CEP

CEP（Complex Event Processing）用于检测和处理事件流中的复杂模式。

概述

CEP 允许在实时数据流中检测复杂的事件模式。

模式定义

基本模式

// 定义模式：连续两次失败的登录尝试
Pattern<String, String> pattern = Pattern.<String>begin("first")
    .where(new SimpleCondition<String>() {
        @Override
        public boolean filter(String event) {
            return event.contains("login_failed");
        }
    })
    .next("second")
    .where(new SimpleCondition<String>() {
        @Override
        public boolean filter(String event) {
            return event.contains("login_failed");
        }
    });

模式操作

// 可选模式
pattern = pattern.optional();

// 循环模式（0次或多次）
pattern = pattern.times(3);

// 循环模式（1到3次）
pattern = pattern.times(1, 3);

// 时间窗口
pattern = pattern.within(Time.seconds(10));

模式组合

// 选择第一个匹配的模式
Pattern<String, String> pattern = Pattern.<String>begin("start")
    .where(condition1)
    .or(Pattern.<String>begin("alternative")
        .where(condition2));

// 组合模式
Pattern<String, String> combined = pattern1.union(pattern2);

模式匹配

应用模式

// 应用模式到数据流
PatternStream<String> patternStream = CEP.pattern(stream, pattern);

// 处理匹配结果
patternStream.select(new PatternSelectFunction<String, String>() {
    @Override
    public String select(Map<String, List<String>> pattern) {
        return "Detected suspicious login pattern";
    }
}).print();

事件处理

// 处理匹配事件
patternStream.process(new PatternProcessFunction<String, String>() {
    @Override
    public void processMatch(Map<String, List<String>> match, Context context, Collector<String> out) throws Exception {
        // 提取匹配的事件
        String firstEvent = match.get("first").get(0);
        String secondEvent = match.get("second").get(0);
        
        // 生成输出
        out.collect("Pattern detected: " + firstEvent + ", " + secondEvent);
    }
});

状态管理

状态 TTL

// 设置状态 TTL
CEP.pattern(stream, pattern)
    .withEventTime()
    .within(Time.minutes(5));

清理策略

// 设置清理策略
PatternStream<String> patternStream = CEP.pattern(stream, pattern)
    .enableLateness(Time.seconds(10));

应用场景

欺诈检测

// 检测异常交易模式
Pattern<String, Transaction> fraudPattern = Pattern.<Transaction>begin("first")
    .where(t -> t.getAmount() > 1000)
    .next("second")
    .where(t -> t.getAmount() > 1000)
    .within(Time.minutes(5));

故障诊断

// 检测系统故障模式
Pattern<String, LogEvent> errorPattern = Pattern.<LogEvent>begin("warning")
    .where(e -> e.getLevel() == Level.WARN)
    .followedBy("error")
    .where(e -> e.getLevel() == Level.ERROR);

营销分析

// 检测用户购买模式
Pattern<String, UserEvent> purchasePattern = Pattern.<UserEvent>begin("view")
    .where(e -> e.getType() == "view")
    .next("add")
    .where(e -> e.getType() == "add_to_cart")
    .next("purchase")
    .where(e -> e.getType() == "purchase");

性能优化

并行模式检测

// 设置并行度
patternStream.setParallelism(4);

状态压缩

// 启用状态压缩
CEP.pattern(stream, pattern)
    .withCompression(true);