Modello Pub/Sub in file Avro su Cloud Storage

Il modello Pub/Sub nei file Avro di Cloud Storage è una pipeline di inserimento flussi che legge i dati da un argomento Pub/Sub e scrive i file Avro nel bucket Cloud Storage specificato.

Requisiti della pipeline

• L'argomento Pub/Sub di input deve esistere prima dell'esecuzione della pipeline.

Parametri del modello

Parametri obbligatori

• inputTopic: l'argomento Pub/Sub a cui sottoscrivere per il consumo dei messaggi. Il nome dell'argomento deve essere nel formato projects/<PROJECT_ID>/topics/<TOPIC_NAME>.
• outputDirectory: la directory di output in cui vengono archiviati i file Avro di output. Deve contenere / alla fine. Ad esempio: gs://example-bucket/example-directory/.
• avroTempDirectory: la directory per i file Avro temporanei. Deve contenere / alla fine. Ad esempio: gs://example-bucket/example-directory/.

Parametri facoltativi

• outputFilenamePrefix: il prefisso del nome del file di output per i file Avro. Il valore predefinito è: output.
• outputFilenameSuffix: il suffisso del nome del file di output per i file Avro. Il valore predefinito è vuoto.
• outputShardTemplate: il modello di shard definisce la parte dinamica di ogni file con finestra. Per impostazione predefinita, la pipeline utilizza un singolo shard per l'output nel file system all'interno di ogni finestra. Di conseguenza, tutti gli output di dati vengono inseriti in un singolo file per finestra. Il valore predefinito di outputShardTemplate è to W-P-SS-of-NN, dove W è l'intervallo di date della finestra, P sono le informazioni del riquadro, S è il numero di shard e N è il numero di shard. Nel caso di un singolo file, la parte SS-of-NN di outputShardTemplate è 00-of-01.
• yearPattern: pattern per la formattazione dell'anno. Deve essere uno o più di y o Y. La distinzione tra maiuscole e minuscole non fa differenza nell'anno. Facoltativamente, racchiudi il pattern con caratteri non alfanumerici o con il carattere di directory (/). Il valore predefinito è YYYY.
• monthPattern: pattern per la formattazione del mese. Deve essere uno o più caratteri M. Facoltativamente, racchiudi il pattern con caratteri non alfanumerici o con il carattere di directory (/). Il valore predefinito è MM.
• dayPattern: pattern per la formattazione del giorno. Deve essere uno o più di d per il giorno del mese o D per il giorno dell'anno. Facoltativamente, racchiudi il pattern con caratteri non alfanumerici o con il carattere di directory (/). Il valore predefinito è dd.
• hourPattern: pattern per la formattazione dell'ora. Deve essere uno o più caratteri H. Facoltativamente, racchiudi il pattern con caratteri non alfanumerici o con il carattere di directory (/). Il valore predefinito è HH.
• minutePattern: pattern per la formattazione del minuto. Deve essere uno o più caratteri m. Facoltativamente, racchiudi il pattern con caratteri non alfanumerici o con il carattere di directory (/). Il valore predefinito è mm.

Esegui il modello

Console

1. Vai alla pagina Crea job da modello di Dataflow.
Vai a Crea job da modello
2. Nel campo Nome job, inserisci un nome job univoco.
3. (Facoltativo) Per Endpoint regionale, seleziona un valore dal menu a discesa. La regione predefinita è us-central1.

   Per un elenco delle regioni in cui puoi eseguire un job Dataflow, consulta Località di Dataflow.

