Izpratne par atribūtu kļūdām, konvertējot uz DataFrames programmā Apache Beam
Kļūdas var būt neizbēgama kodēšanas sastāvdaļa, it īpaši, ja iedziļināties jaudīgos datu apstrādes rīkos, piemēram Apache Beam. Ja, strādājot ar Apache Beam modulis to_dataframe, tu neesi viens.
Šajā gadījumā es pastāstīšu, kā es atklāju, ka objektam "BmsSchema" nav atribūta "element_type" kļūdas, iestatot Apache Beam cauruļvadu reāllaika datu apstrādei. Šī kļūda bieži var šķist noslēpumaina, taču tā parasti norāda uz problēmu ar shēmas definīciju jūsu konveijerā. 🛠️
Apache Beam ir lieliski piemērots mērogojamu datu cauruļvadu veidošanai un integrēšanai ar tādiem rīkiem kā Google Pub/Sub un BigQuery padara to neticami daudzpusīgu. Tomēr var rasties shēmas un tipu saderības problēmas, piemēram, tās, kuras mēs risinām, un tās var traucēt darbplūsmu. Šo kļūdu atkļūdošana palīdz labāk izprast Beam shēmas izpildi un DataFrame integrāciju.
Šeit mēs izpētīsim šīs kļūdas cēloni, pārbaudīsim koda iestatīšanu un apspriedīsim praktiskos risinājumus. Veicot dažus uzlabojumus, jūs varēsit veiksmīgi apstrādāt Pub/Sub datus pakalpojumā BigQuery, nesaskaroties ar šo izplatīto klupšanas akmeni. 🚀
Komanda | Lietošanas apraksts |
---|---|
beam.coders.registry.register_coder() | Reģistrē pielāgotu kodētāju noteiktai klasei Apache Beam, ļaujot Beam efektīvi serializēt un deserializēt klases gadījumus. Būtiski, lai izmantotu pielāgotas shēmas ar NamedTuple tipiem Beam cauruļvados. |
to_dataframe() | Pārvērš Apache Beam PC kolekcijas Pandas DataFrames. Tas ļauj izmantot Pandas transformācijām, taču ir nepieciešama saderība starp Beam shēmām un DataFrame struktūrām, kas dažkārt var izraisīt atribūtu kļūdas, ja tās netiek pareizi apstrādātas. |
beam.DoFn | Definē pielāgotu apstrādes funkciju Apache Beam. Šeit tiek izmantots, lai izveidotu funkcijas Pub/Sub ziņojumu parsēšanai un katra elementa transformāciju veikšanai konveijerā, ļaujot izveidot modulārus un atkārtoti lietojamus koda segmentus. |
with_output_types() | Norāda transformācijas soļa izvades veidu Beam konveijerā. Šī komanda nodrošina shēmas konsekvenci, kas palīdz novērst atribūtu kļūdas, nodrošinot izvades datu atbilstību paredzamajiem veidiem, piemēram, NamedTuple shēmām. |
WriteToBigQuery | Ieraksta datus no konveijera tieši BigQuery tabulās. Šī komanda ļauj definēt BigQuery shēmu un var apstrādāt straumēšanas datu rakstīšanas darbības, kas ir ļoti svarīgas reāllaika datu ievadīšanai no Apache Beam konveijeriem. |
beam.io.ReadFromPubSub | Nolasa datus no Google Cloud Pub/Sub abonementa, kas darbojas kā datu straumēšanas avots pakalpojumā Apache Beam. Šī komanda uzsāk konveijera datu plūsmu un ir konfigurēta, lai apstrādātu reāllaika ziņojumu uzņemšanu. |
