Connettore Beam HBase Bigtable

Per aiutarti a utilizzare Bigtable in una pipeline Dataflow, sono disponibili due connettori I/O Beam Bigtable open source.

Se esegui la migrazione da HBase a Bigtable o la tua applicazione chiama l'API HBase, utilizza il connettore Beam HBase Bigtable (CloudBigtableIO) descritto in questa pagina.

In tutti gli altri casi, devi utilizzare il connettore Beam Bigtable (BigtableIO) in combinazione con il client Cloud Bigtable per Java, che funziona con le API Cloud Bigtable. Per iniziare a utilizzare questo connettore, consulta Connettore Bigtable Beam.

Per ulteriori informazioni sul modello di programmazione Apache Beam, consulta la documentazione di Beam.

Inizia a utilizzare HBase

Il connettore Beam Bigtable HBase è scritto in Java ed è basato sul client Bigtable HBase per Java. È compatibile con l'SDK Dataflow 2.x per Java, basato su Apache Beam. Il codice sorgente del connettore è disponibile su GitHub nel repository googleapis/java-bigtable-hbase.

Questa pagina fornisce una panoramica su come utilizzare le trasformazioni Read e Write.

Configura l'autenticazione

Per utilizzare gli Java esempi in questa pagina in un ambiente di sviluppo locale, installa e inizializza l'interfaccia alla gcloud CLI, quindi configura le Credenziali predefinite dell'applicazione con le tue credenziali utente.

1. Install the Google Cloud CLI.

2. To initialize the gcloud CLI, run the following command:

   gcloud init

3. If you're using a local shell, then create local authentication credentials for your user account:

   gcloud auth application-default login

   You don't need to do this if you're using Cloud Shell.

Per ulteriori informazioni, consulta Set up authentication for a local development environment.

Per informazioni sulla configurazione dell'autenticazione per un ambiente di produzione, consulta Set up Application Default Credentials for code running on Google Cloud.

Aggiungere il connettore a un progetto Maven

Per aggiungere il connettore Beam Bigtable HBase a un progetto Maven, aggiungi l'elemento Maven al file pom.xml come dipendenza:

<dependency>
  <groupId>com.google.cloud.bigtable</groupId>
  <artifactId>bigtable-hbase-beam</artifactId>
  <version>2.12.0</version>
</dependency>

Specifica la configurazione di Bigtable

Crea un'interfaccia di opzioni per consentire gli input per l'esecuzione della pipeline:

public interface BigtableOptions extends DataflowPipelineOptions {

  @Description("The Bigtable project ID, this can be different than your Dataflow project")
  @Default.String("bigtable-project")
  String getBigtableProjectId();

  void setBigtableProjectId(String bigtableProjectId);

  @Description("The Bigtable instance ID")
  @Default.String("bigtable-instance")
  String getBigtableInstanceId();

  void setBigtableInstanceId(String bigtableInstanceId);

  @Description("The Bigtable table ID in the instance.")
  @Default.String("mobile-time-series")
  String getBigtableTableId();

  void setBigtableTableId(String bigtableTableId);
}

Quando leggi da o scrivi in Bigtable, devi fornire un oggetto di configurazione CloudBigtableConfiguration. Questo oggetto specifica l'ID progetto e l'ID istanza della tabella, nonché il nome della tabella stessa:

CloudBigtableTableConfiguration bigtableTableConfig =
    new CloudBigtableTableConfiguration.Builder()
        .withProjectId(options.getBigtableProjectId())
        .withInstanceId(options.getBigtableInstanceId())
        .withTableId(options.getBigtableTableId())
        .build();

Per la lettura, fornisci un oggetto di configurazione CloudBigtableScanConfiguration, che ti consente di specificare un oggetto Scan di Apache HBase che limita e filtra i risultati di una lettura. Per informazioni dettagliate, consulta Lettura da Bigtable.

Leggere da Bigtable

Per leggere da una tabella Bigtable, applica una trasformazione Read al risultato di un'operazione CloudBigtableIO.read. La trasformazione Read restituisce un PCollection di oggetti Result HBase, in cui ogni elemento nel PCollection rappresenta una singola riga della tabella.

p.apply(Read.from(CloudBigtableIO.read(config)))
    .apply(
        ParDo.of(
            new DoFn<Result, Void>() {
              @ProcessElement
              public void processElement(@Element Result row, OutputReceiver<Void> out) {
                System.out.println(Bytes.toString(row.getRow()));
              }
            }));

Per impostazione predefinita, un'operazione CloudBigtableIO.read restituisce tutte le righe della tabella. Puoi utilizzare un oggetto HBase Scan per limitare la lettura a un intervallo di chiavi di riga all'interno della tabella o per applicare filtri ai risultati della lettura. Per utilizzare un oggetto Scan, includilo nel CloudBigtableScanConfiguration.

