详解Flink SQL函数大全

Flink SQL是Flink框架提供的一种SQL语言集成。除了支持基本的SQL查询外，Flink SQL还支持一系列的函数，这些函数可以用于处理数据，例如日期计算和字符串处理等。Flink SQL函数大全包括时间函数、窗口函数、自定义函数、获取当前时间函数等。

一、Flink SQL时间函数

时间函数在Flink SQL中有很重要的作用。下面我们来介绍几个常用的Flink SQL时间函数：

1. CURRENT_TIME

CURRENT_TIME函数返回当前时间

SELECT CURRENT_TIME;

2. CURRENT_DATE

CURRENT_DATE函数返回当前日期

SELECT CURRENT_DATE;

3. TO_TIMESTAMP

TO_TIMESTAMP函数将字符串转换为时间戳

SELECT TO_TIMESTAMP('2022-03-05 14:00:00', 'yyyy-MM-dd HH:mm:ss');

4. DATE_FORMAT

DATE_FORMAT函数将时间戳按照指定格式输出

SELECT DATE_FORMAT(TO_TIMESTAMP('2022-03-05 14:00:00', 'yyyy-MM-dd HH:mm:ss'), 'yyyy-MM-dd');

二、Flink SQL窗口函数

Flink SQL窗口函数是Flink SQL的一个核心功能，它可以进行流式数据的按窗口聚合计算。

1. OVER PARTITION BY

OVER PARTITION BY语句用于指定分组字段，对指定字段进行聚合计算。

SELECT *, SUM(amt) OVER(PARTITION BY city ORDER BY event_time ROWS BETWEEN UNBOUNDED PRECEDING AND CURRENT ROW) AS total_amt FROM orders;

2. HOP

HOP函数用于创建一个跳跃的时间窗口，第一个参数表示时间戳，第二个参数表示窗口大小，第三个参数表示窗口跳跃的大小。

SELECT TUMBLE_START(event_time, INTERVAL '5' MINUTE) AS window_start, COUNT(*) FROM orders GROUP BY HOP(event_time, INTERVAL '5' MINUTE, INTERVAL '1' MINUTE);

3. SESSION

SESSION函数用于创建一个会话窗口，当两个事件的时间戳之差超过指定的时间间隔时，会话窗口自动结束。

SELECT SESSION_START(event_time, INTERVAL '30' MINUTE) AS session_start, COUNT(*) FROM orders GROUP BY SESSION(event_time, INTERVAL '30' MINUTE);

三、Flink SQL自定义函数

Flink SQL还支持自定义函数，可以使用自定义函数实现一些特殊的功能。

1. 自定义UDF

自定义UDF函数的示例代码如下：

public class MyUDF extends ScalarFunction {
    public String eval(String str) {
        return str.toUpperCase();
    }
}

在Flink SQL中使用自定义UDF函数：

CREATE TEMPORARY SYSTEM FUNCTION my_udf AS 'com.example.MyUDF';
SELECT my_udf(city) FROM orders;

2. 自定义UDAF

自定义UDAF函数的示例代码如下：

public class MyUDAF extends AggregateFunction<Integer, Tuple2<Integer, Integer>>, Integer> {
    public Integer createAccumulator() {
        return new Tuple2(0, 0);
    }

    public void accumulate(Tuple2 accumulator, int value) {
        accumulator.f0 += value;
        accumulator.f1 += 1;
    }

    public Integer getResult(Tuple2 accumulator) {
        return accumulator.f0 / accumulator.f1;
    }

    public Tuple2 merge(Tuple2 a, Tuple2<Integer, Integer> b) {
        a.f0 += b.f0;
        a.f1 += b.f1;
        return a;
    }
}

在Flink SQL中使用自定义UDAF函数：

CREATE TEMPORARY SYSTEM FUNCTION my_udaf AS 'com.example.MyUDAF';
SELECT my_udaf(order_amount) FROM orders;

四、Flink SQL获取当前时间函数

获取当前时间函数在Flink SQL中经常用到，它可以用于时序数据分析中的时间戳生成。

1. UNIX_TIMESTAMP

UNIX_TIMESTAMP函数返回1970年1月1日以来的秒数。

SELECT UNIX_TIMESTAMP(CURRENT_TIMESTAMP);

2. LOCALTIMESTAMP

LOCALTIMESTAMP函数返回当前时区的时间戳。

SELECT LOCALTIMESTAMP;

五、Flink SQL窗口函数实例

下面是一个Flink SQL窗口函数实例，用于统计每个城市的订单数量和订单总金额：

CREATE TABLE orders (
    event_time TIMESTAMP,
    city STRING,
    order_amount BIGINT
) WITH (
    'connector.type' = 'kafka',
    'connector.version' = 'universal',
    'connector.topic' = 'orders',
    'connector.startup-mode' = 'earliest-offset',
    'connector.properties.zookeeper.connect' = 'localhost:2181',
    'connector.properties.bootstrap.servers' = 'localhost:9092',
    'format.type' = 'json'
);

SELECT 
    city,
    TUMBLE_START(event_time, INTERVAL '5' MINUTE) AS window_start,
    COUNT(*) AS order_count,
    SUM(order_amount) AS total_amount
FROM orders
GROUP BY city, TUMBLE(event_time, INTERVAL '5' MINUTE);

六、Flink SQL IFNULL函数

IFNULL函数用于判断一个字段是否为NULL，并返回一个默认值。

SELECT IFNULL(city, 'Unknown') FROM orders;

结语

本文详细介绍了Flink SQL函数大全的多个方面，包括时间函数、窗口函数、自定义函数、获取当前时间函数、窗口函数实例以及IFNULL函数。这些函数可以帮助我们轻松高效地处理数据，实现更复杂的数据分析。