系统概述
本文介绍如何使用FastAPI微服务、Apache Flink和AWS ElastiCache Redis构建一个可扩展的数据管道，实现本地Apache Hive数据仓库与AWS云上Redis之间的数据交互。
该架构通过FastAPI提供RESTful接口，Apache Flink处理数据流，实现了本地Hive与云上Redis的高效数据交互。部署时需特别注意网络配置和安全设置，确保各组件间通信顺畅。
架构设计
系统架构分为三个主要组件：
+-------------------+ +-------------------+ +-------------------+
| 本地环境 | | Apache Flink | | AWS环境 |
| Apache Hive数据仓库 | <---> | 流处理引擎 | <---> | ElastiCache Redis |
+-------------------+ +-------------------+ +-------------------+
详细设计
1. FastAPI微服务
作为API层，提供与Redis交互的端点：
关键组件：
- 使用
aioredis实现异步Redis操作 - 提供三种核心端点：GET/POST/DELETE
示例代码：
from fastapi import FastAPI, HTTPException
import aioredis
import jsonapp = FastAPI()
REDIS_URL = "redis://your-elasticache-endpoint:6379"
redis = aioredis.from_url(REDIS_URL, encoding="utf-8", decode_responses=True)@app.get("/data/{key}")
async def get_data(key: str):value = await redis.get(key)if value is None:raise HTTPException(status_code=404, detail="Item not found")return json.loads(value)@app.post("/data/{key}")
async def set_data(key: str, value: dict):await redis.set(key, json.dumps(value))return {"message": "Data stored successfully"}@app.delete("/data/{key}")
async def delete_data(key: str):await redis.delete(key)return {"message": "Data deleted successfully"}
部署方式：
- 使用Uvicorn在EC2实例上运行
- 或通过AWS Elastic Beanstalk部署
- 配置安全组开放8000端口
- 使用AWS Secrets Manager管理Redis凭证
2. Apache Flink流处理器
功能：
- 从本地Hive数据仓库读取数据
- 处理后写入AWS ElastiCache Redis
关键组件：
- Hive Catalog配置
- Redis Sink连接器
示例代码：
StreamExecutionEnvironment env = StreamExecutionEnvironment.getExecutionEnvironment();
HiveCatalog hive = new HiveCatalog("my_catalog", "default", hiveConf);
env.addSource(new FlinkHiveSource(...)).addSink(new RedisSink<>(new RedisSinkFunction(...)));
env.execute("Flink Streaming Job");
部署方式：
- 使用Amazon Kinesis Data Analytics
- 或在EC2上自管理
- 配置网络访问权限
- 建议使用AWS Direct Connect确保安全连接
部署步骤
FastAPI部署
- 设置EC2实例或Elastic Beanstalk环境
- 安装依赖：
pip install fastapi aioredis uvicorn - 运行应用：
uvicorn main:app --host 0.0.0.0 --port 8000
Flink部署
- 在AWS上设置Flink环境
- 配置Hive Catalog和Redis Sink
- 提交并监控Flink作业
Redis配置
- 在AWS创建ElastiCache Redis集群
- 配置安全组和VPC设置
测试用例
FastAPI端点测试
- 测试GET /data/{key}（存在/不存在的键）
- 测试POST /data/{key}（有效/无效数据）
- 测试DELETE /data/{key}（存在/不存在的键）
Flink流处理测试
验证数据能正确从Hive读取
关键Python代码
# FastAPI主程序
from fastapi import FastAPI, HTTPException
import aioredis
import jsonapp = FastAPI()
REDIS_URL = "redis://your-elasticache-endpoint:6379"
redis = aioredis.from_url(REDIS_URL, encoding="utf-8", decode_responses=True)@app.get("/data/{key}")
async def get_data(key: str):value = await redis.get(key)if value is None:raise HTTPException(status_code=404, detail="Item not found")return json.loads(value)@app.post("/data/{key}")
async def set_data(key: str, value: dict):await redis.set(key, json.dumps(value))return {"message": "Data stored successfully"}@app.delete("/data/{key}")
async def delete_data(key: str):await redis.delete(key)return {"message": "Data deleted successfully"}