4. Dal menu a discesa Modello Dataflow, seleziona il modello Pub/Sub nei file Avro di Cloud Storage.
5. Nei campi dei parametri forniti, inserisci i valori dei parametri.
6. Fai clic su Esegui job.

gcloud

Nota: per utilizzare Google Cloud CLI per eseguire i modelli, devi avere la versione 138.0.0 o successive di Google Cloud CLI. classic

Nella shell o nel terminale, esegui il modello:

gcloud dataflow jobs run JOB_NAME \
    --gcs-location gs://dataflow-templates-REGION_NAME/VERSION/ \
    --region REGION_NAME \
    --staging-location STAGING_LOCATION \
    --parameters \
inputTopic=projects/PROJECT_ID/topics/TOPIC_NAME,\
outputDirectory=gs://BUCKET_NAME/output/,\
outputFilenamePrefix=FILENAME_PREFIX,\
outputFilenameSuffix=FILENAME_SUFFIX,\
outputShardTemplate=SHARD_TEMPLATE,\
avroTempDirectory=gs://BUCKET_NAME/temp/

Sostituisci quanto segue:

• JOB_NAME: un nome job univoco a tua scelta
• REGION_NAME: la regione in cui vuoi eseguire il deployment del job Dataflow, ad esempio us-central1
• VERSION: la versione del modello che vuoi utilizzare

  Puoi utilizzare i seguenti valori:

  • latest per utilizzare la versione più recente del modello, disponibile nella cartella principale non datata nel bucket: gs://dataflow-templates-REGION_NAME/latest/
  • il nome della versione, ad esempio 2023-09-12-00_RC00, per utilizzare una versione specifica del modello, che si trova nidificata nella rispettiva cartella principale datata nel bucket: gs://dataflow-templates-REGION_NAME/
  Attenzione: La versione più recente dei modelli potrebbe essere aggiornata con modifiche che causano interruzioni. Gli ambienti di produzione devono utilizzare i modelli conservati nella cartella principale datata più recente per evitare che queste modifiche che causano interruzioni influiscano sui workflow di produzione.
• STAGING_LOCATION: la località per l'inserimento gestione temporanea dei file locali (ad esempio, gs://your-bucket/staging)
• TOPIC_NAME: il nome dell'argomento Pub/Sub
• BUCKET_NAME: il nome del bucket Cloud Storage
• FILENAME_PREFIX: il prefisso del nome del file di output preferito
• FILENAME_SUFFIX: il suffisso del nome del file di output preferito
• SHARD_TEMPLATE: il modello di shard di output preferito

API

Per eseguire il modello utilizzando l'API REST, invia una richiesta HTTP POST. Per saperne di più sull' API e sui relativi ambiti di autorizzazione, consulta projects.templates.launch.

POST https://dataflow.googleapis.com/v1b3/projects/PROJECT_ID/locations/LOCATION/templates:launch?gcsPath=gs://dataflow-templates-LOCATION/VERSION/
{
   "jobName": "JOB_NAME",
   "environment": {
       "ipConfiguration": "WORKER_IP_UNSPECIFIED",
       "additionalExperiments": []
    },
   "parameters": {
       "inputTopic": "projects/PROJECT_ID/topics/TOPIC_NAME",
       "outputDirectory": "gs://BUCKET_NAME/output/",
       "avroTempDirectory": "gs://BUCKET_NAME/temp/",
       "outputFilenamePrefix": "FILENAME_PREFIX",
       "outputFilenameSuffix": "FILENAME_SUFFIX",
       "outputShardTemplate": "SHARD_TEMPLATE"
   }
}

Sostituisci quanto segue:

• PROJECT_ID: l'ID progetto in cui vuoi eseguire il job Dataflow Google Cloud
• JOB_NAME: un nome job univoco a tua scelta
• LOCATION: la regione in cui vuoi eseguire il deployment del job Dataflow, ad esempio us-central1
• VERSION: la versione del modello che vuoi utilizzare

  Puoi utilizzare i seguenti valori:

