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关于机器学习:Alink-如何连接-Kafka-数据源Java-版本

jiezi

本文次要探讨如何应用 Alink 的 Kafka 连贯组件（Kafka011SourceStreamOp 和 Kafka011SinkStreamOp）读取写入数据。如何你须要一个本地的 Kafka 数据源进行试验，能够参考我另外一篇文章，具体介绍了搭建 Kafka 及建设 Topic 的过程。

  • 在 MacOS 上搭建 Kafka

    https://zhuanlan.zhihu.com/p/…

  • 在 Windows 上搭建 Kafka

    https://zhuanlan.zhihu.com/p/…

首先，咱们演示如何将流式数据写入 Kafka。

假如曾经有一个 Kafka 的数据源（譬如：本地 Kafka 数据源，端口为 9092），并且 Kafka 中曾经有一个 topic，名称为 iris，则 Kafka 写入组件 Kafka011SinkStreamOp 能够如下设置：

    Kafka011SinkStreamOp sink = new Kafka011SinkStreamOp()
      .setBootstrapServers("localhost:9092")
      .setDataFormat("json")
      .setTopic("iris");

留神：Kafka 写入的数据只能为字符串，须要设置每条记录转化为字符串的形式，这里咱们应用 Json 格局。

咱们还须要结构一个获取流式数据的形式，最简略的形式是应用 CsvSourceStreamOp 组件，将 csv 数据（alink-release.oss-cn-beijing.aliyuncs.com）以流的形式读入。而后，再连贯 Kafka 写入组件，开始执行流式操作。残缺代码如下：

  private static void writeKafka() throws Exception {
    String URL = "https://alink-release.oss-cn-beijing.aliyuncs.com/data-files/iris.csv";
    String SCHEMA_STR
      = "sepal_length double, sepal_width double, petal_length double, petal_width double, category string";
    CsvSourceStreamOp data = new CsvSourceStreamOp().setFilePath(URL).setSchemaStr(SCHEMA_STR);

    Kafka011SinkStreamOp sink = new Kafka011SinkStreamOp()
      .setBootstrapServers("localhost:9092")
      .setDataFormat("json")
      .setTopic("iris");

    data.link(sink);

    StreamOperator.execute();}

因为 CSV 文件中数据无限，当读取完最初一条时，流式工作会完结。

接下来，咱们能够应用 Alink 的 Kafka011SourceStreamOp 组件读取数据，并设置其消费者组 ID，读取模式为从头开始，具体代码如下：

  private static void readKafka() throws Exception {Kafka011SourceStreamOp source = new Kafka011SourceStreamOp()
      .setBootstrapServers("localhost:9092")
      .setTopic("iris")
      .setStartupMode("EARLIEST")
      .setGroupId("alink_group");

    source.print();

    StreamOperator.execute();}

执行打印后果如下，两头略去大部分数据：

message_key|message|topic|topic_partition|partition_offset
-----------|-------|-----|---------------|----------------
null|{"sepal_width":3.4,"petal_width":0.2,"sepal_length":4.8,"category":"Iris-setosa","petal_length":1.6}|iris|0|0
null|{"sepal_width":4.1,"petal_width":0.1,"sepal_length":5.2,"category":"Iris-setosa","petal_length":1.5}|iris|0|1
null|{"sepal_width":2.8,"petal_width":1.5,"sepal_length":6.5,"category":"Iris-versicolor","petal_length":4.6}|iris|0|2
null|{"sepal_width":3.0,"petal_width":1.8,"sepal_length":6.1,"category":"Iris-virginica","petal_length":4.9}|iris|0|3
null|{"sepal_width":2.9,"petal_width":1.8,"sepal_length":7.3,"category":"Iris-virginica","petal_length":6.3}|iris|0|4
......
null|{"sepal_width":2.2,"petal_width":1.0,"sepal_length":6.0,"category":"Iris-versicolor","petal_length":4.0}|iris|0|145
null|{"sepal_width":2.4,"petal_width":1.0,"sepal_length":5.5,"category":"Iris-versicolor","petal_length":3.7}|iris|0|146
null|{"sepal_width":3.1,"petal_width":0.2,"sepal_length":4.6,"category":"Iris-setosa","petal_length":1.5}|iris|0|147
null|{"sepal_width":3.4,"petal_width":0.2,"sepal_length":4.8,"category":"Iris-setosa","petal_length":1.9}|iris|0|148
null|{"sepal_width":2.9,"petal_width":1.4,"sepal_length":6.1,"category":"Iris-versicolor","petal_length":4.7}|iris|0|149

