Spark Structured streaming框架（1）之基本使用

　　 Spark Struntured Streaming是Spark 2.1.0版本后新增加的流计算引擎，本博将通过几篇博文详细介绍这个框架。这篇是介绍Spark Structured Streaming的基本开发方法。以Spark 自带的example进行测试和介绍，其为"StructuredNetworkWordcount.scala"文件。

1. Quick Example

　　由于我们是在单机上进行测试，所以需要修单机运行模型，修改后的程序如下：

package org.apache.spark.examples.sql.streaming

import org.apache.spark.sql.SparkSession

/**

* Counts words in UTF8 encoded, '\n' delimited text received from the network.

*

* Usage: StructuredNetworkWordCount <hostname> <port>

* <hostname> and <port> describe the TCP server that Structured Streaming

* would connect to receive data.

*

* To run this on your local machine, you need to first run a Netcat server

* `$ nc -lk 9999`

* and then run the example

* `$ bin/run-example sql.streaming.StructuredNetworkWordCount

* localhost 9999`

*/

object StructuredNetworkWordCount {

def main(args: Array[String]) {

if (args.length < 2) {

System.err.println("Usage: StructuredNetworkWordCount <hostname> <port>")

System.exit(1)

}

val host = args(0)

val port = args(1).toInt

val spark = SparkSession

.builder

.appName("StructuredNetworkWordCount")

.master("local[*]")

.getOrCreate()

import spark.implicits._

// Create DataFrame representing the stream of input lines from connection to host:port

val lines = spark.readStream

.format("socket")

.option("host", host)

.option("port", port)

.load()

// Split the lines into words

val words = lines.as[String].flatMap(_.split(" "))

// Generate running word count

val wordCounts = words.groupBy("value").count()

// Start running the query that prints the running counts to the console

val query = wordCounts.writeStream

.outputMode("complete")

.format("console")

.start()

query.awaitTermination()

}

}

2. 剖析

　　对于上述所示的程序，进行如下的解读和分析：

2.1 数据输入

　　在创建SparkSessiion对象之后，需要设置数据源的类型，及数据源的配置。然后就会数据源中源源不断的接收数据，接收到的数据以DataFrame对象存在，该类型与Spark SQL中定义类型一样，内部由Dataset数组组成。

如下程序所示，设置输入源的类型为socket，并配置socket源的IP地址和端口号。接收到的数据流存储到lines对象中，其类型为DataFarme。

// Create DataFrame representing the stream of input lines from connection to host:port

val lines = spark.readStream

.format("socket")

.option("host", host)

.option("port", port)

.load()

2.2 单词统计

　　如下程序所示，首先将接受到的数据流lines转换为String类型的序列；接着每一批数据都以空格分隔为独立的单词；最后再对每个单词进行分组并统计次数。

// Split the lines into words

val words = lines.as[String].flatMap(_.split(" "))

// Generate running word count

val wordCounts = words.groupBy("value").count()

2.3 数据输出

通过DataFrame对象的writeStream方法获取DataStreamWrite对象，DataStreamWrite类定义了一些数据输出的方式。Quick example程序将数据输出到控制终端。注意只有在调用start()方法后，才开始执行Streaming进程，start()方法会返回一个StreamingQuery对象，用户可以使用该对象来管理Streaming进程。如上述程序调用awaitTermination()方法阻塞接收所有数据。

3. 异常

3.1 拒绝连接

　　当直接提交编译后的架包时，即没有启动"nc –lk 9999"时，会出现图 11所示的错误。解决该异常，只需在提交(spark-submit)程序之前，先启动"nc"命令即可解决，且不能使用"nc –lk localhost 9999".

图 11

3.2 NoSuchMethodError

　　当通过mvn打包程序后，在命令行通过spark-submit提交架包，能够正常执行，而通过IDEA执行时会出现图 12所示的错误。

图 12

　　出现这个异常，是由于项目中依赖的Scala版本与Spark编译的版本不一致，从而导致出现这种错误。图 13和图 14所示，Spark 2.10是由Scala 2.10版本编译而成的，而项目依赖的Scala版本是2.11.8，从而导致出现了错误。

图 13

图 14

　　解决该问题，只需在项目的pom.xml文件中指定与spark编译的版本一致，即可解决该问题。如图 15所示的执行结果。

图 15

4. 参考文献

[1]. Structured Streaming Programming Guide.