Az attribútumhibák megértése DataFrame-ekké konvertáláskor az Apache Beamben
A hibák elkerülhetetlen részei lehetnek a kódolásnak, különösen akkor, ha olyan hatékony adatfeldolgozási eszközökbe merül, mint pl Apache Beam. Ha „AttributeError” üzenetet észlelt, miközben a Az Apache Beam to_dataframe modulja, nem vagy egyedül.
Ebben az esetben elmondom, hogyan találkoztam azzal, hogy a „BmsSchema” objektum nem rendelkezik „element_type” attribútum-hibával, amikor egy Apache Beam folyamatot állítottam be a valós idejű adatok kezelésére. Ez a hiba gyakran rejtélyesnek tűnhet, de általában a folyamatban lévő sémadefinícióval kapcsolatos problémára utal. 🛠️
Az Apache Beam kiválóan alkalmas skálázható adatfolyamok építésére és integrálására olyan eszközökkel, mint pl Google Pub/Sub és BigQuery hihetetlenül sokoldalúvá teszi. Azonban séma- és típuskompatibilitási problémák, mint amilyennel foglalkozunk, felmerülhetnek, és megzavarhatják a munkafolyamatot. E hibák hibakeresése segít jobban megérteni a Beam séma érvényesítését és a DataFrame integrációját.
Itt megvizsgáljuk a hiba okát, megvizsgáljuk a kódbeállítást, és megvitatjuk a gyakorlati megoldásokat. Néhány módosítással sikeresen feldolgozhatja a közzétételi/feliratkozási adatokat a BigQuery-be anélkül, hogy megütné ezt a gyakori akadályt. 🚀
Parancs | Használati leírás |
---|---|
beam.coders.registry.register_coder() | Egyéni kódolót regisztrál egy adott osztályhoz az Apache Beamben, lehetővé téve a Beam számára, hogy hatékonyan szerializálja és deszerializálja az osztály példányait. Elengedhetetlen az egyéni sémák NamedTuple típusokkal való használatához a Beam folyamatokban. |
to_dataframe() | Az Apache Beam PCkollekciókat Pandas DataFrame-ekké alakítja. Ez lehetővé teszi a Pandas használatát az átalakításokhoz, de kompatibilitást igényel a Beam sémák és a DataFrame struktúrák között, ami néha attribútumhibákat okozhat, ha nem kezelik megfelelően. |
beam.DoFn | Egyéni feldolgozási funkciót határoz meg az Apache Beamben. Itt a Pub/Sub üzenetek elemzésére szolgáló függvények létrehozására szolgál, és a folyamat minden elemén átalakításokat hajt végre, lehetővé téve a moduláris és újrafelhasználható kódszegmenseket. |
with_output_types() | Megadja egy átalakítási lépés kimeneti típusát a Beam folyamatban. Ez a parancs kényszeríti ki a sémakonzisztenciát, ami segít megelőzni az attribútumhibákat azáltal, hogy biztosítja, hogy a kimeneti adatok megfeleljenek a várt típusoknak, például a NamedTuple sémáknak. |
WriteToBigQuery | A folyamat adatait közvetlenül BigQuery-táblázatokba írja. Ez a parancs lehetővé teszi a séma meghatározását a BigQuery számára, és képes kezelni a streaming adatírási műveleteket, amelyek elengedhetetlenek az Apache Beam folyamatokból való valós idejű adatfeldolgozáshoz. |
beam.io.ReadFromPubSub | Beolvassa a Google Cloud Pub/Sub-előfizetés adatait, és az Apache Beam adatfolyamának forrásaként szolgál. Ez a parancs elindítja a folyamat adatfolyamát, és úgy van beállítva, hogy kezelje a valós idejű üzenetfeldolgozást. |
