Storm入门--Storm编程

Posted 2022-01-13 jing-wang

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篇首语：本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理，主要介绍了Storm入门--Storm编程相关的知识，希望对你有一定的参考价值。

以电信通话记录为例

移动呼叫及其持续时间将作为对Apache Storm的输入，Storm将处理和分组在相同呼叫者和接收者之间的呼叫及其呼叫总数。

编程思想：

在storm中，把对数据的处理过程抽象成一个topology，这个topology包含的组件主要是spout、bolt，以及以tuple形式在组件之间传输的数据流。这个数据流在topology流一遍，就是对数据的一次处理。

1、创建Spout类

这一部分，是创建数据流的源头。

创建一个类，实现IRichSpout接口，实现相应方法。其中几个方法的含义：

open -为Spout提供执行环境。执行器将运行此方法来初始化喷头。一般写一些第一次运行时要处理的逻辑
nextTuple -通过收集器发出生成的数据。核心，用于生成数据流
close -当spout将要关闭时调用此方法。
declareOutputFields -声明元组的输出模式。即，声明了从此spout出去的流都的数据格式
ack -确认处理了特定元组。
fail -指定不处理和不重新处理特定元组。

open(Map conf, TopologyContext context, SpoutOutputCollector collector)

conf - 为此spout提供storm配置。
context - 提供有关拓扑中的spout位置，其任务ID，输入和输出信息的完整信息。
collector - 使我们能够发出将由bolts处理的元组。

nextTuple()

nextTuple()从与ack()和fail()方法相同的循环中定期调用。它必须释放线程的控制，当没有工作要做，以便其他方法有机会被调用。因此，nextTuple的第一行检查处理是否已完成。如果是这样，它应该休眠至少一毫秒，以减少处理器在返回之前的负载。

declareOutputFields(OutputFieldsDeclarer declarer)

declarer -它用于声明输出流id，输出字段等，此方法用于指定元组的输出模式。

ack(Object msgId)

该方法确认已经处理了特定元组。

fail(Object o)

此方法通知特定元组尚未完全处理。 Storm将重新处理特定的元组

package com.jing.calllogdemo;

import org.apache.storm.spout.SpoutOutputCollector;
import org.apache.storm.task.TopologyContext;
import org.apache.storm.topology.IRichSpout;
import org.apache.storm.topology.OutputFieldsDeclarer;
import org.apache.storm.tuple.Fields;
import org.apache.storm.tuple.Values;

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
import java.util.Map;
import java.util.Random;

/*
spout类，负责产生数据流
 */
public class CallLogSpout implements IRichSpout 
    //spout 输出收集器
    private SpoutOutputCollector collector;
    //是否完成
    private boolean completed = false;
    //上下文对象
    private TopologyContext context;
    //随机发生器
    private Random randomGenerator = new Random();
    //索引
    private Integer idx = 0;

    @Override
    public void open(Map map, TopologyContext topologyContext, SpoutOutputCollector spoutOutputCollector) 
        //第一次运行要做的事
        this.context = topologyContext;
        this.collector = spoutOutputCollector;

    

    @Override
    public void close() 

    

    @Override
    public void activate() 

    

    @Override
    public void deactivate() 

    

    @Override
    public void nextTuple() 
        //产生第一条数据,

        if (this.idx <= 1000)
            List<String> mobileNumbers = new ArrayList<String>();
            mobileNumbers.add("1234123401");
            mobileNumbers.add("1234123402");
            mobileNumbers.add("1234123403");
            mobileNumbers.add("1234123404");

            Integer localIdx = 0;
            while (localIdx++ < 100 && this.idx++ <1000)
                //取出主叫
                String caller = mobileNumbers.get(randomGenerator.nextInt(4));
                //取出被叫
                String callee = mobileNumbers.get(randomGenerator.nextInt(4));
                while (caller == callee)
                    //重新取出被叫
                    callee = mobileNumbers.get(randomGenerator.nextInt(4));
                
                //模拟通话时长
                Integer duration = randomGenerator.nextInt(60);
                //输出元祖
                this.collector.emit(new Values(caller,callee,duration));
            
