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java框架如何处理流式处理？

WBOY

发布： 2024-08-08 14:45:03

原创

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java 框架为高效流式处理提供了支持，包括：apache kafka（高吞吐率、低延迟的消息队列）apache storm（并行处理、高容错的实时计算框架）apache flink（统一的流和批处理框架，支持低延迟和状态管理）

java框架如何处理流式处理？

Java 框架处理流式处理

流式处理涉及实时处理不断流入的大量数据，这对于构建实时分析、监控和事件驱动的应用程序至关重要。Java 框架为高效处理流式数据提供了以下功能：

1. Apache Kafka

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Apache Kafka 是一个分布式消息队列框架，用于在高吞吐率和低延迟的情况下存储和处理流数据。它提供了：

数据分区
负载平衡
容错能力

代码示例：

import org.apache.kafka.clients.consumer.ConsumerRecord;
import org.apache.kafka.clients.consumer.ConsumerRecords;
import org.apache.kafka.clients.consumer.KafkaConsumer;

public class KafkaConsumerExample {

  public static void main(String[] args) {
    Properties properties = new Properties();
    properties.put(ConsumerConfig.BOOTSTRAP_SERVERS_CONFIG, "localhost:9092");
    properties.put(ConsumerConfig.GROUP_ID_CONFIG, "test-group");

    Consumer<String, String> consumer = new KafkaConsumer<>(properties);
    consumer.subscribe(Arrays.asList("test-topic"));

    while (true) {
      ConsumerRecords<String, String> records = consumer.poll(1000);
      for (ConsumerRecord<String, String> record : records) {
        System.out.printf("Received key: %s, value: %s\n", record.key(), record.value());
      }
    }
  }
}

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2. Apache Storm

开源电子商务系统(网店) iWebShop

iWebShop基于iWebSI框架开发，在获得iWebSI技术平台库支持的条件下，iWebShop可以轻松满足用户量级百万至千万级的大型电子商务网站的性能要求。站点的集群与分布式技术（分布式计算与存储/高可用性/负载均衡）被屏蔽在SI 平台之内，基于iWebShop并且按照SI平台库扩展规范开发的新增功能模块，也将同时获得这种超级计算与处理的能力。作为开源的LAMP电子商务系统，iWebShop

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Apache Storm 是一个分布式实时计算框架，用于处理大规模、低延迟的数据流。它提供：

并行处理
高容错能力
可扩展性

代码示例：

import org.apache.storm.Config;
import org.apache.storm.LocalCluster;
import org.apache.storm.spout.SpoutOutputCollector;
import org.apache.storm.task.OutputCollector;
import org.apache.storm.task.TopologyContext;
import org.apache.storm.topology.OutputFieldsDeclarer;
import org.apache.storm.topology.TopologyBuilder;
import org.apache.storm.topology.base.BaseRichSpout;
import org.apache.storm.topology.base.BaseRichBolt;
import org.apache.storm.tuple.Fields;
import org.apache.storm.tuple.Tuple;
import org.apache.storm.tuple.Values;

public class StormTopologyExample {

  public static void main(String[] args) throws Exception {
    TopologyBuilder builder = new TopologyBuilder();

    builder.setSpout("spout", new WordSpout(), 1);
    builder.setBolt("count-bolt", new WordCountBolt(), 1)
      .shuffleGrouping("spout");

    Config config = new Config();
    config.setDebug(true);

    LocalCluster cluster = new LocalCluster();
    cluster.submitTopology("test-topology", config, builder.createTopology());
    Thread.sleep(10000);
    cluster.shutdown();
  }

  public static class WordSpout extends BaseRichSpout {
    private SpoutOutputCollector collector;
    private String[] words = {"hello", "world", "this", "is", "a", "test"};

    @Override
    public void open(Map<String, Object> conf, TopologyContext context, SpoutOutputCollector collector) {
      this.collector = collector;
    }

    @Override
    public void nextTuple() {
      for (String word : words) {
        collector.emit(new Values(word));
      }
    }

    @Override
    public void declareOutputFields(OutputFieldsDeclarer declarer) {
      declarer.declare(new Fields("word"));
    }
  }

  public static class WordCountBolt extends BaseRichBolt {
    private OutputCollector collector;

    @Override
    public void prepare(Map<String, Object> conf, TopologyContext context, OutputCollector collector) {
      this.collector = collector;
    }

    @Override
    public void execute(Tuple tuple) {
      String word = tuple.getStringByField("word");
      Integer count = tuple.getIntegerByField("count");

      collector.emit(new Values(word, count + 1));
    }

    @Override
    public void declareOutputFields(OutputFieldsDeclarer declarer) {
      declarer.declare(new Fields("word", "count"));
    }
  }
}

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3. Apache Flink

Apache Flink 是一个统一的流和批处理框架，支持实时应用的构建。它提供：

低延迟
高吞吐率
状态管理

代码示例：

import org.apache.flink.streaming.api.datastream.DataStream;
import org.apache.flink.streaming.api.environment.StreamExecutionEnvironment;

public class FlinkExample {

  public static void main(String[] args) throws Exception {
    StreamExecutionEnvironment env = StreamExecutionEnvironment.getExecutionEnvironment();

    DataStream<String> dataStream = env.socketTextStream("localhost", 9000);

    dataStream.flatMap(value -> Arrays.asList(value.split(" "))).filter(word -> !word.isEmpty())
      .countWindowAll(10).sum(1).print();

    env.execute();
  }
}

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通过使用这些框架，Java 开发人员可以构建高效且可扩展的流式处理应用程序，以实时响应大数据流。

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