StandardOptions.streaming | Beállítja a folyamatot streaming módban való működésre, lehetővé téve a Pub/Sub folyamatos adatfolyamainak feldolgozását. Ez a beállítás az élő adatfeldolgozás kezeléséhez szükséges, és biztosítja, hogy a folyamat ne szakadjon le idő előtt. |
PipelineOptions | Inicializálja az Apache Beam folyamat konfigurációs beállításait, beleértve a projektazonosítót, a futó típusát és az ideiglenes tárolási helyeket. Ezek a beállítások kritikusak a folyamat felhőkörnyezetekben, például a Dataflow-ban való üzembe helyezéséhez. |
beam.ParDo() | Egy DoFn-ben meghatározott egyéni transzformációt alkalmaz a folyamat minden elemére. Ez a parancs központi szerepet játszik olyan funkciók végrehajtásában, mint az üzenetek elemzése és a sématranszformációk alkalmazása a folyamat egyes elemeire. |
Attribútumhibák hibaelhárítása az Apache Beam sémakezelésében
A rendelkezésre bocsátott Apache Beam szkriptek célja egy robusztus adatfolyam létrehozása, amely beolvas a Google Cloud Pub/Subból, átalakítja az adatokat a Pandákkal, és kiírja a BigQuery-be. A hiba, a `'BmsSchema' objektumnak nincs 'element_type'' attribútuma, gyakran a sémakezelés hibás illesztése vagy a Beam típusú rendszerek és adatkeretek közötti kompatibilitás miatt fordul elő. Az első szkriptünk a NamedTuple-t használja, amely kifejezetten a Beam sémákkal való együttműködésre lett kialakítva egyéni sémaosztály meghatározásával, BmsSchema. Ezt az osztályt ezután a `beam.coders.registry.register_coder()` segítségével regisztrálják az adatok hatékony szerializálása és deszerializálása érdekében. Például az "ident" mezőt tartalmazó Pub/Sub üzenetek kezelésekor a séma biztosítja, hogy ez a mező jelen legyen, és helyesen legyen beírva karakterláncként.
A szkriptben a `ParsePubSubMessage' DoFn osztály minden Pub/Sub üzenetet dolgoz fel. Itt a szkript beolvassa a JSON-formátumú adatokat, dekódolja azokat, majd frissíti egy előre meghatározott szótárszerkezetbe. Ha valaha is szigorú sémára kellett leképeznie a bejövő adatmezőket, akkor felismeri annak fontosságát, hogy a mezőnevek összhangban legyenek a BigQueryben elvárt nevekkel. Ez a megközelítés lehetővé teszi számunkra, hogy a séma által definiált átalakításokat a folyamatban alkalmazzuk, minimalizálva a nem definiált attribútumokból származó hibákat. A „beam.Map” használata a séma feldolgozási lépéseken keresztüli érvényesítésére segíti a kompatibilitás egyszerűsítését, miközben az adatok az átalakításokon keresztül mozognak. 🛠️
Az Apache Beam Pandas integrációja a `PandasTransform` DoFn osztállyal valósul meg, ahol az adatokat Pandas DataFrame-ekké alakítjuk a `to_dataframe` függvény segítségével. Ez a lépés lehetővé teszi a Pandák átalakítási képességeinek kihasználását, de gondos sémakezelést is igényel, mivel a Beam kompatibilis adattípusokat vár el, amikor a DataFrames-eket streaming folyamatban használja. Az átalakítások után az adatokat a rendszer visszakonvertálja szótárformátumba egy egyszerű ciklus segítségével, amely a DataFrame minden sorában ismétlődik. Ha dolgozott már Pandákkal, tudja, milyen erős lehet, bár az Apache Beam sémákkal való kompatibilitás biztosítása elengedhetetlen az attribútumhibák elkerülése érdekében.
