Apache Beam'de DataFrames'e Dönüştürme Sırasında Öznitelik Hatalarını Anlamak
Hatalar kodlamanın kaçınılmaz bir parçası olabilir, özellikle de güçlü veri işleme araçlarına girerken Apaçi Işını. ile çalışırken bir "AttributeError" ile karşılaştıysanız Apache Beam'in to_dataframe modülü, yalnız değilsin.
Bu durumda, gerçek zamanlı verileri işlemek için Apache Beam işlem hattını ayarlarken "BmsSchema" nesnesinin özniteliği yok 'element_type" hatasıyla nasıl karşılaştığımı paylaşacağım. Bu hata genellikle şifreli görünebilir ancak genellikle işlem hattınızdaki şema tanımıyla ilgili bir soruna işaret eder. 🛠️
Apache Beam, ölçeklenebilir veri hatları oluşturmak ve bunu aşağıdaki gibi araçlarla entegre etmek için mükemmeldir: Google Pub/Sub Ve Büyük Sorgu onu inanılmaz derecede çok yönlü hale getiriyor. Ancak ele aldığımız soruna benzer şema ve tür uyumluluğu sorunları ortaya çıkabilir ve iş akışını bozabilir. Bu hataların ayıklanması, Beam'in şema uygulamasını ve DataFrame entegrasyonunu daha iyi anlamanıza yardımcı olur.
Burada bu hatanın nedenine değineceğiz, kod kurulumunu inceleyeceğiz ve pratik çözümleri tartışacağız. Birkaç ince ayar yaparak Pub/Sub verilerini bu yaygın engele takılmadan BigQuery'ye başarılı bir şekilde işleyebileceksiniz. 🚀
Emretmek | Kullanım Açıklaması |
---|---|
beam.coders.registry.register_coder() | Apache Beam'de belirli bir sınıf için özel bir kodlayıcı kaydederek Beam'in sınıfın örneklerini verimli bir şekilde serileştirmesine ve seri durumdan çıkarmasına olanak tanır. Beam ardışık düzenlerinde NamedTuple türleriyle özel şemalar kullanmak için gereklidir. |
to_dataframe() | Apache Beam PCollections'ı Pandas DataFrames'e dönüştürür. Bu, Panda'ların dönüşümler için kullanılmasına olanak tanır ancak Beam şemaları ile DataFrame yapıları arasında uyumluluk gerektirir; bu da bazen doğru şekilde işlenmezse nitelik hatalarına neden olabilir. |
beam.DoFn | Apache Beam'de özel bir işleme işlevini tanımlar. Burada Pub/Sub mesajlarını ayrıştırmaya ve işlem hattındaki her öğe üzerinde dönüşümler gerçekleştirmeye yönelik işlevler oluşturmak, böylece modüler ve yeniden kullanılabilir kod bölümlerine olanak sağlamak için kullanılır. |
with_output_types() | Beam işlem hattındaki bir dönüştürme adımının çıktı türünü belirtir. Bu komut, çıktı verilerinin NamedTuple şemaları gibi beklenen türlere uygun olmasını sağlayarak öznitelik hatalarının önlenmesine yardımcı olan şema tutarlılığını zorlar. |
WriteToBigQuery | Ardışık düzendeki verileri doğrudan BigQuery tablolarına yazar. Bu komut, BigQuery için şema tanımına izin verir ve Apache Beam işlem hatlarından gerçek zamanlı veri alımı için çok önemli olan akış verisi yazma işlemlerini gerçekleştirebilir. |
beam.io.ReadFromPubSub | Apache Beam'de veri akışı için kaynak görevi görerek Google Cloud Pub/Sub aboneliğinden verileri okur. Bu komut, işlem hattının veri akışını başlatır ve gerçek zamanlı mesaj alımını yönetecek şekilde yapılandırılmıştır. |
