd ConsumerRecord[String, String]

val ranges: Array[OffsetRange] = rdd.asInstanceOf[HasOffsetRanges].offsetRanges

val result = rdd.map(_.value()).map((_, 1)).reduceByKey(_ + _)

result.foreachPartition(it => {

val jedis = JedisPoolUtils.getJedis()

it.foreach(tp => jedis.hincrBy("streamkfkwc", tp._1, tp._2))

// 等迭代器中的数据，全部完成之后，再关

jedis.close()

})

// 把偏移量的Array 写入到redis中

val jedis = JedisPoolUtils.getJedis()

ranges.foreach(t => {

jedis.hset(groupId + "-" + t.topic, t.partition.toString, t.untilOffset + "")

})

jedis.close()

})

ssc.start()

ssc.awaitTermination()

二、Spark-Streaming核心编程（三）

DStream转换

DStream 上的操作与 RDD 的类似，分为 Transformations（转换）和 Output Operations（输出）两种，此外转换操作中还有一些比较特殊的原语，如：updateStateByKey()、transform()以及各种 Window 相关的原语。

1、无状态转化操作

无状态转化操作就是把简单的 RDD 转化操作应用到每个批次上，也就是转化 DStream 中的每一个 RDD。部分无状态转化操作列在了下表中。

注意，针对键值对的 DStream 转化操作(比如reduceByKey())要添加

import StreamingContext._才能在 Scala 中使用。

需要记住的是，尽管这些函数看起来像作用在整个流上一样，但事实上每个 DStream 在内部是由许多 RDD（批次）组成，且无状态转化操作是分别应用到每个 RDD 上的。

例如：reduceByKey()会归约每个时间区间中的数据，但不会归约不同区间之间的数据。

1.1、Transform

Transform 允许 DStream 上执行任意的 RDD-to-RDD 函数。即使这些函数并没有在 DStream的 API 中暴露出来，通过该函数可以方便的扩展 Spark API。该函数每一批次调度一次。其实也就是对 DStream 中的 RDD 应用转换。

val sparkConf = new SparkConf().setMaster("local[*]").setAppName("transform")

val ssc = new StreamingContext(sparkConf,Seconds(3))

val lineDStream :ReceiverInputDStream[String] = ssc.socketTextStream("node01",9999)

val wordAndCountDStream :DStream[(String,Int)] = lineDStream.transform(rdd => {

val words :RDD[String] = rdd.flatMap(_.split(" "))

val wordAndOne :RDD[(String,Int)] = words.map((_,1))

val value :RDD[(String,Int)] = wordAndOne.reduceByKey(_+_)

value

})

wordAndCountDStream.print()

ssc.start()

ssc.awaitTermination()

1.2、join

两个流之间的 join 需要两个流的批次大小一致，这样才能做到同时触发计算。计算过程就是对当前批次的两个流中各自的 RDD 进行 join，与两个 RDD 的 join 效果相同。

val sparkConf = new SparkConf().setMaster("local[*]").setAppName("join")

val ssc = new StreamingContext(sparkConf,Seconds(3))

val lineDStream1 :ReceiverInputDStream[String] = ssc.

socketTextStream("node01",9999)

val lineDStream2 :ReceiverInputDStream[String] = ssc.

socketTextStream("node02",8888)

val wordToOneDStream :DStream[(String,Int)] = lineDStream1

.flatMap(_.split(" ")).map((_,1))

val wordToADstream :DStream[(String,String)] = lineDStream2

.flatMap(_.split(" ")).map((_,"a"))

val joinDStream :DStream[(String,(Int,String))]=wordToOneDStream

.join(wordToADstream)

joinDStream.print()

ssc.start()

ssc.awaitTermination()

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