詳解批處理框架之Spring Batch
Spring Batch的分層架構(gòu)圖如下:
可以看到它分為三層,分別是:
Application應(yīng)用層:包含了所有任務(wù)batch jobs和開發(fā)人員自定義的代碼,主要是根據(jù)項(xiàng)目需要開發(fā)的業(yè)務(wù)流程等。 Batch Core核心層:包含啟動和管理任務(wù)的運(yùn)行環(huán)境類,如JobLauncher等。 Batch Infrastructure基礎(chǔ)層:上面兩層是建立在基礎(chǔ)層之上的,包含基礎(chǔ)的讀入reader和寫出writer、重試框架等。1.2、關(guān)鍵概念理解下圖所涉及的概念至關(guān)重要,不然很難進(jìn)行后續(xù)開發(fā)和問題分析。
專門負(fù)責(zé)與數(shù)據(jù)庫打交道,對整個(gè)批處理的新增、更新、執(zhí)行進(jìn)行記錄。所以Spring Batch是需要依賴數(shù)據(jù)庫來管理的。
1.2.2、任務(wù)啟動器JobLauncher負(fù)責(zé)啟動任務(wù)Job。
1.2.3、任務(wù)JobJob是封裝整個(gè)批處理過程的單位,跑一個(gè)批處理任務(wù),就是跑一個(gè)Job所定義的內(nèi)容。
上圖介紹了Job的一些相關(guān)概念:
Job:封裝處理實(shí)體,定義過程邏輯。 JobInstance:Job的運(yùn)行實(shí)例,不同的實(shí)例,參數(shù)不同,所以定義好一個(gè)Job后可以通過不同參數(shù)運(yùn)行多次。 JobParameters:與JobInstance相關(guān)聯(lián)的參數(shù)。 JobExecution:代表Job的一次實(shí)際執(zhí)行,可能成功、可能失敗。所以,開發(fā)人員要做的事情,就是定義Job。
1.2.4、步驟StepStep是對Job某個(gè)過程的封裝,一個(gè)Job可以包含一個(gè)或多個(gè)Step,一步步的Step按特定邏輯執(zhí)行,才代表Job執(zhí)行完成。
通過定義Step來組裝Job可以更靈活地實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的業(yè)務(wù)邏輯。
1.2.5、輸入——處理——輸出所以,定義一個(gè)Job關(guān)鍵是定義好一個(gè)或多個(gè)Step,然后把它們組裝好即可。而定義Step有多種方法,但有一種常用的模型就是輸入——處理——輸出,即Item Reader、Item Processor和Item Writer。比如通過Item Reader從文件輸入數(shù)據(jù),然后通過Item Processor進(jìn)行業(yè)務(wù)處理和數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換,最后通過Item Writer寫到數(shù)據(jù)庫中去。
Spring Batch為我們提供了許多開箱即用的Reader和Writer,非常方便。
二、代碼實(shí)例理解了基本概念后,就直接通過代碼來感受一下吧。整個(gè)項(xiàng)目的功能是從多個(gè)csv文件中讀數(shù)據(jù),處理后輸出到一個(gè)csv文件。
2.1、基本框架添加依賴:
<dependency> <groupId>org.springframework.boot</groupId> <artifactId>spring-boot-starter-batch</artifactId></dependency><dependency> <groupId>com.h2database</groupId> <artifactId>h2</artifactId> <scope>runtime</scope></dependency>
需要添加Spring Batch的依賴,同時(shí)使用H2作為內(nèi)存數(shù)據(jù)庫比較方便,實(shí)際生產(chǎn)肯定是要使用外部的數(shù)據(jù)庫,如Oracle、PostgreSQL。
入口主類:
@SpringBootApplication@EnableBatchProcessingpublic class PkslowBatchJobMain { public static void main(String[] args) {SpringApplication.run(PkslowBatchJobMain.class, args); }}
也很簡單,只是在Springboot的基礎(chǔ)上添加注解@EnableBatchProcessing。
領(lǐng)域?qū)嶓w類Employee:
package com.pkslow.batch.entity;public class Employee { String id; String firstName; String lastName;}
對應(yīng)的csv文件內(nèi)容如下:
id,firstName,lastName
1,Lokesh,Gupta
2,Amit,Mishra
3,Pankaj,Kumar
4,David,Miller
2.2、輸入——處理——輸出2.2.1、讀取ItemReader因?yàn)橛卸鄠€(gè)輸入文件,所以定義如下:
@Value('input/inputData*.csv')private Resource[] inputResources;@Beanpublic MultiResourceItemReader<Employee> multiResourceItemReader(){ MultiResourceItemReader<Employee> resourceItemReader = new MultiResourceItemReader<Employee>(); resourceItemReader.setResources(inputResources); resourceItemReader.setDelegate(reader()); return resourceItemReader;}@Beanpublic FlatFileItemReader<Employee> reader(){ FlatFileItemReader<Employee> reader = new FlatFileItemReader<Employee>(); //跳過csv文件第一行,為表頭 reader.setLinesToSkip(1); reader.setLineMapper(new DefaultLineMapper() { { setLineTokenizer(new DelimitedLineTokenizer() {{ //字段名 setNames(new String[] { 'id', 'firstName', 'lastName' });} }); setFieldSetMapper(new BeanWrapperFieldSetMapper<Employee>() {{ //轉(zhuǎn)換化后的目標(biāo)類 setTargetType(Employee.class);} }); } }); return reader;}
