FLINK SQL语法(2)-其他子句

EXPLAIN：执行计划

在Flink中，EXPLAIN语句用于展示SQL查询的执行计划。这个执行计划详细描述了Flink如何组织和执行查询中的各个操作，包括数据源读取、转换（如过滤、聚合等）、以及数据写入。通过查看执行计划，用户可以更好地理解查询的性能特性，并据此进行优化。

使用EXPLAIN语句

在Flink SQL CLI或程序中，你可以通过以下方式使用EXPLAIN语句：

EXPLAIN [PLAN | PLAN FOR OPTIMIZATION] your_sql_query;

EXPLAIN PLAN：展示查询的初始执行计划，这个计划可能还没有经过所有的优化步骤。
EXPLAIN PLAN FOR OPTIMIZATION（在较新版本的Flink中可能有所不同，具体请参考官方文档）：展示经过优化后的执行计划。这个计划反映了Flink在执行查询前所做的所有优化，包括但不限于选择最佳的物理执行策略、合并操作以减少数据传输等。

解释执行计划

执行计划通常包含以下信息：

节点类型：描述每个操作的类型，如Source（数据源）、Sink（数据写入）、Projection（投影，即选择特定的列）、Filter（过滤）、Join（连接）等。
操作细节：对于每个操作，提供具体的细节，如过滤条件、连接类型（内连接、左连接等）、聚合函数等。
并行度：每个操作的并行度，即Flink将如何在多个任务之间分配工作。
数据分区：如果查询涉及数据分区（如基于某个字段的哈希分区），则执行计划会说明这一点。
数据传输：描述数据如何在不同的操作之间流动，包括数据的格式和传输方式（如网络传输或本地文件）。

示例

假设你有一个简单的Flink SQL查询，如下所示：

SELECT user_id, COUNT(*) as count  
FROM user_actions  
WHERE action_type = 'click'  
GROUP BY user_id;

可以使用EXPLAIN语句来查看这个查询的执行计划：

EXPLAIN PLAN  
SELECT user_id, COUNT(*) as count  
FROM user_actions  
WHERE action_type = 'click'  
GROUP BY user_id;

执行计划可能会像这样（具体格式和内容可能因Flink版本和查询的复杂性而异）：

== Optimized Logical Plan ==  
...  
(8) GroupAggregate(group=[user_id], select=[user_id, COUNT(*)])  
+- (7) Filter(condition=[=($1, 'click')])  
     +- (6) Source(table=[default_database.user_actions], fields=[user_id, action_type, ...])

在这个例子中，执行计划显示了查询的逻辑结构，包括数据源的读取、过滤条件的应用以及分组聚合操作。

优化建议

通过查看执行计划，你可以发现潜在的性能瓶颈或优化机会。例如，如果某个操作的并行度很低，你可能需要考虑增加并行度以提高吞吐量。如果数据在多个操作之间频繁地通过网络传输，你可能需要考虑使用本地文件或优化数据分区策略来减少网络开销。

USE：使用Catalog、库、Module

在Apache Flink中，USE语句用于切换当前会话的默认数据库上下文。这对于在多租户环境中或在需要操作多个数据库时非常有用，因为它允许用户在不指定完整数据库路径的情况下执行SQL查询和操作。

使用USE语句

在Flink SQL CLI（命令行界面）或程序中，你可以通过以下方式使用USE语句：

USE your_database_name;

其中your_database_name是你想要切换到的数据库的名称。

示例

假设你有一个名为sales的数据库，并且你想要将其设置为当前会话的默认数据库，你可以执行以下命令：

USE sales;

一旦你执行了这个命令，后续的所有SQL查询和操作（除非它们明确指定了另一个数据库）都将针对sales数据库执行。

注意事项

权限：在切换数据库之前，请确保你有权访问该数据库。如果没有适当的权限，Flink将拒绝你的请求并抛出一个错误。

当前会话：USE语句的影响仅限于当前会话。如果你在一个新的会话中，你需要再次执行USE语句来设置默认数据库。

数据库存在性：确保你尝试切换到的数据库已经存在。如果数据库不存在，Flink将抛出一个错误。

Flink版本：USE语句的可用性和行为可能因Flink的版本而异。请查阅你正在使用的Flink版本的官方文档以获取最准确的信息。

后续操作

一旦你设置了默认数据库，你就可以在该数据库中执行各种SQL查询和操作，如创建表、插入数据、查询数据等。例如：

-- 创建一个新表  
CREATE TABLE orders (  
    order_id STRING,  
    customer_id STRING,  
    order_date TIMESTAMP,  
    ...  
) WITH (  
    ... -- 表属性  
);  
  