StandardOptions.streaming | Konfigurē cauruļvadu, lai tas darbotos straumēšanas režīmā, ļaujot tam apstrādāt nepārtrauktas datu straumes no Pub/Sub. Šis iestatījums ir nepieciešams, lai apstrādātu reāllaika datu ievadi, un tas nodrošina, ka konveijera darbība netiek pārtraukta priekšlaicīgi. |
PipelineOptions | Inicializē Apache Beam konveijera konfigurācijas opcijas, tostarp projekta ID, skrējēja veidu un pagaidu krātuves vietas. Šie iestatījumi ir ļoti svarīgi, lai cauruļvadu izvietotu mākoņa vidēs, piemēram, Dataflow. |
beam.ParDo() | Katram konveijera elementam piemēro pielāgotu transformāciju, kas definēta DoFn. Šī komanda ir svarīga tādu funkciju izpildei kā ziņojumu parsēšana un shēmas transformāciju piemērošana atsevišķiem elementiem konveijerā. |
Atribūtu kļūdu problēmu novēršana Apache Beam shēmu apstrādē
Nodrošināto Apache Beam skriptu mērķis ir izveidot stabilu datu konveijeru, kas nolasa no Google Cloud Pub/Sub, pārveido datus, izmantojot Pandas, un ieraksta tos BigQuery. Kļūda “BmsSchema” objektam nav atribūta “element_type”, bieži rodas nepareizas shēmas apstrādes vai saderības starp Beam tipa sistēmām un datu rāmjiem dēļ. Mūsu pirmais skripts izmanto NamedTuple, kas īpaši pielāgots darbam ar Beam shēmām, definējot pielāgotu shēmas klasi, BmsSchema. Pēc tam šī klase tiek reģistrēta, izmantojot “beam.coders.registry.register_coder()”, lai efektīvi serializētu un deserializētu datus. Piemēram, apstrādājot Pub/Sub ziņojumus, kuros ir lauks “ident”, shēma nodrošina, ka šis lauks ir un ir pareizi ievadīts kā virkne.
Skriptā `ParsePubSubMessage` DoFn klase apstrādā katru Pub/Sub ziņojumu. Šeit skripts nolasa JSON formatētus datus, atkodē tos un pēc tam atjaunina tos iepriekš noteiktā vārdnīcas struktūrā. Ja jums kādreiz ir nācies kartēt ienākošos datu laukus ar stingru shēmu, jūs sapratīsit, cik svarīgi ir saglabāt lauku nosaukumus saskaņotus ar tiem, kas tiek gaidīti programmā BigQuery. Šī pieeja ļauj izmantot shēmas definētās transformācijas visā konveijerā, samazinot kļūdas no nedefinētiem atribūtiem. Izmantojot “beam.Map”, lai ieviestu shēmu pāri konveijera posmiem, tiek racionalizēta saderība, kad dati tiek pārvietoti, veicot transformācijas. 🛠️
Pandas integrācija Apache Beam tiek panākta ar `PandasTransform` DoFn klasi, kur mēs pārvēršam datus Pandas DataFrames, izmantojot funkciju `to_dataframe`. Šis solis ļauj izmantot Pandas transformācijas iespējas, taču tam ir nepieciešama arī rūpīga shēmas apstrāde, jo Beam sagaida saderīgus datu tipus, izmantojot DataFrames straumēšanas konveijerā. Pēc transformācijām dati tiek pārveidoti atpakaļ vārdnīcas formātā, izmantojot vienkāršu cilpu, kas atkārtojas katrā DataFrame rindā. Ja esat strādājis ar Pandas, jūs zināt, cik tas var būt spēcīgs, taču, lai izvairītos no atribūtu kļūdām, ir svarīgi nodrošināt saderību ar Apache Beam shēmām.