        

    

    @Override
    public void ack(Object o) 

    

    @Override
    public void fail(Object o) 

    

    @Override
    public void declareOutputFields(OutputFieldsDeclarer outputFieldsDeclarer) 
        //声明输出字段，定义元组的结构，定义输出字段名称
        outputFieldsDeclarer.declare(new Fields("from", "to", "duration"));

    

    @Override
    public Map<String, Object> getComponentConfiguration() 
        return null;

CallLogSpout

2、创建Bolt类

这一部分是完成对数据流的处理，Bolt把元组作为输入，对元组进行处理后，产生新的元组。

创建一个类，实现IRichBolt接口，实现相应方法。

prepare -为bolt提供要执行的环境。执行器将运行此方法来初始化spout。
execute -处理单个元组的输入
cleanup -当spout要关闭时调用。
declareOutputFields -声明元组的输出模式。

prepare(Map conf, TopologyContext context, OutputCollector collector)

conf -为此bolt提供Storm配置。
context -提供有关拓扑中的bolt位置，其任务ID，输入和输出信息等的完整信息。
collector -使我们能够发出处理的元组。

execute(Tuple tuple)

这是bolt的核心方法，这里的元组是要处理的输入元组。execute方法一次处理单个元组。元组数据可以通过Tuple类的getValue方法访问。不必立即处理输入元组。多元组可以被处理和输出为单个输出元组。处理的元组可以通过使用OutputCollector类发出。

cleanup()

declareOutputFields(OutputFieldsDeclarer declarer)

这个方法用于指定元组的输出模式，参数declarer用于声明输出流id，输出字段等。

这里有两个bolt

呼叫日志创建者bolt接收呼叫日志元组。呼叫日志元组具有主叫方号码，接收方号码和呼叫持续时间。此bolt通过组合主叫方号码和接收方号码简单地创建一个新值。新值的格式为“来电号码 - 接收方号码”，并将其命名为新字段“呼叫”

package com.jing.calllogdemo;

import org.apache.storm.task.OutputCollector;
import org.apache.storm.task.TopologyContext;
import org.apache.storm.topology.IRichBolt;
import org.apache.storm.topology.OutputFieldsDeclarer;
import org.apache.storm.tuple.Fields;
import org.apache.storm.tuple.Tuple;
import org.apache.storm.tuple.Values;

import java.util.Map;
/*
创建calllog日志的bolt
 */
public class CallLogCreatorBolt implements IRichBolt 
    private OutputCollector collector;

    @Override
    public void prepare(Map map, TopologyContext topologyContext, OutputCollector outputCollector) 
        this.collector = outputCollector;
    

    @Override
    public void execute(Tuple tuple) 
        //处理新的同话记录
        String from = tuple.getString(0);
        String to = tuple.getString(1);
        Integer duration = tuple.getInteger(2);
        //产生新的tuple
        String fromTO = from + "-" + to;
        collector.emit(new Values(fromTO, duration));

    

    @Override
    public void cleanup() 

    

    @Override
    public void declareOutputFields(OutputFieldsDeclarer outputFieldsDeclarer) 
        //设置输出字段的名称
        outputFieldsDeclarer.declare(new Fields("call", "duration"));
    

    @Override
    public Map<String, Object> getComponentConfiguration() 
        return null;

CallLogCreatorBolt

呼叫日志创建者bolt接收呼叫日志元组。呼叫日志元组具有主叫方号码，接收方号码和呼叫持续时间。此bolt通过组合主叫方号码和接收方号码简单地创建一个新值。新值的格式为“来电号码 - 接收方号码”，并将其命名为新字段“呼叫”。

package com.jing.calllogdemo;

import org.apache.storm.task.OutputCollector;
import org.apache.storm.task.TopologyContext;
import org.apache.storm.topology.IRichBolt;
import org.apache.storm.topology.OutputFieldsDeclarer;
import org.apache.storm.tuple.Fields;
import org.apache.storm.tuple.Tuple;

import java.util.HashMap;
import java.util.Map;
/*
通话记录计数器bolt
 */
public class CallLogCounterBolt implements IRichBolt 
    Map<String, Integer> counterMap;
    private OutputCollector collector;
    @Override
    public void prepare(Map map, TopologyContext topologyContext, OutputCollector outputCollector) 
        this.counterMap = new HashMap<String, Integer>();
        this.collector = outputCollector;
    