Végül az adatok a "WriteToBigQuery" függvényen keresztül íródnak a BigQuery-be, ami döntő lépés az eredményeknek a BigQuery-táblázatba való telepítésében. Ez a lépés a BigQuery sémájával van konfigurálva, biztosítva, hogy az oszlopok és adattípusok összhangban legyenek a BigQuery elvárásaival. A szkript a "WriteToBigQuery" segítségével határozza meg az írási és létrehozási diszpozíciókat, amelyek szabályozzák, hogy az adatokat hozzá kell-e írni vagy felül kell írni, és hogy létre kell-e hozni táblákat, ha nem léteznek. Ez a rész különösen hasznos valós idejű adatbeviteli forgatókönyvekben, mivel lehetővé teszi a folyamatnak, hogy dinamikusan hozzon létre új táblákat, és kezelje a folyamatos adatírást. 🚀
Az Apache Beam attribútumhibáinak megoldása sémakezeléssel
Python szkript Apache Beam használatával – 1. megoldás: Séma meghatározása NamedTuple segítségével
import apache_beam as beam
from apache_beam.options.pipeline_options import PipelineOptions, StandardOptions
from apache_beam.io.gcp.bigquery import WriteToBigQuery
from apache_beam.dataframe.convert import to_dataframe
import os
import typing
import json
os.environ["GOOGLE_APPLICATION_CREDENTIALS"] = "path/to/your-credentials.json"
# Define schema using NamedTuple for type enforcement
class BmsSchema(typing.NamedTuple):
ident: str
beam.coders.registry.register_coder(BmsSchema, beam.coders.RowCoder)
# Parses Pub/Sub messages
class ParsePubSubMessage(beam.DoFn):
def process(self, message):
all_columns = ['ident']
main_dict = dict(zip(all_columns, [None] * len(all_columns)))
record = json.loads(message.decode('utf-8'))
main_dict.update(record)
yield {all_columns[0]: main_dict[all_columns[0]]}
# Transforms data with Pandas integration
class PandasTransform(beam.DoFn):
def process(self, element):
df = to_dataframe([element])
for _, row in df.iterrows():
yield row.to_dict()
def run():
options = PipelineOptions(
project='your-project-id',
runner='DirectRunner',
streaming=True,
temp_location='gs://your-temp-location',
region='your-region')
options.view_as(StandardOptions).streaming = True
input_subscription = 'projects/your-project/subscriptions/your-subscription'
table_schema = {"fields": [{"name": "ident", "type": "STRING", "mode": "ABLE"}]}
with beam.Pipeline(options=options) as p:
messages = (
p | 'Read from PubSub' >> beam.io.ReadFromPubSub(subscription=input_subscription)
| 'Parse PubSub Message' >> beam.ParDo(ParsePubSubMessage())
| 'Attach Schema' >> beam.Map(lambda x: BmsSchema(x)).with_output_types(BmsSchema)
| 'Transform with Pandas' >> beam.ParDo(PandasTransform())
)
messages | 'Write to BigQuery' >> WriteToBigQuery(
table='your_dataset.your_table',
schema=table_schema,
write_disposition=beam.io.BigQueryDisposition.WRITE_APPEND,
create_disposition=beam.io.BigQueryDisposition.CREATE_IF_NEEDED,
custom_gcs_temp_location='gs://your-temp-location'
)
if __name__ == '__main__':
run()
Alternatív megoldás: Sémattribútumok kezelése Apache Beamben osztályalapú sémával
Python szkript Apache Beam használatával – 2. megoldás: Osztályalapú séma típusellenőrzéssel
import apache_beam as beam
from apache_beam.options.pipeline_options import PipelineOptions, StandardOptions
from apache_beam.io.gcp.bigquery import WriteToBigQuery
from apache_beam.dataframe.convert import to_dataframe
import os
import json
# Define a class-based schema with validation method
class BmsSchema:
def __init__(self, ident):
self.ident = ident
def validate(self):
if not isinstance(self.ident, str):
raise TypeError("Expected 'ident' to be a string")
class ParsePubSubMessage(beam.DoFn):
def process(self, message):
record = json.loads(message.decode('utf-8'))
ident = record.get('ident', None)
yield BmsSchema(ident=ident)
class PandasTransform(beam.DoFn):
def process(self, element):
if hasattr(element, 'validate'):
element.validate()
df = to_dataframe([{'ident': element.ident}])
