Flink：实时数据处理（7.状态编程）

一. 状态管理

1. 状态类型

• 由⼀个任务维护，并且⽤来计算某个结果的所有数据，都属于这个任务的状
  态
• 可以认为状态就是⼀个本地变量，可以被任务的业务逻辑访问
• Flink 会进⾏状态管理，包括状态⼀致性、故障处理以及⾼效存储和访问，以
  便开发⼈员可以专注于应⽤程序的逻辑

Flink有两种类型的状态：

• 算⼦状态（Operator State）
  算⼦状态的作⽤范围限定为算⼦任务

• 键控状态（Keyed State）
  根据输⼊数据流中定义的键（key）来维护和访问

1.1 算子状态（operator state）

• 算⼦状态的作⽤范围限定为算⼦任务，由同⼀并⾏任务所处理的所有数据都
  可以访问到相同的状态
• 状态对于同⼀任务⽽⾔是共享的
• 算⼦状态不能由相同或不同算⼦的另⼀个任务访问

1.1.1 列表状态（List state）

将状态表示为⼀组数据的列表

1.1.2 联合列表状态（Union List state）

将状态表示为数据的列表。它与常规列表状态的区别在于，在发⽣故 障时，可以从保存点（savepoint）启动应⽤程序时恢复

1.1.3 广播状态（Broadcast state）

如果⼀个算⼦有多项任务，⽽它的每项任务状态⼜都相同，那么这种特 殊情况最适合应⽤⼴播状态

1.2 键控状态（keyed state）

• 键控状态是根据输⼊数据流中定义的键（key）来维护和访问的
• Flink 为每个 key 维护⼀个状态实例，并将具有相同键的所有数据，都分区到
  同⼀个算⼦任务中，这个任务会维护和处理这个 key 对应的状态
• 当任务处理⼀条数据时，它会⾃动将状态的访问范围限定为当前数据的 key

1.2.1 值状态（Value State）

将状态表示为单个的值
ValueState[T] 保存单个的值，值的类型为 T。

• get 操作: ValueState.value()
• set 操作: ValueState.update(value: T)
  new ValueStateDescriptor(“last-temp”, Types.of[T])

案例：当连续两个温度的差值超过1.7度时报警

import com.jaffe.day02.{
   SensorReading, SensorSource}
import org.apache.flink.api.common.functions.RichFlatMapFunction
import org.apache.flink.api.common.state.{
   ValueState, ValueStateDescriptor}
import org.apache.flink.configuration.Configuration
import org.apache.flink.streaming.api.scala._
import org.apache.flink.util.Collector

/**
 * @Author jaffe
 * @Date 2020/06/16  14:15
 */

//需求：当连续两个温度的差值超过1.7度时报警
object ValueStateInFlatMap {
   
  def main(args: Array[String]): Unit = {
   
    val env = StreamExecutionEnvironment.getExecutionEnvironment
    env.setParallelism(1)

    val stream = env
      .addSource(new SensorSource)
      .keyBy(_.id)
      .flatMap(new TemperatureAlert(1.7))

    stream.print()
    env.execute()

  }

  class TemperatureAlert(val diff: Double) extends RichFlatMapFunction[SensorReading,(String,Double,Double)]{
   
  private var lastTemp:ValueState[Double] = _

    override def open(parameters: Configuration): Unit = {
   
      lastTemp = getRuntimeContext.getState(
        new ValueStateDescriptor[Double]("last-temp",classOf[Double])
      )
    }

    override def