StandardOptions.streaming | İşlem hattını akış modunda çalışacak şekilde yapılandırarak Pub/Sub'dan sürekli veri akışlarını işlemesine olanak tanır. Bu ayar, canlı veri alımını yönetmek için gereklidir ve işlem hattının vaktinden önce sonlandırılmamasını sağlar. |
PipelineOptions | Proje kimliği, çalıştırıcı türü ve geçici depolama konumları dahil olmak üzere Apache Beam işlem hattına yönelik yapılandırma seçeneklerini başlatır. Bu ayarlar, işlem hattını Dataflow gibi bulut ortamlarına dağıtmak için kritik öneme sahiptir. |
beam.ParDo() | İşlem hattındaki her öğeye DoFn'de tanımlanan özel bir dönüşümü uygular. Bu komut, mesajları ayrıştırmak ve ardışık düzen içindeki ayrı ayrı öğelere şema dönüşümleri uygulamak gibi işlevleri yürütmek için merkezi bir öneme sahiptir. |
Apache Beam'in Şema İşlemesinde Öznitelik Hatalarını Giderme
Sağlanan Apache Beam komut dosyaları, Google Cloud Pub/Sub'dan okuyan, Pandas ile verileri dönüştüren ve bunları BigQuery'ye yazan sağlam bir veri hattı oluşturmayı amaçlıyor. 'BmsSchema' nesnesinin 'element_type' özelliği yok hatası, genellikle şema işlemedeki yanlış hizalama veya Beam'in tür sistemleri ile veri çerçeveleri arasındaki uyumluluk nedeniyle oluşur. İlk betiğimiz, özel bir şema sınıfı tanımlayarak Beam şemalarıyla çalışmak üzere özel olarak uyarlanmış NamedTuple'ı kullanıyor. BmsŞeması. Bu sınıf daha sonra verileri etkili bir şekilde seri hale getirmek ve seri durumdan çıkarmak için "beam.coders.registry.register_coder()" kullanılarak kaydedilir. Örneğin, "kimlik" alanı içeren Pub/Sub mesajlarını işlerken şema, bu alanın mevcut olmasını ve bir dize olarak doğru şekilde yazılmasını sağlar.
Komut dosyasında, "ParsePubSubMessage" DoFn sınıfı her Pub/Sub mesajını işler. Burada komut dosyası, JSON biçimli verileri okur, kodunu çözer ve ardından önceden tanımlanmış bir sözlük yapısına günceller. Gelen veri alanlarını katı bir şemayla eşlemek zorunda kaldıysanız alan adlarını BigQuery'de beklenenlerle tutarlı tutmanın önemini anlayacaksınız. Bu yaklaşım, şema tanımlı dönüşümleri işlem hattı boyunca uygulamamıza olanak tanıyarak tanımsız özniteliklerden kaynaklanan hataları en aza indirir. Şemayı ardışık düzen adımlarında uygulamak için "beam.Map"in kullanılması, veriler dönüşümler boyunca ilerledikçe uyumluluğun kolaylaştırılmasına yardımcı olur. 🛠️
Apache Beam'deki Pandas entegrasyonu, "to_dataframe" işlevini kullanarak verileri Pandas DataFrames'e dönüştürdüğümüz "PandasTransform" DoFn sınıfıyla gerçekleştirilir. Bu adım, Pandas'ın dönüşüm yeteneklerinden yararlanmaya olanak tanır, ancak aynı zamanda Beam, bir akış hattında DataFrames kullanırken uyumlu veri türleri beklediğinden dikkatli şema yönetimi gerektirir. Dönüşümlerden sonra veriler, DataFrame'in her satırında yinelenen basit bir döngü kullanılarak tekrar sözlük formatına dönüştürülür. Pandalarla çalıştıysanız bunun ne kadar güçlü olabileceğini bilirsiniz; ancak öznitelik hatalarından kaçınmak için Apache Beam şemalarıyla uyumluluğu sağlamak çok önemlidir.