for _, row in df.iterrows():
yield row.to_dict()
def run_pipeline():
options = PipelineOptions(
project='your-project-id',
runner='DirectRunner',
streaming=True,
temp_location='gs://your-temp-location',
region='your-region')
options.view_as(StandardOptions).streaming = True
input_subscription = 'projects/your-project/subscriptions/your-subscription'
table_schema = {"fields": [{"name": "ident", "type": "STRING", "mode": "ABLE"}]}
with beam.Pipeline(options=options) as p:
messages = (
p | 'Read from PubSub' >> beam.io.ReadFromPubSub(subscription=input_subscription)
| 'Parse Message' >> beam.ParDo(ParsePubSubMessage())
| 'Transform Columns' >> beam.ParDo(PandasTransform())
)
messages | 'Write to BigQuery' >> WriteToBigQuery(
table='your_dataset.your_table',
schema=table_schema,
write_disposition=beam.io.BigQueryDisposition.WRITE_APPEND,
create_disposition=beam.io.BigQueryDisposition.CREATE_IF_NEEDED,
custom_gcs_temp_location='gs://your-temp-location'
)
if __name__ == '__main__':
run_pipeline()
Attribútumhibák megoldása az Apache Beam sémakonverzióiban
Amikor dolgozik Apache Beam A Google Pub/Sub-hoz hasonló forrásokból származó adatok feldolgozásához és a BigQuery rendszerbe való betöltéséhez gyakori akadály a sémával kapcsolatos hibák. Ezek a hibák, mint például a hírhedt "AttributeError: A "MySchemaClassName" objektumnak nincs attribútuma", gyakran azért fordulnak elő, mert a Beam szigorúan kényszeríti a sémadefiníciókat és a típuskompatibilitást a folyamatfolyamat-transzformációk között. Az egyik döntő szempont, amelyet gyakran figyelmen kívül hagynak, az, hogy a Beam kódolókat használ az adatok sorba rendezésére, ami problémákhoz vezethet a harmadik féltől származó eszközök, például a Pandák integrálásakor. A kompatibilitás biztosítása érdekében egyéni sémákat kell regisztrálni, és óvatosan kell használni a `to_dataframe()-t a Beam átalakításokon belül.
A példafolyamatban a "beam.DoFn" és a "beam.Map" használata lehetővé teszi az egyes adatelemek moduláris átalakításait, megkönnyítve a külső könyvtárak, például a Pandas beépítését. A „register_coder” vagy hasonló konfigurációkon keresztül történő pontos sémaregisztráció nélkül azonban a Beam attribútumhibákat dobhat, ha az adattípusok nem egyeznek. Ezek a problémák különösen gyakoriak a valós idejű feldolgozás során, ahol a bejövő adatok formátuma kissé eltérhet. Az ilyen problémák megelőzésének egyszerű módja a bejövő adatok kifejezett konvertálása a Python szótár majd újraformázza a "NamedTuple" vagy egy strukturált osztály használatával. 🛠️
A sémahibákon túl a Beam-folyamatoknak is haszna származhat a megfelelő hibakezelésből és -tesztelésből. Egyéni érvényesítők vagy típusellenőrző függvények hozzáadásával az egyes „DoFn” transzformációkhoz már korán felismerheti a sémával kapcsolatos problémákat. Ezenkívül a sémainformációk megadása a Beamben és a BigQuery-táblasémában egyaránt biztosítja az igazítást. Ily módon, ha a BigQuery egyik oszloptípusa nem egyezik a sémadefinícióval, informatív hibaüzenetet kap, ahelyett, hogy követhetetlen futási problémákkal kellene szembenéznie. Bár a sémák kezelése az Apache Beamben bonyolult lehet, ezek a módosítások javítják az adatok integritását, rugalmasabbá és megbízhatóbbá téve a folyamatot. 🚀
Gyakran ismételt kérdések az Apache Beam sémahibáival kapcsolatban
- Mi okozza az „AttributeError: „MySchemaClassName” objektumnak nincs attribútuma” hibát?
- Ez a hiba gyakran fordul elő az Apache Beamben, ha eltérés van az objektumhoz meghatározott séma és a feldolgozott adatok között. Győződjön meg arról, hogy a sémák kifejezetten regisztrálva vannak a használatával beam.coders.registry.register_coder.
- Hogyan regisztrálhatok egyéni sémát az Apache Beamben?
- Az Apache Beamben egyéni sémát definiálhat a használatával typing.NamedTuple strukturált adatokhoz, majd regisztrálja azokat beam.coders.RowCoder a szerializáció kezeléséhez.