  • latest per utilizzare la versione più recente del modello, disponibile nella cartella principale non datata nel bucket: gs://dataflow-templates-REGION_NAME/latest/
  • il nome della versione, ad esempio 2023-09-12-00_RC00, per utilizzare una versione specifica del modello, che si trova nidificata nella rispettiva cartella principale datata nel bucket: gs://dataflow-templates-REGION_NAME/
  Attenzione: La versione più recente dei modelli potrebbe essere aggiornata con modifiche che causano interruzioni. Gli ambienti di produzione devono utilizzare i modelli conservati nella cartella principale datata più recente per evitare che queste modifiche che causano interruzioni influiscano sui workflow di produzione.
• STAGING_LOCATION: la località per l'inserimento gestione temporanea dei file locali (ad esempio, gs://your-bucket/staging)
• TOPIC_NAME: il nome dell'argomento Pub/Sub
• BUCKET_NAME: il nome del bucket Cloud Storage
• FILENAME_PREFIX: il prefisso del nome del file di output preferito
• FILENAME_SUFFIX: il suffisso del nome del file di output preferito
• SHARD_TEMPLATE: il modello di shard di output preferito

Questo modello utilizza una finestra fissa e i dati che arrivano al di fuori della finestra potrebbero essere eliminati. Per modificare il modello in modo da cambiare questo comportamento, consulta Estendi i modelli.

Codice sorgente del modello

Java

/*
 * Copyright (C) 2018 Google LLC
 *
 * Licensed under the Apache License, Version 2.0 (the "License"); you may not
 * use this file except in compliance with the License. You may obtain a copy of
 * the License at
 *
 *   http://www.apache.org/licenses/LICENSE-2.0
 *
 * Unless required by applicable law or agreed to in writing, software
 * distributed under the License is distributed on an "AS IS" BASIS, WITHOUT
 * WARRANTIES OR CONDITIONS OF ANY KIND, either express or implied. See the
 * License for the specific language governing permissions and limitations under
 * the License.
 */
package com.google.cloud.teleport.templates;

import com.google.cloud.teleport.avro.AvroPubsubMessageRecord;
import com.google.cloud.teleport.io.WindowedFilenamePolicy;
import com.google.cloud.teleport.metadata.Template;
import com.google.cloud.teleport.metadata.TemplateCategory;
import com.google.cloud.teleport.metadata.TemplateCreationParameter;
import com.google.cloud.teleport.metadata.TemplateParameter;
import com.google.cloud.teleport.options.WindowedFilenamePolicyOptions;
import com.google.cloud.teleport.templates.PubsubToAvro.Options;
import com.google.cloud.teleport.util.DurationUtils;
import org.apache.beam.sdk.Pipeline;
import org.apache.beam.sdk.PipelineResult;
import org.apache.beam.sdk.extensions.avro.io.AvroIO;
import org.apache.beam.sdk.io.FileBasedSink;
import org.apache.beam.sdk.io.fs.ResourceId;
import org.apache.beam.sdk.io.gcp.pubsub.PubsubIO;
import org.apache.beam.sdk.io.gcp.pubsub.PubsubMessage;
import org.apache.beam.sdk.options.Default;
import org.apache.beam.sdk.options.Description;
import org.apache.beam.sdk.options.PipelineOptions;
import org.apache.beam.sdk.options.PipelineOptionsFactory;
import org.apache.beam.sdk.options.StreamingOptions;
import org.apache.beam.sdk.options.Validation.Required;
import org.apache.beam.sdk.options.ValueProvider;
import org.apache.beam.sdk.options.ValueProvider.NestedValueProvider;
import org.apache.beam.sdk.transforms.DoFn;
import org.apache.beam.sdk.transforms.ParDo;
import org.apache.beam.sdk.transforms.SerializableFunction;
import org.apache.beam.sdk.transforms.windowing.FixedWindows;
import org.apache.beam.sdk.transforms.windowing.Window;
import org.apache.beam.sdk.values.PCollection;

