Flink实时开发添加水印的案例分析

在Flink中，处理时间序列数据时，通常需要考虑事件时间和水印（watermarks）的处理。以下是修改前后的代码对比分析：

修改前的代码：

val systemDS = unitDS.map(dp => {
  dp.setDeviceCode(DeviceCodeEnum.fromPidToSystem(dp.getDeviceCode))
  dp
}).keyBy(_.getDeviceCode)
.window(TumblingEventTimeWindows.of(Time.seconds(60)))
.process(new MySystemWinF)

1. unitDS 经过一个 map 操作，将每个元素的 deviceCode 转换为系统设备码。
2. 使用 keyBy(_.getDeviceCode) 对转换后的设备码进行分组。
3. 定义了一个基于事件时间的滚动窗口，窗口大小为60秒。
4. 使用 process 操作应用自定义的窗口函数 HPageSystemWinF 来处理每个窗口中的数据。

注意：修改前的代码没有显示地处理水印（watermarks），这可能导致在处理乱序数据或延迟数据时出现问题。

修改后的代码：

val systemDS = unitDS.map(dp => {
  dp.setDeviceCode(DeviceCodeEnum.fromPidToSystem(dp.getDeviceCode))
  dp
}).keyBy(_.getDeviceCode)
.assignTimestampsAndWatermarks(
  WatermarkStrategy
    .<boundedOutOfOrdernessDaysPower>forBoundedOutOfOrderness(Duration.ofSeconds(5)) // 假设这里应该是.forBoundedOutOfOrderness而不是.forBoundedOutOfOrdernessDaysPower
    .withIdleness(Duration.ofSeconds(5))
    .withTimestampAssigner(new SerializableTimestampAssigner[DaysPower] {
      override def extractTimestamp(element: DaysPower, recordTimestamp: Long): Long = {
        Math.max(element.getEventTime, recordTimestamp)
      }
    })
).keyBy(_.getDeviceCode)
.window(TumblingEventTimeWindows.of(Time.seconds(60)))
.process(new MySystemWinF)

1. 与修改前相同的部分：map, keyBy, 和 window 操作。
2. 添加了 assignTimestampsAndWatermarks 方法来处理事件时间和水印：
   • 使用 WatermarkStrategy.forBoundedOutOfOrderness 允许一定程度的乱序数据（这里是5秒）。
   • .withIdleness(Duration.ofSeconds(5)) 设置了空闲超时时间为5秒，用于处理不活跃的键。
   • 使用 withTimestampAssigner 自定义了时间戳分配器，确保使用的事件时间是元素中的 eventTime 和记录的 recordTimestamp 中的较大值。

不同点和适用场景：

• 事件时间和水印处理：修改后的代码显式地处理了事件时间和水印，这对于处理乱序数据、延迟数据以及确保正确的时间窗口计算是非常重要的。如果您的数据流中存在乱序或延迟数据，或者您希望更严格地保证处理时间窗口的正确性，那么应该使用修改后的代码。
• 空闲超时：通过设置空闲超时，可以处理那些长时间不活跃的键，避免因为某些键长时间没有新数据而导致整个程序挂起。
• 延迟数据处理：如果数据有可能晚到，但仍然需要被纳入正确的窗口进行计算，水印可以帮助界定数据的“迟到”界限。
  精确的时间窗口分析：对于需要基于事件实际发生时间而非数据处理时间进行分析的场景，如实时监控、金融交易分析等，事件时间模型是必须的。