能够看到间接从 Kafka 中获取的每条数据都是 Json 格局的字符串。

接下来，咱们须要对字符串外面的数据进行提取。举荐应用 JsonValueStreamOp，通过设置须要提取内容的 JsonPath，提取出各列数据。具体代码如下：

Kafka011SourceStreamOp source =
  new Kafka011SourceStreamOp()
    .setBootstrapServers("localhost:9092")
    .setTopic("iris")
    .setStartupMode("EARLIEST")
    .setGroupId("alink_group");

StreamOperator data = source
  .link(new JsonValueStreamOp()
      .setSelectedCol("message")
      .setReservedCols(new String[] {})
      .setOutputCols(new String[] {"sepal_length", "sepal_width", "petal_length", "petal_width", "category"})
      .setJsonPath(new String[] {"$.sepal_length", "$.sepal_width", "$.petal_length", "$.petal_width",
        "$.category"})
  );

System.out.print(data.getSchema());

data.print();

StreamOperator.execute();

对于后果数据的 Schema 打印为：

root
 |-- sepal_length: STRING
 |-- sepal_width: STRING
 |-- petal_length: STRING
 |-- petal_width: STRING
 |-- category: STRING

能够看出 JsonValueStreamOp 提取进去的后果都是 string 类型的，具体数据打印后果如下，略去两头的大部分数据。

sepal_length|sepal_width|petal_length|petal_width|category
------------|-----------|------------|-----------|--------
4.8|3.4|1.6|0.2|Iris-setosa
5.2|4.1|1.5|0.1|Iris-setosa
6.5|2.8|4.6|1.5|Iris-versicolor
6.1|3.0|4.9|1.8|Iris-virginica
7.3|2.9|6.3|1.8|Iris-virginica
......
5.2|2.7|3.9|1.4|Iris-versicolor
6.4|2.7|5.3|1.9|Iris-virginica
6.8|3.0|5.5|2.1|Iris-virginica
5.7|2.5|5.0|2.0|Iris-virginica
6.1|2.8|4.0|1.3|Iris-versicolor

至此，咱们曾经可能拿到数据了，只是数据的类型有问题，须要进行转换。咱们能够应用 Flink SQL 的 cast 办法，在代码实现上，只需在连贯 JsonValueStreamOp 之 后，应用 select 办法（其参数为 SQL 语句），具体代码如下：

StreamOperator data = source
  .link(new JsonValueStreamOp()
      .setSelectedCol("message")
      .setReservedCols(new String[] {})
      .setOutputCols(new String[] {"sepal_length", "sepal_width", "petal_length", "petal_width", "category"})
      .setJsonPath(new String[] {"$.sepal_length", "$.sepal_width", "$.petal_length", "$.petal_width",
        "$.category"})
  )
  .select("CAST(sepal_length AS DOUBLE) AS sepal_length,"
    + "CAST(sepal_width AS DOUBLE) AS sepal_width,"
    + "CAST(petal_length AS DOUBLE) AS petal_length,"
    + "CAST(petal_width AS DOUBLE) AS petal_width, category"
  );

执行新的代码，对于后果数据的 Schema 打印为：

root
 |-- sepal_length: DOUBLE
 |-- sepal_width: DOUBLE
 |-- petal_length: DOUBLE
 |-- petal_width: DOUBLE
 |-- category: STRING

每列数据都转化为相应的类型。具体数据打印后果如下，略去两头的大部分数据。

sepal_length|sepal_width|petal_length|petal_width|category
------------|-----------|------------|-----------|--------
4.8000|3.4000|1.6000|0.2000|Iris-setosa
5.2000|4.1000|1.5000|0.1000|Iris-setosa
6.5000|2.8000|4.6000|1.5000|Iris-versicolor
6.1000|3.0000|4.9000|1.8000|Iris-virginica
7.3000|2.9000|6.3000|1.8000|Iris-virginica
......
5.2000|2.7000|3.9000|1.4000|Iris-versicolor
6.4000|2.7000|5.3000|1.9000|Iris-virginica
6.8000|3.0000|5.5000|2.1000|Iris-virginica
5.7000|2.5000|5.0000|2.0000|Iris-virginica
6.1000|2.8000|4.0000|1.3000|Iris-versicolor

能够看出，配合应用的相干组件，能够残缺地从 Kafka 上读取、写入数据。前面，可通过 Alink 的各算法组件进行深刻计算。

以上。Alink 是基于 Flink 的机器学习算法平台，欢送拜访 Alink 的 GitHub 链接获取更多信息。也欢送退出 Alink 开源用户群进行交换～

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