Flink CEP学习线路指导1：Flink CEP入门

Irma ·

更新时间:2024-11-13

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问题导读

1.Flink CEP是什么？
2.Flink CEP可以做哪些事情？
3.Flink CEP和流式处理有什么区别？
4.Flink CEP实现方式有哪些？

Flink CEP在Flink里面还是比较难以理解的。有的老铁甚至以为和Flink流式处理是差不多的。其实Flink CEP跟流式处理确实有相似的地方。但是Flink CEP处理的是流式数据，但是却并不是流式处理（datastream）。后面给大家详细讲解。

Flink CEP有的大家甚至不知道CEP是什么？CEP在Flink未产生以前，已经有CEP，并不是有了Flink才有CEP，我们这里重点是讲Flink CEP。CEP本身的含义是复杂事件处理。那么它为什么可以处理复杂事件，这就跟它的原理有关系了。所以我们需要了解NFA，NFA是什么？它的含义是非确定有限自动状态机。我们明确它的概念是什么就可以了。后面同样也会给大家补充。

由于官网只讲了CEP的基础部分，因此我们需要给大家补充原理部分，基础（组成）部分，以及编程方面的内容。

也就是我们按照下面线路来学习：
1.首先认识Flink CEP
2.Flink CEP原理机制
3.Flink CEP编程
通过上面三部分，我们来学习Flink CEP。

1.认识Flink CEP

1.Flink CEP是什么？
Flink CEP一个复杂事件处理库，它和机器学习库是一样的，也就是Flink CEP是Flink的一个分支，跟机器学习一样是Flink的一个分支。下面是官网的截图，大家可以参考。

亦可参考官网：
https://ci.apache.org/projects/flink/flink-docs-release-1.9/dev/libs/cep.html
由于版本会更新，网址可能会失效，大家可以自己访问官网。
https://flink.apache.org/
然后找到对应的版本即可

2.Flink CEP的作用是什么？

我们知道了Flink CEP是什么，接着我们需要看Flink能干啥？
Flink CEP可以在事件流中根据我们的设定的规则，检测出有意义的事情，并尽快做出响应。比如银行卡盗刷，在几秒内或则几分钟内，在不同的地方多次刷银行卡，Flink CEP能及时的检测到，并预警通知，让用户及时知道，银行卡有丢失的可能。对于DDos攻击，我们同样根据设置的pattern【规则】，来检测攻击的ip地址。

3.Flink CEP有什么特点？

Flink CEP特点很有意思，比如我们查询数据库，我们的数据是静态的，也就是数据是躺在数据库的，我们查询条件是可以随时的变的。可是Flink CEP查询是固定的，也就是规则Pattern是固定的，数据却是流动的。

当然有些公司，由于对Flink CEP，有修该规则Pattern的需求，所以把Flink CEP的Pattern做成可以修改的一种机制。但是总体来说，Flink CEP的规则一般来说是不会经常变化的。

对于规则或则Pattern是什么？大家根据下图可以有一个感性的认知，后面讲编程方面的知识，将会让大家看到Pattern的实现。

4.Flink CEP实现

Flink CEP通过什么实现？
官网亦提供了两种方式，如同Spark API和Spark sql，对于同一个功能，他们有两种不同的实现方式
1.Flink CEP API
2.Flink CEP SQL< br />
1.Flink CEP API

内容比较多一些，如果我们全部看完下面文章后，我们关于Flink CEP的知识已经非常全面，并且你看网上的所有文章，都能看的懂，为CEP打下底子，还可以实现CEP程序，并且应用于实践。

1.什么是CEP以及量词的含义
通过这篇文章，我们懂了CEP是什么，以及CEP中量词的作用，量词更多的是我们对事件出现的次数的描述和表达。比如事件出现1次还是几次，还是事件是循环模式等。更多参考：
http://www.aboutyun.com/forum.php?mod=viewthread&tid=27142

2.条件分类
CEP条件分类，跟我们的SQL分类是类似的，是对事件的过滤，可以通过where，or,until 等关键字，更多可参考
http://www.aboutyun.com/forum.php?mod=viewthread&tid=27295