-- 插入数据  
INSERT INTO orders VALUES ('order1', 'customer1', TIMESTAMP '2023-01-01 00:00:00', ...);  
  
-- 查询数据  
SELECT * FROM orders WHERE order_date > TIMESTAMP '2023-01-01 00:00:00';

在这个例子中，所有的SQL操作都隐式地针对sales数据库执行，因为我们之前已经使用USE sales;语句设置了默认数据库。

SHOW

在Apache Flink中，SHOW语句用于列出有关数据库、表、视图和函数等元数据的信息。这对于了解数据库的结构和内容非常有用。以下是对Flink SQL中SHOW语句的详细解释：

一、SHOW语句的语法

Flink SQL支持多种SHOW语句，包括但不限于：

SHOW CATALOGS：列出所有的catalog。
SHOW DATABASES：列出当前catalog中的所有database。
SHOW TABLES：列出当前catalog和当前database中的所有表。
SHOW VIEWS：列出当前catalog和当前database中的所有视图。
SHOW FUNCTIONS：列出所有的函数，包括临时系统函数、系统函数、临时catalog函数以及当前catalog和database中的catalog函数。

二、SHOW语句的使用

列出Catalogs

SHOW CATALOGS;

这条语句将返回当前Flink环境中可用的所有catalogs的列表。

列出Databases

SHOW DATABASES;

或者，如果你想要列出特定catalog中的databases，你可以使用：

SHOW DATABASES IN your_catalog_name;

但请注意，在Flink的某些版本中，可能不支持在SHOW DATABASES语句中直接指定catalog。在这种情况下，你需要先使用USE CATALOG语句切换到目标catalog，然后再执行SHOW DATABASES。

列出Tables

SHOW TABLES;

这条语句将返回当前catalog和当前database中的所有表的列表。如果你想要列出特定database中的tables，你可以使用：

SHOW TABLES IN your_database_name;

同样地，在某些版本中，你可能需要先使用USE DATABASE语句切换到目标database。

列出Views

SHOW VIEWS;

这条语句将返回当前catalog和当前database中的所有视图的列表。与列出tables类似，你也可以指定database来列出其中的views。

列出Functions

SHOW FUNCTIONS;

这条语句将返回所有可用的函数的列表，包括系统函数和用户定义的函数等。

三、注意事项

在使用SHOW语句时，请确保你有权访问目标catalog、database、table或view。如果没有适当的权限，Flink将拒绝你的请求并抛出一个错误。
SHOW语句的结果可能因Flink的版本、配置以及当前会话的上下文而异。因此，在查看结果时，请考虑这些因素。
在某些情况下，你可能需要先使用USE CATALOG或USE DATABASE语句来设置当前会话的上下文，然后才能正确地使用SHOW语句。

通过SHOW语句，你可以轻松地获取有关Flink SQL环境中数据库、表、视图和函数等元数据的信息。这对于数据库管理、数据分析和数据科学等领域的工作来说是非常有用的。

LOAD\UNLOAD：加载、卸载Module

在Apache Flink中，LOAD和UNLOAD语句用于管理模块（modules）。这些模块可以是Flink内置的，也可以是用户自定义的。以下是对Flink SQL中LOAD和UNLOAD语句的详细解释：

一、LOAD语句

LOAD语句用于加载一个内置或用户定义的模块。通过加载模块，你可以向Flink SQL环境添加额外的功能或库。

语法

LOAD MODULE module_name;

其中，module_name是你想要加载的模块的名称。

使用示例
假设你有一个名为my_custom_module的用户定义模块，你可以使用以下语句来加载它：

LOAD MODULE my_custom_module;

如果加载成功，Flink将返回“OK”消息。否则，它将抛出一个异常。

二、UNLOAD语句

UNLOAD语句用于卸载一个内置或用户定义的模块。卸载模块后，你将无法在当前Flink SQL会话中使用该模块提供的功能或库。

语法

UNLOAD MODULE module_name;