/**
 * This pipeline ingests incoming data from a Cloud Pub/Sub topic and outputs the raw data into
 * windowed Avro files at the specified output directory.
 *
 * <p>Files output will have the following schema:
 *
 * <pre>
 *   {
 *      "type": "record",
 *      "name": "AvroPubsubMessageRecord",
 *      "namespace": "com.google.cloud.teleport.avro",
 *      "fields": [
 *        {"name": "message", "type": {"type": "array", "items": "bytes"}},
 *        {"name": "attributes", "type": {"type": "map", "values": "string"}},
 *        {"name": "timestamp", "type": "long"}
 *      ]
 *   }
 * </pre>
 *
 * <p>Check out <a
 * href="https://github.com/GoogleCloudPlatform/DataflowTemplates/blob/main/v1/README_Cloud_PubSub_to_Avro.md">README</a>
 * for instructions on how to use or modify this template.
 */
@Template(
    name = "Cloud_PubSub_to_Avro",
    category = TemplateCategory.STREAMING,
    displayName = "Pub/Sub to Avro Files on Cloud Storage",
    description =
        "The Pub/Sub to Avro files on Cloud Storage template is a streaming pipeline that reads data from a Pub/Sub "
            + "topic and writes Avro files into the specified Cloud Storage bucket.",
    optionsClass = Options.class,
    skipOptions = "inputSubscription",
    documentation =
        "https://cloud.google.com/dataflow/docs/guides/templates/provided/pubsub-to-avro",
    contactInformation = "https://cloud.google.com/support",
    requirements = {"The input Pub/Sub topic must exist prior to pipeline execution."},
    streaming = true,
    supportsAtLeastOnce = true)
public class PubsubToAvro {

  /**
   * Options supported by the pipeline.
   *
   * <p>Inherits standard configuration options.
   */
  public interface Options
      extends PipelineOptions, StreamingOptions, WindowedFilenamePolicyOptions {
    @TemplateParameter.PubsubSubscription(
        order = 1,
        groupName = "Source",
        description = "Pub/Sub input subscription",
        helpText = "The Pub/Sub subscription to read the input from.",
        example = "projects/<PROJECT_ID>/subscriptions/<SUBSCRIPTION_NAME>")
    ValueProvider<String> getInputSubscription();

    void setInputSubscription(ValueProvider<String> value);

    @TemplateParameter.PubsubTopic(
        order = 2,
        groupName = "Source",
        description = "Pub/Sub input topic",
        helpText =
            "The Pub/Sub topic to subscribe to for message consumption. The topic name must be in the format `projects/<PROJECT_ID>/topics/<TOPIC_NAME>`.")
    ValueProvider<String> getInputTopic();

    void setInputTopic(ValueProvider<String> value);

    @TemplateCreationParameter(value = "false")
    @Description(
        "This determines whether the template reads from " + "a pub/sub subscription or a topic")
    @Default.Boolean(false)
    Boolean getUseSubscription();

    void setUseSubscription(Boolean value);

    @TemplateParameter.GcsWriteFolder(
        order = 4,
        groupName = "Target",
        description = "Output file directory in Cloud Storage",
        helpText =
            "The output directory where output Avro files are archived. Must contain `/` at the end. For example: `gs://example-bucket/example-directory/`")
    @Required
    ValueProvider<String> getOutputDirectory();

    void setOutputDirectory(ValueProvider<String> value);

    @TemplateParameter.Text(
        order = 5,
        groupName = "Target",
        optional = true,
        description = "Output filename prefix of the files to write",
        helpText = "The output filename prefix for the Avro files.",
        regexes = "^[a-zA-Z\\-]+$")
    @Default.String("output")
    ValueProvider<String> getOutputFilenamePrefix();

    void setOutputFilenamePrefix(ValueProvider<String> value);

    @TemplateParameter.Text(
        order = 6,
        groupName = "Target",
        optional = true,
        description = "Output filename suffix of the files to write",
        helpText = "The output filename suffix for the Avro files.")
    @Default.String("")
    ValueProvider<String> getOutputFilenameSuffix();

    void setOutputFilenameSuffix(ValueProvider<String> value);