- Mi a felhasználás célja to_dataframe egy Beam csővezetékben?
- to_dataframe átalakítja a Beam PCkollekciót Pandas DataFrame-mé, lehetővé téve a Pandas függvények használatát az átalakításokhoz. Az attribútumhibák elkerülése érdekében győződjön meg arról, hogy az adatok sémakompatibilisek.
- Hogyan kezelhetem a Beam és a BigQuery közötti típuseltéréseket?
- Győződjön meg arról, hogy a BigQuery-séma megegyezik a Beamben meghatározott adatsémával. Használat WriteToBigQuery séma érvényesítésével, és a folyamat korai szakaszában érvényesítse az adattípusokat.
- Elkaphatom a sémahibákat a folyamat futtatása előtt?
- Igen, egyéni érvényesítők hozzáadásával mindegyikhez DoFn osztályban ellenőrizheti az adatformátumokat, mielőtt folyamathibát okoznának.
- Használ beam.Map jobb mint beam.DoFn az átalakításokhoz?
- attól függ. beam.Map egyszerű az egyszerű átalakításokhoz, de beam.DoFn nagyobb rugalmasságot biztosít az összetett logikához, különösen akkor, ha sémamódosításokra van szükség.
- Miért van szüksége a Beam-csővezetékhez explicit with_output_types nyilatkozatok?
- Az Apache Beam a típusbiztonságot kényszeríti ki a séma integritásának fenntartása érdekében az átalakítások során. Használata with_output_types segít a várt típusok érvényesítésében és a futásidejű hibák megelőzésében.
- Hogyan ParsePubSubMessage működik a példában?
- ParsePubSubMessage az a DoFn függvény, amely dekódolja a JSON-üzeneteket, alkalmazza a várt sémaformátumot, és megadja azt a folyamatban lévő további feldolgozáshoz.
- Használhatok sémákat beágyazott objektumokkal a Beamben?
- Igen, az Apache Beam támogatja az összetett sémákat. Használat NamedTuple beágyazott sémákhoz, és regisztrálja őket RowCoder a megfelelő szerializáláshoz.
- mi a különbség között DirectRunner és más futók a Sugárban?
- DirectRunner elsősorban helyi tesztelésre szolgál. A gyártáshoz használjon futókat, mint DataflowRunner folyamatok telepítéséhez a Google Cloudon.
Összegzés: Az Apache Beam attribútumhibáinak kezelése
Az attribútumhibák kiváltó okának megértése Apache Beam– gyakran a séma eltolódása miatt – megelőzheti a jövőbeni problémákat és javíthatja az adatfeldolgozás megbízhatóságát. A sémák regisztrálásával, a típuskompatibilitás biztosításával és a strukturált átalakítások használatával ez az útmutató gyakorlati lépéseket tartalmaz az „AttributeError” probléma megoldásához.
Ezekkel a megoldásokkal magabiztosan építhet olyan folyamatokat, amelyek valós idejű adatokat kezelnek a Pub/Sub és a BigQuery között, miközben megőrzi a séma integritását. Ezek a technikák segítenek hatékonyabbá, robusztusabbá és könnyebben kezelhetőbbé tenni az adatfolyamokat, akár egyedi projekteken dolgoznak, akár termelési környezetben méreteznek. 🚀
Források és hivatkozások az Apache Beam attribútumhibáinak elhárításához
- Az Apache Beam sémaregisztrációs és szerializációs problémáinak kezelésével kapcsolatos információk a kódolókra és sémákra vonatkozó hivatalos Apache Beam dokumentációban találhatók: Apache Beam dokumentáció .
- A Pub/Sub és a BigQuery Apache Beam folyamatokkal való használatának részletei a Google Cloud Dataflow integrációs útmutatóin alapultak: Google Cloud Dataflow dokumentáció .
- A Pandák és az Apache Beam hatékony adatátalakítás érdekében történő integrálásának bevált gyakorlatait közösségi fórumokról és a Beam GitHub-beszélgetéseiről gyűjtöttük össze: Apache Beam GitHub-beszélgetések .