Son olarak veriler, sonuçların bir BigQuery tablosuna dağıtılmasında önemli bir adım olan "WriteToBigQuery" işlevi aracılığıyla BigQuery'ye yazılır. Bu adım, BigQuery'ye yönelik bir şema ile yapılandırılarak sütunların ve veri türlerinin BigQuery'nin beklentileriyle uyumlu olmasını sağlar. Komut dosyası, yazma ve oluşturma eğilimlerini tanımlamak için 'WriteToBigQuery'yi kullanır; bu, verilerin eklenmesi mi yoksa üzerine mi yazılması gerektiğini ve mevcut değilse tabloların oluşturulup oluşturulmayacağını kontrol eder. Bu bölüm, işlem hattının dinamik olarak yeni tablolar oluşturmasına ve sürekli veri yazma işlemlerini gerçekleştirmesine olanak tanıdığından, gerçek zamanlı veri alımı senaryolarında özellikle kullanışlıdır. 🚀
Apache Beam'deki Öznitelik Hatalarını Şema İşleme ile Ele Alma
Apache Beam Kullanarak Python Komut Dosyası - Çözüm 1: NamedTuple ile Şemayı Tanımlama
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()
Alternatif Çözüm: Apache Beam'de Şema Niteliklerinin Sınıf Tabanlı Şema ile Yönetilmesi
Apache Beam Kullanan Python Komut Dosyası - Çözüm 2: Tür Denetimli Sınıf Tabanlı Şema
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()
Apache Beam'in Şema Dönüşümlerindeki Öznitelik Hatalarını Çözme
İle çalışırken Apaçi Işını Google Pub/Sub gibi kaynaklardan gelen verileri işleyip BigQuery'ye yüklemek için şemayla ilgili hatalarla karşılaşılması yaygın bir engeldir. Bu hatalar, rezil gibi "AttributeError: 'MySchemaClassName' nesnesinin özniteliği yok", genellikle Beam'in ardışık düzen dönüşümleri boyunca şema tanımlarını ve tür uyumluluğunu katı bir şekilde uygulaması nedeniyle ortaya çıkar. Çoğu zaman gözden kaçırılan önemli bir husus, Beam'in verileri serileştirmek için kodlayıcılar kullanmasıdır; bu da Pandalar gibi üçüncü taraf araçları entegre ederken sorunlara yol açabilir. Uyumluluğu sağlamak için özel şemaları kaydetmek ve Beam dönüşümlerinde `to_dataframe()`yi dikkatli bir şekilde kullanmak gerekir.
Örnek işlem hattında, "beam.DoFn" ve "beam.Map" kullanımı her veri öğesinde modüler dönüşümlere izin vererek Pandalar gibi harici kitaplıkların dahil edilmesini kolaylaştırır. Ancak, 'register_coder' veya benzer yapılandırmalar aracılığıyla kesin şema kaydı olmazsa, Beam, veri türleri eşleşmediğinde nitelik hataları verebilir. Bu sorunlar özellikle gelen verilerin format olarak biraz farklılık gösterebileceği gerçek zamanlı işlemede yaygındır. Bu tür sorunları önlemenin basit bir yolu, gelen verileri açıkça bir Python sözlüğü ve ardından 'NamedTuple' veya yapılandırılmış bir sınıf kullanarak yeniden biçimlendirmek. 🛠️
Beam işlem hatları, şema hatalarının ötesinde, uygun hata işleme ve testlerden yararlanabilir. Her "DoFn" dönüşümüne özel doğrulayıcılar veya tür denetimi işlevleri ekleyerek şemayla ilgili sorunları erkenden yakalayabilirsiniz. Ayrıca hem Beam'de hem de BigQuery tablo şemasında şema bilgilerinin belirtilmesi hizalamayı sağlar. Bu şekilde, BigQuery'deki bir sütun türü şema tanımınızla eşleşmezse izlenemeyen çalışma zamanı sorunlarıyla karşılaşmak yerine bilgilendirici bir hata alırsınız. Apache Beam'de şemaların işlenmesi karmaşık olabilse de, bu ayarlamalar veri bütünlüğünü geliştirerek işlem hattını daha dayanıklı ve güvenilir hale getirir. 🚀
Apache Beam Şema Hataları Hakkında Sık Sorulan Sorular
- "AttributeError: 'MySchemaClassName' nesnesinin özniteliği yok" hatasına neden olan şey nedir?
- Bu hata genellikle Apache Beam'de, bir nesne için tanımlanan şema ile işlenen veriler arasında bir uyumsuzluk olduğunda ortaya çıkar. Şemaların açıkça kullanılarak kaydedildiğinden emin olun beam.coders.registry.register_coder.
- Apache Beam'e özel bir şemayı nasıl kaydedebilirim?
- Apache Beam'de aşağıdakileri kullanarak özel bir şema tanımlayabilirsiniz: typing.NamedTuple yapılandırılmış veriler için ve ardından bunu kaydedin beam.coders.RowCoder serileştirmeyi yönetmek için.