其中，module_name是你想要卸载的模块的名称。

使用示例
假设你想要卸载名为core的内置模块（请注意，在实际情况中，你可能无法卸载某些核心或内置模块，这取决于Flink的具体实现和配置），你可以使用以下语句：

UNLOAD MODULE core;

如果卸载成功，Flink将返回相应的成功消息。否则，它将抛出一个异常。

SET\RESET：设置、重置执行环境配置

在Apache Flink中，SET和RESET语句用于配置和管理Flink SQL会话的属性。以下是对这两个语句的详细解释：

一、SET语句

SET语句用于修改Flink SQL会话的配置属性或列出当前会话的所有属性。

语法

SET ('key' = 'value');

或者，如果不指定键值对，则只列出当前会话的所有属性：

SET;

使用示例

修改配置属性：

SET 'table.local-time-zone' = 'Europe/Berlin';

这条语句将当前会话的本地时区设置为Europe/Berlin。

列出当前会话的所有属性：

SET;

执行这条语句后，Flink将返回当前会话的所有配置属性及其值。

二、RESET语句

RESET语句用于将Flink SQL会话的配置属性重置为默认值。

语法

RESET 'key';

或者，如果不指定键，则将所有属性重置为默认值：

RESET;

使用示例

重置特定配置属性：

RESET 'table.planner';

这条语句将table.planner属性重置为其默认值。

重置所有配置属性：

RESET;

执行这条语句后，Flink将当前会话的所有配置属性重置为它们的默认值。

SQL Hints

在Apache Flink中，SQL Hints（SQL提示）是一种与SQL语句一起使用的机制，用于改变执行计划或提供额外的执行建议。这些提示可以帮助用户更好地控制查询的执行，优化性能，或解决特定的问题。以下是对Flink SQL Hints的详细解释：

一、SQL Hints的用途

增强Planner：没有完美的Planner（查询优化器），所以实现SQL Hints让用户能够更好地控制执行计划是非常有意义的。
增加元数据或统计信息：一些动态的统计数据（如已扫描的表索引和一些混洗键的倾斜信息）对于查询来说非常重要，但Planner提供的计划元数据通常不那么准确。使用SQL Hints来配置这些动态统计数据会非常方便。
算子（Operator）资源约束：在许多情况下，为执行算子提供默认的资源配置（如最小并行度、托管内存、UDF资源消耗或特殊资源需求如GPU或SSD磁盘）是必要的。SQL Hints可以灵活地为每个查询（非作业）配置这些资源。
动态表选项：动态表选项允许动态地指定或覆盖表选项，这些选项可以在每个查询的每个表范围内灵活地指定，非常适合用于交互式终端中的特定查询。

二、SQL Hints的语法

为了不破坏SQL兼容性，Flink使用了Oracle风格的SQL Hints语法。以下是SQL Hints的一般语法形式：

table_path /*+ OPTIONS(key=val [, key=val]*) */

其中，table_path是表的路径或别名，OPTIONS后面的括号内是键值对形式的选项。

三、SQL Hints的使用示例

覆盖查询语句中源表的选项：

SELECT id, name FROM kafka_table1 /*+ OPTIONS('scan.startup.mode'='earliest-offset') */;

这条语句将查询kafka_table1表，并设置扫描启动模式为earliest-offset。

覆盖Join中源表的选项：

SELECT * FROM kafka_table1 /*+ OPTIONS('scan.startup.mode'='earliest-offset') */ t1  
JOIN kafka_table2 /*+ OPTIONS('scan.startup.mode'='earliest-offset') */ t2  
ON t1.id = t2.id;

这条语句将两个Kafka表进行Join操作，并设置它们的扫描启动模式都为earliest-offset。

覆盖插入语句中结果表的选项：

INSERT INTO kafka_table1 /*+ OPTIONS('sink.partitioner'='round-robin') */  
SELECT * FROM kafka_table2;

这条语句将kafka_table2表的数据插入到kafka_table1表中，并设置结果表的分区器为round-robin。

四、其他类型的SQL Hints

除了上述的OPTIONS类型的SQL Hints外，Flink还支持其他类型的SQL Hints，如资源配置提示（指定CPU、内存、GPU等资源的使用情况）、Shuffle模式提示（指定查询使用批处理模式或流处理模式的Shuffle）等。这些提示的语法和使用方式可能因Flink的版本和具体实现而有所不同。

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