    @Override
    public void execute(Tuple tuple) 
        String call = tuple.getString(0);
        Integer duration = tuple.getInteger(1);
        if(!counterMap.containsKey(call))
            counterMap.put(call, 1);
        else 
            Integer c = counterMap.get(call) + duration;
            counterMap.put(call, c);
        
        collector.ack(tuple);

    

    @Override
    public void cleanup() 
        for(Map.Entry<String, Integer> entry : counterMap.entrySet())
            System.out.println(entry.getKey() + " : " + entry.getValue());
        

    

    @Override
    public void declareOutputFields(OutputFieldsDeclarer outputFieldsDeclarer) 
        outputFieldsDeclarer.declare(new Fields("call"));

    

    @Override
    public Map<String, Object> getComponentConfiguration() 
        return null;

CallLogCounterBolt

3、创建执行入口类，构建Topology

Storm拓扑基本上是一个Thrift结构。 TopologyBuilder类提供了简单而容易的方法来创建复杂的拓扑。TopologyBuilder类具有设置spout（setSpout）和设置bolt（setBolt）的方法。最后，TopologyBuilder有createTopology来创建拓扑。使用以下代码片段创建拓扑 -

package com.jing.calllogdemo;

import org.apache.storm.Config;
import org.apache.storm.LocalCluster;
import org.apache.storm.StormSubmitter;
import org.apache.storm.generated.AlreadyAliveException;
import org.apache.storm.generated.AuthorizationException;
import org.apache.storm.generated.InvalidTopologyException;
import org.apache.storm.topology.TopologyBuilder;
import org.apache.storm.tuple.Fields;

public class App 
    public static void main(String[] args) throws InterruptedException, InvalidTopologyException, AuthorizationException, AlreadyAliveException 
        TopologyBuilder builder = new TopologyBuilder();

        //设置spout
        builder.setSpout("spout", new CallLogSpout());
        //设置creator-bolt
        builder.setBolt("creator-bolt", new CallLogCreatorBolt()).shuffleGrouping("spout");
        //设置countor-bolt
        builder.setBolt("counter-bolt", new CallLogCounterBolt()).
                fieldsGrouping("creator-bolt", new Fields("call"));

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

        /*本地模式
        LocalCluster cluster = new LocalCluster();
        cluster.submitTopology("LogAnalyserStorm", config, builder.createTopology());
        Thread.sleep(10000);
        cluster.shutdown();

         */

        StormSubmitter.submitTopology("myTop", config, builder.createTopology());

App

为了开发目的，我们可以使用“LocalCluster”对象创建本地集群，然后使用“LocalCluster”类的“submitTopology”方法提交拓扑。 “submitTopology”的参数之一是“Config”类的实例。“Config”类用于在提交拓扑之前设置配置选项。此配置选项将在运行时与集群配置合并，并使用prepare方法发送到所有任务（spout和bolt）。一旦拓扑提交到集群，我们将等待10秒钟，集群计算提交的拓扑，然后使用“LocalCluster”的“shutdown”方法关闭集群。完整的程序代码如下 -

参考：

作者：raincoffee
链接：https://www.jianshu.com/p/7af9693d9ffc
来源：简书
简书著作权归作者所有，任何形式的转载都请联系作者获得授权并注明出处。

生产环境的集群上运行topology

1）修改提交方式，在代码中

2）导出jar包 mvn

3）在linux上运行topologys

&>storm jar XXX.jar full.class.name

以上是关于Storm入门--Storm编程的主要内容，如果未能解决你的问题，请参考以下文章

第1节 storm编程：2storm的基本介绍

Storm入门Twitter Storm源代码分析之CoordinatedBolt

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