- Kullanım amacı nedir to_dataframe Beam boru hattında mı?
- to_dataframe Beam PCollection'ı Pandas DataFrame'e dönüştürerek dönüşümler için Pandas işlevlerini kullanmanıza olanak tanır. Öznitelik hatalarını önlemek için verilerin şema uyumlu olduğundan emin olun.
- Beam ve BigQuery arasındaki tür uyumsuzluklarını nasıl gideririm?
- BigQuery şemasının Beam'de tanımlanan veri şemasıyla eşleştiğinden emin olun. Kullanmak WriteToBigQuery şema uygulamasıyla ve veri türlerini satış hattının başlarında doğrulayın.
- İşlem hattını çalıştırmadan önce şema hatalarını yakalayabilir miyim?
- Evet, her birine özel doğrulayıcılar ekleyerek DoFn sınıfında, veri formatlarını ardışık düzen hatalarına neden olmadan önce kontrol edebilirsiniz.
- Kullanıyor beam.Map daha iyi beam.DoFn dönüşümler için mi?
- Duruma göre değişir. beam.Map basit dönüşümler için basittir, ancak beam.DoFn özellikle şema ayarlamaları gerektiğinde karmaşık mantık için daha fazla esneklik sağlar.
- Beam boru hattı neden açık bir şekilde gerektiriyor? with_output_types beyanlar?
- Apache Beam, dönüşümler arasında şema bütünlüğünü korumak için tür güvenliğini zorunlu kılar. Kullanma with_output_types beklenen türlerin uygulanmasına ve çalışma zamanı hatalarının önlenmesine yardımcı olur.
- Nasıl ParsePubSubMessage örnekte çalışıyor musunuz?
- ParsePubSubMessage bir DoFn JSON iletilerinin kodunu çözen, beklenen şema biçimini uygulayan ve bunu ardışık düzende daha ileri işlemler için sağlayan işlev.
- Beam'de iç içe nesneler içeren şemaları kullanabilir miyim?
- Evet, Apache Beam karmaşık şemaları destekler. Kullanmak NamedTuple iç içe şemalar için bunları kaydedin RowCoder Doğru serileştirme için.
- arasındaki fark nedir? DirectRunner ve Beam'deki diğer koşucular?
- DirectRunner esas olarak yerel testler içindir. Üretim için aşağıdaki gibi koşucuları kullanın DataflowRunner Google Cloud'da ardışık düzenleri dağıtmak için.
Son: Apache Beam Öznitelik Hatalarıyla Mücadele
Özellik hatalarının temel nedenini anlamak Apaçi IşınıGenellikle şema yanlış hizalamasından dolayı gelecekteki sorunları önleyebilir ve veri işleme güvenilirliğini artırabilir. Bu kılavuz, şemaları kaydederek, tür uyumluluğunu sağlayarak ve yapılandırılmış dönüşümler kullanarak "AttributeError" sorununu çözmeye yönelik pratik adımlar sağlar.
Bu çözümlerle, şema bütünlüğünü korurken Pub/Sub'dan BigQuery'ye kadar gerçek zamanlı verileri işleyen ardışık düzenleri güvenle oluşturabilirsiniz. Bu teknikler, ister tek tek projeler üzerinde ister üretim ortamında ölçeklendirme üzerinde çalışın, veri hatlarını daha verimli, sağlam ve yönetilmesi daha kolay hale getirmeye yardımcı olur. 🚀
Apache Beam Öznitelik Hatalarını Gidermek için Kaynaklar ve Referanslar
- Apache Beam'de şema kaydı ve serileştirme sorunlarının ele alınmasına ilişkin bilgilere, kodlayıcılar ve şemalar hakkındaki resmi Apache Beam belgelerinden başvurulmuştur: Apache Beam Dokümantasyonu .
- Pub/Sub ve BigQuery'nin Apache Beam ardışık düzenleri ile kullanılmasına ilişkin ayrıntılar, Google Cloud'un Dataflow entegrasyon kılavuzlarına dayanmaktadır: Google Cloud Veri Akışı Belgeleri .
- Verimli veri dönüşümü için Pandaları Apache Beam ile entegre etmeye yönelik en iyi uygulamalar, topluluk forumlarından ve Beam'in GitHub tartışmalarından derlendi: Apache Beam GitHub Tartışmaları .