這里使用了FlatFileItemReader,方便我們從文件讀取數(shù)據(jù)。
2.2.2、處理ItemProcessor為了簡單演示,處理很簡單,就是把最后一列轉(zhuǎn)為大寫:
public ItemProcessor<Employee, Employee> itemProcessor() { return employee -> { employee.setLastName(employee.getLastName().toUpperCase()); return employee; };}2.2.3、輸出ItremWriter
比較簡單,代碼及注釋如下:
private Resource outputResource = new FileSystemResource('output/outputData.csv');@Beanpublic FlatFileItemWriter<Employee> writer(){ FlatFileItemWriter<Employee> writer = new FlatFileItemWriter<>(); writer.setResource(outputResource); //是否為追加模式 writer.setAppendAllowed(true); writer.setLineAggregator(new DelimitedLineAggregator<Employee>() { { //設(shè)置分割符 setDelimiter(','); setFieldExtractor(new BeanWrapperFieldExtractor<Employee>() {{ //設(shè)置字段 setNames(new String[] { 'id', 'firstName', 'lastName' });} }); } }); return writer;}2.3、Step
有了Reader-Processor-Writer后,就可以定義Step了:
@Beanpublic Step csvStep() { return stepBuilderFactory.get('csvStep').<Employee, Employee>chunk(5) .reader(multiResourceItemReader()) .processor(itemProcessor()) .writer(writer()) .build();}
這里有一個(gè)chunk的設(shè)置,值為5,意思是5條記錄后再提交輸出,可以根據(jù)自己需求定義。
2.4、Job完成了Step的編碼,定義Job就容易了:
@Beanpublic Job pkslowCsvJob() { return jobBuilderFactory .get('pkslowCsvJob') .incrementer(new RunIdIncrementer()) .start(csvStep()) .build();}2.5、運(yùn)行
完成以上編碼后,執(zhí)行程序,結(jié)果如下:
成功讀取數(shù)據(jù),并將最后字段轉(zhuǎn)為大寫,并輸出到outputData.csv文件。
三、監(jiān)聽Listener可以通過Listener接口對特定事件進(jìn)行監(jiān)聽,以實(shí)現(xiàn)更多業(yè)務(wù)功能。比如如果處理失敗,就記錄一條失敗日志;處理完成,就通知下游拿數(shù)據(jù)等。
我們分別對Read、Process和Write事件進(jìn)行監(jiān)聽,對應(yīng)分別要實(shí)現(xiàn)ItemReadListener接口、ItemProcessListener接口和ItemWriteListener接口。因?yàn)榇a比較簡單,就是打印一下日志,這里只貼出ItemWriteListener的實(shí)現(xiàn)代碼:
public class PkslowWriteListener implements ItemWriteListener<Employee> { private static final Log logger = LogFactory.getLog(PkslowWriteListener.class); @Override public void beforeWrite(List<? extends Employee> list) {logger.info('beforeWrite: ' + list); } @Override public void afterWrite(List<? extends Employee> list) {logger.info('afterWrite: ' + list); } @Override public void onWriteError(Exception e, List<? extends Employee> list) {logger.info('onWriteError: ' + list); }}
把實(shí)現(xiàn)的監(jiān)聽器listener整合到Step中去:
@Beanpublic Step csvStep() { return stepBuilderFactory.get('csvStep').<Employee, Employee>chunk(5) .reader(multiResourceItemReader()) .listener(new PkslowReadListener()) .processor(itemProcessor()) .listener(new PkslowProcessListener()) .writer(writer()) .listener(new PkslowWriteListener()) .build();}
執(zhí)行后看一下日志:
這里就能明顯看到之前設(shè)置的chunk的作用了。Writer每次是處理5條記錄,如果一條輸出一次,會對IO造成壓力。
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