elasticsearch-spark的用法

作者：Zephery
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一、原生RDD支持
1.1 基础配置
1.2 读取es数据
1.3 写数据
二、Spark Streaming
三、Spark SQL
四、Spark Structure Streaming

Hadoop允许Elasticsearch在Spark中以两种方式使用：通过自2.1以来的原生RDD支持，或者通过自2.0以来的Map/Reduce桥接器。从5.0版本开始，elasticsearch-hadoop就支持Spark 2.0。目前spark支持的数据源有：
（1）文件系统：LocalFS、HDFS、Hive、text、parquet、orc、json、csv
（2）数据RDBMS：mysql、oracle、mssql
（3）NOSQL数据库：HBase、ES、Redis
（4）消息对象：Redis

elasticsearch相对hdfs来说，容易搭建、并且有可视化kibana支持，非常方便spark的初学入门，本文主要讲解用elasticsearch-spark的入门。

一、原生RDD支持

1.1 基础配置

相关库引入：

        <dependency>
            <groupId>org.elasticsearch</groupId>
            <artifactId>elasticsearch-spark-30_2.13</artifactId>
            <version>8.1.3</version>
        </dependency>

SparkConf配置，更多详细的请点击这里或者源码ConfigurationOptions。

public static SparkConf getSparkConf() {
    SparkConf sparkConf = new SparkConf().setAppName("elasticsearch-spark-demo");
    sparkConf.set("es.nodes", "host")
            .set("es.port", "xxxxxx")
            .set("es.nodes.wan.only", "true")
            .set("es.net.http.auth.user", "elxxxxastic")
            .set("es.net.http.auth.pass", "xxxx")
            .setMaster("local[*]");
    return sparkConf;
}

1.2 读取es数据

这里用的是kibana提供的sample data里面的索引kibana_sample_data_ecommerce，也可以替换成自己的索引。

public static void main(String[] args) {
    SparkConf conf = getSparkConf();
    try (JavaSparkContext jsc = new JavaSparkContext(conf)) {

        JavaPairRDD<String, Map<String, Object>> esRDD =
                JavaEsSpark.esRDD(jsc, "kibana_sample_data_ecommerce");
        esRDD.collect().forEach(System.out::println);
    }
}

esRDD同时也支持query语句esRDD(final JavaSparkContext jsc, final String resource, final String query)，一般对es的查询都需要根据时间筛选一下，不过相对于es的官方sdk，并没有那么友好的api，只能直接使用原生的dsl语句。

1.3 写数据

支持序列化对象、json，并且能够使用占位符动态索引写入数据（使用较少），不过多介绍了。

public static void jsonWrite(){
    String json1 = "{\"reason\" : \"business\",\"airport\" : \"SFO\"}";
    String json2 = "{\"participants\" : 5,\"airport\" : \"OTP\"}";
    JavaRDD<String> stringRDD = jsc.parallelize(ImmutableList.of(json1, json2));
    JavaEsSpark.saveJsonToEs(stringRDD, "spark-json");
}

比较常用的读写也就这些，更多可以看下官网相关介绍。

二、Spark Streaming

spark的实时处理，es5.0的时候开始支持，Spark Streaming中的DStream编程接口是RDD，我们需要对RDD进行处理，处理起来较为费劲且不美观。

在spark streaming中，如果我们需要修改流程序的代码，在修改代码重新提交任务时，是不能从checkpoint中恢复数据的（程序就跑不起来），是因为spark不认识修改后的程序了。

public class EsSparkStreaming extends EsBaseConfig {
    public static void main(String[] args) throws StreamingQueryException, TimeoutException {
        SparkConf conf = getSparkConf();
        JavaSparkContext jsc = new JavaSparkContext(conf);
        JavaStreamingContext jssc = new JavaStreamingContext(jsc, Seconds.apply(1));