Visbeidzot, dati tiek ierakstīti BigQuery, izmantojot funkciju WriteToBigQuery, kas ir būtisks solis rezultātu izvietošanā BigQuery tabulā. Šī darbība ir konfigurēta, izmantojot BigQuery shēmu, nodrošinot kolonnu un datu veidu atbilstību BigQuery sagaidāmajam. Skripts izmanto WriteToBigQuery, lai definētu rakstīšanas un izveides izvietojumus, kas nosaka, vai dati ir jāpievieno vai jāpārraksta un vai ir jāizveido tabulas, ja tās neeksistē. Šī daļa ir īpaši noderīga reāllaika datu ievadīšanas scenārijos, jo tā ļauj konveijeram dinamiski izveidot jaunas tabulas un apstrādāt nepārtrauktu datu rakstīšanu. 🚀
Atribūtu kļūdu novēršana Apache Beam, izmantojot shēmu apstrādi
Python skripts, izmantojot Apache Beam — 1. risinājums: shēmas definēšana ar NamedTuple
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()
Alternatīvs risinājums: shēmas atribūtu apstrāde Apache Beam, izmantojot klases shēmu
Python skripts, izmantojot Apache Beam — 2. risinājums: uz klasēm balstīta shēma ar tipa pārbaudi
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()
Atribūtu kļūdu novēršana Apache Beam shēmas reklāmguvumos
Strādājot ar Apache Beam lai apstrādātu datus no tādiem avotiem kā Google Pub/Sub un ielādētu tos BigQuery, bieži sastopams klupšanas akmens ir ar shēmu saistītas kļūdas. Šīs kļūdas, piemēram, bēdīgi slavenā "AttributeError: objektam "MySchemaClassName" nav atribūta", bieži rodas tāpēc, ka Beam stingri ievieš shēmu definīcijas un tipu saderību visās konveijera transformācijās. Viens no būtiskākajiem aspektiem, kas bieži tiek ignorēts, ir tas, ka Beam izmanto kodētājus datu serializēšanai, kas var radīt problēmas, integrējot trešo pušu rīkus, piemēram, Pandas. Lai nodrošinātu saderību, Beam transformācijās ir jāreģistrē pielāgotas shēmas un rūpīgi jāizmanto “to_dataframe()”.
Piemēra konveijerā `beam.DoFn` un `beam.Map` izmantošana ļauj veikt modulāras transformācijas katrā datu elementā, atvieglojot ārējo bibliotēku, piemēram, Pandas, iekļaušanu. Tomēr bez precīzas shēmas reģistrācijas, izmantojot “register_coder” vai līdzīgas konfigurācijas, Beam var izraisīt atribūtu kļūdas, ja datu veidi nesakrīt. Šīs problēmas ir īpaši izplatītas reāllaika apstrādē, kur ienākošo datu formāts var nedaudz atšķirties. Vienkāršs veids, kā novērst šādas problēmas, ir nepārprotami konvertēt ienākošos datus par a Python vārdnīca un pēc tam pārformatējiet to, izmantojot "NamedTuple" vai strukturētu klasi. 🛠️
Papildus shēmas kļūdām Beam cauruļvadi var gūt labumu no pareizas kļūdu apstrādes un testēšanas. Katrai “DoFn” transformācijai pievienojot pielāgotus pārbaudītājus vai tipa pārbaudes funkcijas, varat jau laikus atklāt ar shēmu saistītas problēmas. Turklāt shēmas informācijas norādīšana gan Beam, gan BigQuery tabulas shēmā nodrošina līdzināšanu. Tādā veidā, ja BigQuery kolonnas veids neatbilst jūsu shēmas definīcijai, jūs saņemsit informatīvu kļūdu, nevis saskarsities ar neizsekojamām izpildlaika problēmām. Lai gan Apache Beam shēmu apstrāde var būt sarežģīta, šīs korekcijas uzlabo datu integritāti, padarot konveijeru elastīgāku un uzticamāku. 🚀
Bieži uzdotie jautājumi par Apache Beam shēmas kļūdām
- Kas izraisa kļūdu "AttributeError: objektam MySchemaClassName nav atribūta"?
- Šī kļūda bieži rodas Apache Beam, ja pastāv neatbilstība starp objektam definēto shēmu un apstrādājamajiem datiem. Pārliecinieties, vai shēmas ir skaidri reģistrētas, izmantojot beam.coders.registry.register_coder.
- Kā es varu reģistrēt pielāgotu shēmu Apache Beam?
- Programmā Apache Beam varat definēt pielāgotu shēmu, izmantojot typing.NamedTuple strukturētiem datiem, un pēc tam reģistrējiet to ar beam.coders.RowCoder lai pārvaldītu serializāciju.
- Kāds ir lietošanas mērķis to_dataframe Beam cauruļvadā?