3.独立模式【Patterns】操作Pattern Operation
CEP有独立模式和组合模式，独立模式操作同样有过滤，条件组合，停止条件，亦有optional() 表示，这个事件可以发生，也可以不发生，greedy()则事件进入循环模式，表示事件尽可能重复，更多参考
http://www.aboutyun.com/forum.php?mod=viewthread&tid=27300

4.组合模式、循环模式介绍
对于组合模式讲的事件组合之后的关系，比如事件之间如何严格指定，第一个事件之后，必须发生第二个事件，比如我们这里以登陆为例，如果一个ip地址登陆失败了，则第二次，这个ip地址又失败了，则输出，这是一个严格的连续，使用next表示。如果第一个事件之后，第二个事件并没有发生，而是在第三个事件的时候发生。我们可以使用followBy（），这是宽松连续性。更多参考：
http://www.aboutyun.com/forum.php?mod=viewthread&tid=27308

5.组模式以及组操作【api】
对于组操作，对于begin是定义模式开始，对于next，followedBy，followedByAny则是添加新模式，并且定义了相邻模式的关系。这里可以让我们读懂CEP模式的程序，更多参考
http://www.aboutyun.com/forum.php?mod=viewthread&tid=27311

6.匹配跳过策略【api】
匹配跳过策略的应用场景，如果多个匹配成功，可能我不需要这么多，按照匹配策略，过滤下就可以。文中介绍了跳过匹配策略的4种类型，更多参考
http://www.aboutyun.com/forum.php?mod=viewthread&tid=27334

7.模式检测
仍然可以使用旧样式API，如select / flatSelect，但是在Flink1.8中引入PatternProcessFunction。CEP中，在PatternStream上调用select或flatSelect来获取某个模式下匹配到的事件来实现我们的业务逻辑。更多参考
http://www.aboutyun.com/forum.php?mod=viewthread&tid=27335

8.CEP库中的时间、例子、版本说明
Flink中有对于延迟事件的处理，CEP中也有这方面的考虑，更多参考
http://www.aboutyun.com/forum.php?mod=viewthread&tid=27337

看完上面，我们可以参考一些案例
Flink: CEP实现空气质量检测
https://www.aboutyun.com/forum.php?mod=viewthread&tid=27487

2.Flink CEP SQL
对于Flink CEP SQL是官网后期添加的，当前版本Flink1.9，已经发展的很不错了。下面关于Flink CEP SQL仅供参考

彻底明白Flink系统学习29-1：【Flink1.7】流概念之模式检测
https://www.aboutyun.com/forum.php?mod=viewthread&tid=26674

彻底明白Flink系统学习29-2：【Flink1.7】流概念之模式检测
https://www.aboutyun.com/forum.php?mod=viewthread&tid=26688

彻底明白Flink系统学习29-3：【Flink1.7】流概念之模式检测
https://www.aboutyun.com/forum.php?mod=viewthread&tid=26694

彻底明白Flink系统学习29-4：【Flink1.7】流概念之模式检测
https://www.aboutyun.com/forum.php?mod=viewthread&tid= 26695

4.Flink CEP与DataStream对比

虽然我们可能看了不少的内容，可能很多人的依然有疑惑，Flink CEP处理的是流式数据，DataStream处理的也是流式数据，那么他们到底有什么区别？

我们可以看到Flink CEP和流式处理：
CEP：更着重是在流式数据中查找，也就是对源数据不做处理，只是在数据流中查找匹配。
流式处理：更着重是对数据的加工和处理。一般不会在数据中去查找匹配。
比如下图，我们有流式数据如下：
1 2 3 4 5 6 7 1 2 2 3 。。。。
经过流式处理数据map都加1，
这时候流式数据处理为：
2 3 4 5 6 7 2 3 4 4。。。。

如果是CEP，则为：从源数据中查找匹配：123
1 2 3 4 5 6 7 1 2 2 3。。。。

于是我们找到匹配：
1 2 3
1 2 2 3
123

。。。。

上面我们就可以看到他们的不同，当然可能因为我们对于CEP查找匹配还不够了解，那么我们可以继续往下学习。

Flink CEP图

Flink streaming图

上面其实只是让我们了解了Flink CEP，后面将会给大家介绍Flink CEP原理以及编程。

以上内容部分录制视频【目前网上唯一Flink CEP视频】：