        Map<String, ?> numbers = ImmutableMap.of("one", 1, "two", 2);
        Map<String, ?> airports = ImmutableMap.of("OTP", "Otopeni", "SFO", "San Fran");

        JavaRDD<Map<String, ?>> javaRDD = jsc.parallelize(ImmutableList.of(numbers, airports));
        Queue<JavaRDD<Map<String, ?>>> microbatches = new LinkedList<>();
        microbatches.add(javaRDD);
        JavaDStream<Map<String, ?>> javaDStream = jssc.queueStream(microbatches);

        JavaEsSparkStreaming.saveToEs(javaDStream, "spark-streaming");

        jssc.start();
    }
}

这里没有执行awaitTermination，执行代码后没有卡住，即可在es上查看

三、Spark SQL

elasticsearch-hadoop也提供了spark sql的插件，换言之，elasticsearch变成了Spark SQL的原生数据源，可以通过Spark SQL显示调用，下面的例子将kibana_sample_data_ecommerce索引读取，然后转化成dataset，在用sql来统计出当前货币。

public class EsToMysqlDemo extends EsBaseConfig {
    public static void main(String[] args) {
        SparkConf conf = getSparkConf();
        try (JavaSparkContext jsc = new JavaSparkContext(conf)) {
            SparkSession sparkSession = SparkSession.builder()
                    .config(conf)
                    .getOrCreate();
            JavaRDD<Map<String, Object>> esRDD = JavaEsSpark.esRDD(jsc, "kibana_sample_data_ecommerce").values();
            JavaRDD<Row> map = esRDD.map(v -> {
                String currency = v.get("currency").toString();
                String customerFullName = v.get("customer_full_name").toString();
                String productsSku = v.getOrDefault("products", "").toString();

                return RowFactory.create(currency, customerFullName, productsSku);
            });
            Dataset<Row> dataset = sparkSession.createDataFrame(map, StructType.fromDDL("currency string,customer_full_name string,products string"));
            dataset.show(2);

            Dataset<Row> count = dataset.select("currency").groupBy("currency").count();
            count.show(2);


        }
    }
}

第一个show展示了当前的dataset，第二个show展示group by之后的结果。

四、Spark Structure Streaming

Structured Streaming使用DataFrame、DataSet的编程接口，处理数据时可以使用Spark SQL中提供的方法，数据的转换和输出会变得更加简单。

在structured streaming中，对于指定的代码修改操作，是不影响修改后从checkpoint中恢复数据的。具体可参见文档。下面这个例子是从控制台中读取数据，然后根据","切割，把第一个赋值给name，然后写入到es的spark-structured-streaming索引中去，启动程序前需要在控制台执行下命令：nc -lk 9999。

@Data
public static class PersonBean {
    private String name;
    private String surname;
}

public static void main(String[] args) throws StreamingQueryException {
    SparkConf sparkConf = getSparkConf();
    SparkSession spark = SparkSession.builder().config(sparkConf).getOrCreate();


    Dataset<Row> lines = spark.readStream().format("socket").option("host", "localhost").option("port", 9999).load();

    Dataset<PersonBean> people = lines.as(Encoders.STRING())
            .map((MapFunction<String, PersonBean>) value -> {
                String[] split = value.split(",");
                PersonBean personBean = new PersonBean();
                personBean.setName(split[0]);
                return personBean;
            }, Encoders.bean(PersonBean.class));

    StreamingQuery es = people.writeStream().option("checkpointLocation", "./location")
            .format("es").start("spark-structured-streaming");
    es.awaitTermination();
}

checkpointLocation是用来设置检查点，里面会存储一些commits、offsets、sinks、metadata的信息。

执行完nc -lk 9999后，在控制台随便输入，即可在es中查看响应的结果。

相关源代码：

spark-java-demo

1.Apache Spark support

2.elasticsearch-hadoop

3.使用SparkSQL操作Elasticsearch - Spark入门教程

4.Spark——Spark Streaming 对比 Structured Streaming