- to_dataframe pārvērš Beam PC kolekciju par Pandas DataFrame, ļaujot izmantot Pandas funkcijas transformācijām. Pārliecinieties, vai dati ir saderīgi ar shēmu, lai izvairītos no atribūtu kļūdām.
- Kā novērst veidu neatbilstības starp Beam un BigQuery?
- Nodrošiniet, lai BigQuery shēma atbilstu Beam definētajai datu shēmai. Izmantot WriteToBigQuery ar shēmas ieviešanu un datu tipu apstiprināšanu jau izstrādes stadijā.
- Vai es varu uztvert shēmas kļūdas pirms konveijera palaišanas?
- Jā, katram pievienojot pielāgotus pārbaudītājus DoFn klasē, varat pārbaudīt datu formātus, pirms tie izraisa cauruļvada kļūdas.
- Lieto beam.Map labāk nekā beam.DoFn pārvērtībām?
- Tas ir atkarīgs. beam.Map ir vienkāršs, lai veiktu vienkāršas pārvērtības, bet beam.DoFn nodrošina lielāku elastību sarežģītai loģikai, it īpaši, ja ir nepieciešami shēmas pielāgojumi.
- Kāpēc Beam cauruļvadam ir nepieciešama skaidra informācija with_output_types deklarācijas?
- Apache Beam nodrošina tipa drošību, lai saglabātu shēmas integritāti pārveidojumos. Izmantojot with_output_types palīdz ieviest paredzamos veidus un novērst izpildlaika kļūdas.
- Kā dara ParsePubSubMessage strādāt piemērā?
- ParsePubSubMessage ir a DoFn funkcija, kas atšifrē JSON ziņojumus, lieto paredzēto shēmas formātu un nodrošina to turpmākai apstrādei konveijerā.
- Vai programmā Beam var izmantot shēmas ar ligzdotiem objektiem?
- Jā, Apache Beam atbalsta sarežģītas shēmas. Izmantot NamedTuple ligzdotām shēmām un reģistrējiet tās ar RowCoder pareizai serializācijai.
- Kāda ir atšķirība starp DirectRunner un citi skrējēji Beam?
- DirectRunner galvenokārt paredzēts vietējai pārbaudei. Ražošanai izmantojiet skrējējus, piemēram DataflowRunner lai izvietotu cauruļvadus pakalpojumā Google Cloud.
Noslēgums: Apache Beam atribūtu kļūdu novēršana
Izpratne par atribūtu kļūdu galveno cēloni Apache Beam— bieži vien shēmas neatbilstības dēļ — var novērst turpmākas problēmas un uzlabot datu apstrādes uzticamību. Reģistrējot shēmas, nodrošinot tipu saderību un izmantojot strukturētas transformācijas, šajā rokasgrāmatā ir sniegtas praktiskas darbības, lai atrisinātu problēmu “AttributeError”.
Izmantojot šos risinājumus, varat droši izveidot konveijerus, kas apstrādā reāllaika datus no Pub/Sub uz BigQuery, vienlaikus saglabājot shēmas integritāti. Šīs metodes palīdz padarīt datu cauruļvadus efektīvākus, izturīgākus un vieglāk pārvaldāmus neatkarīgi no tā, vai tie tiek strādāti pie atsevišķiem projektiem vai mērogojami ražošanas vidē. 🚀
Avoti un atsauces Apache Beam atribūtu kļūdu novēršanai
- Informācija par shēmu reģistrācijas un serializācijas problēmu risināšanu programmā Apache Beam tika norādīta oficiālajā Apache Beam dokumentācijā par kodētājiem un shēmām: Apache Beam dokumentācija .
- Detalizēta informācija par Pub/Sub un BigQuery izmantošanu ar Apache Beam konveijeriem tika balstīta uz Google Cloud datu plūsmas integrācijas ceļvežiem. Google mākoņa datu plūsmas dokumentācija .
- Paraugprakse Pandas integrēšanai ar Apache Beam efektīvai datu transformācijai tika apkopota kopienas forumos un Beam GitHub diskusijās. Apache Beam GitHub diskusijas .