    @TemplateParameter.GcsWriteFolder(
        order = 7,
        description = "Temporary Avro write directory",
        helpText =
            "The directory for temporary Avro files. Must contain `/` at the end. For example: `gs://example-bucket/example-directory/`.")
    @Required
    ValueProvider<String> getAvroTempDirectory();

    void setAvroTempDirectory(ValueProvider<String> value);
  }

  /**
   * Main entry point for executing the pipeline.
   *
   * @param args The command-line arguments to the pipeline.
   */
  public static void main(String[] args) {

    Options options = PipelineOptionsFactory.fromArgs(args).withValidation().as(Options.class);
    options.setStreaming(true);

    run(options);
  }

  /**
   * Runs the pipeline with the supplied options.
   *
   * @param options The execution parameters to the pipeline.
   * @return The result of the pipeline execution.
   */
  public static PipelineResult run(Options options) {
    // Create the pipeline
    Pipeline pipeline = Pipeline.create(options);

    PCollection<PubsubMessage> messages = null;

    /*
     * Steps:
     *   1) Read messages from PubSub
     *   2) Window the messages into minute intervals specified by the executor.
     *   3) Output the windowed data into Avro files, one per window by default.
     */

    if (options.getUseSubscription()) {
      messages =
          pipeline.apply(
              "Read PubSub Events",
              PubsubIO.readMessagesWithAttributes()
                  .fromSubscription(options.getInputSubscription()));
    } else {
      messages =
          pipeline.apply(
              "Read PubSub Events",
              PubsubIO.readMessagesWithAttributes().fromTopic(options.getInputTopic()));
    }
    messages
        .apply("Map to Archive", ParDo.of(new PubsubMessageToArchiveDoFn()))
        .apply(
            options.getWindowDuration() + " Window",
            Window.into(FixedWindows.of(DurationUtils.parseDuration(options.getWindowDuration()))))

        // Apply windowed file writes. Use a NestedValueProvider because the filename
        // policy requires a resourceId generated from the input value at runtime.
        .apply(
            "Write File(s)",
            AvroIO.write(AvroPubsubMessageRecord.class)
                .to(
                    WindowedFilenamePolicy.writeWindowedFiles()
                        .withOutputDirectory(options.getOutputDirectory())
                        .withOutputFilenamePrefix(options.getOutputFilenamePrefix())
                        .withShardTemplate(options.getOutputShardTemplate())
                        .withSuffix(options.getOutputFilenameSuffix())
                        .withYearPattern(options.getYearPattern())
                        .withMonthPattern(options.getMonthPattern())
                        .withDayPattern(options.getDayPattern())
                        .withHourPattern(options.getHourPattern())
                        .withMinutePattern(options.getMinutePattern()))
                .withTempDirectory(
                    NestedValueProvider.of(
                        options.getAvroTempDirectory(),
                        (SerializableFunction<String, ResourceId>)
                            input -> FileBasedSink.convertToFileResourceIfPossible(input)))
                /*.withTempDirectory(FileSystems.matchNewResource(
                options.getAvroTempDirectory(),
                Boolean.TRUE))
                */
                .withWindowedWrites()
                .withNumShards(options.getNumShards()));

    // Execute the pipeline and return the result.
    return pipeline.run();
  }

  /**
   * Converts an incoming {@link PubsubMessage} to the {@link AvroPubsubMessageRecord} class by
   * copying its fields and the timestamp of the message.
   */
  static class PubsubMessageToArchiveDoFn extends DoFn<PubsubMessage, AvroPubsubMessageRecord> {
    @ProcessElement
    public void processElement(ProcessContext context) {
      PubsubMessage message = context.element();
      context.output(
          new AvroPubsubMessageRecord(
              message.getPayload(), message.getAttributeMap(), context.timestamp().getMillis()));
    }
  }
}

Passaggi successivi

• Scopri di più sui modelli Dataflow.
• Consulta l'elenco dei modelli forniti da Google.