Ad esempio, puoi aggiungere un Scan che restituisce solo la prima coppia chiave-valore da ogni riga della tabella, utile per conteggiare il numero di righe nella tabella:

import com.google.cloud.bigtable.beam.CloudBigtableIO;
import com.google.cloud.bigtable.beam.CloudBigtableScanConfiguration;
import org.apache.beam.runners.dataflow.options.DataflowPipelineOptions;
import org.apache.beam.sdk.Pipeline;
import org.apache.beam.sdk.io.Read;
import org.apache.beam.sdk.options.Default;
import org.apache.beam.sdk.options.Description;
import org.apache.beam.sdk.options.PipelineOptionsFactory;
import org.apache.beam.sdk.transforms.DoFn;
import org.apache.beam.sdk.transforms.ParDo;
import org.apache.hadoop.hbase.client.Result;
import org.apache.hadoop.hbase.client.Scan;
import org.apache.hadoop.hbase.filter.FirstKeyOnlyFilter;
import org.apache.hadoop.hbase.util.Bytes;

public class HelloWorldRead {
  public static void main(String[] args) {
    BigtableOptions options =
        PipelineOptionsFactory.fromArgs(args).withValidation().as(BigtableOptions.class);
    Pipeline p = Pipeline.create(options);

    Scan scan = new Scan();
    scan.setCacheBlocks(false);
    scan.setFilter(new FirstKeyOnlyFilter());

    CloudBigtableScanConfiguration config =
        new CloudBigtableScanConfiguration.Builder()
            .withProjectId(options.getBigtableProjectId())
            .withInstanceId(options.getBigtableInstanceId())
            .withTableId(options.getBigtableTableId())
            .withScan(scan)
            .build();

    p.apply(Read.from(CloudBigtableIO.read(config)))
        .apply(
            ParDo.of(
                new DoFn<Result, Void>() {
                  @ProcessElement
                  public void processElement(@Element Result row, OutputReceiver<Void> out) {
                    System.out.println(Bytes.toString(row.getRow()));
                  }
                }));

    p.run().waitUntilFinish();
  }

  public interface BigtableOptions extends DataflowPipelineOptions {
    @Description("The Bigtable project ID, this can be different than your Dataflow project")
    @Default.String("bigtable-project")
    String getBigtableProjectId();

    void setBigtableProjectId(String bigtableProjectId);

    @Description("The Bigtable instance ID")
    @Default.String("bigtable-instance")
    String getBigtableInstanceId();

    void setBigtableInstanceId(String bigtableInstanceId);

    @Description("The Bigtable table ID in the instance.")
    @Default.String("mobile-time-series")
    String getBigtableTableId();

    void setBigtableTableId(String bigtableTableId);
  }
}

Scrivere in Bigtable

Per scrivere in una tabella Bigtable, apply un'operazione CloudBigtableIO.writeToTable. Dovrai eseguire questa operazione su un PCollection di oggetti HBase Mutation, che possono includere oggetti Put e Delete.

Nota: le operazioni Append e Increment non sono adatte per i modelli di programmazione batch recuperabili, tra cui Hadoop e Dataflow, e pertanto non sono input supportati per CloudBigtableIO.writeToTable. I bundle di Dataflow o un gruppo di input possono non riuscire anche se alcuni input sono stati elaborati. In questi casi, verrà eseguito un nuovo tentativo per l'intero bundle e le operazioni Append e Increment completate in precedenza verranno eseguite una seconda volta, con conseguente generazione di dati errati.

La tabella Bigtable deve già esistere e deve avere definito le famiglie di colonne appropriate. Il connettore Dataflow non crea tabelle e famiglie di colonne dinamicamente. Puoi utilizzare l'interfaccia a riga di comando cbt per creare una tabella e configurare le famiglie di colonne oppure puoi farlo in modo programmatico.

Prima di scrivere in Bigtable, devi creare la pipeline Dataflow in modo che le operazioni put ed eliminate possano essere serializzate sulla rete:

BigtableOptions options =
    PipelineOptionsFactory.fromArgs(args).withValidation().as(BigtableOptions.class);
Pipeline p = Pipeline.create(options);

In generale, dovrai eseguire una trasformazione, ad esempio ParDo, per formattare i dati di output in una raccolta di oggetti Put o Delete di HBase. L'esempio seguente mostra una trasformazione DoFn che prende il valore corrente e lo utilizza come chiave di riga per un Put. Puoi quindi scrivere gli oggetti Put in Bigtable.

p.apply(Create.of("phone#4c410523#20190501", "phone#4c410523#20190502"))
    .apply(
        ParDo.of(
            new DoFn<String, Mutation>() {
              @ProcessElement
              public void processElement(@Element String rowkey, OutputReceiver<Mutation> out) {
                long timestamp = System.currentTimeMillis();
                Put row = new Put(Bytes.toBytes(rowkey));

                row.addColumn(
                    Bytes.toBytes("stats_summary"),
                    Bytes.toBytes("os_build"),
                    timestamp,
                    Bytes.toBytes("android"));
                out.output(row);
              }
            }))
    .apply(CloudBigtableIO.writeToTable(bigtableTableConfig));

Per attivare il controllo del flusso di scrittura batch, impostaBIGTABLE_ENABLE_BULK_MUTATION_FLOW_CONTROL su true. Questa funzionalità limita automaticamente la frequenza del traffico per le richieste di scrittura batch e consente alla scalabilità automatica di Bigtable di aggiungere o rimuovere automaticamente i nodi per gestire il tuo job Dataflow.

CloudBigtableTableConfiguration bigtableTableConfig =
    new CloudBigtableTableConfiguration.Builder()
        .withProjectId(options.getBigtableProjectId())
        .withInstanceId(options.getBigtableInstanceId())
        .withTableId(options.getBigtableTableId())
        .withConfiguration(BigtableOptionsFactory.BIGTABLE_ENABLE_BULK_MUTATION_FLOW_CONTROL,
            "true")
        .build();
return bigtableTableConfig;

Ecco l'esempio completo di scrittura, inclusa la variazione che consente il controllo del flusso di scrittura batch.

import com.google.cloud.bigtable.beam.CloudBigtableIO;
import com.google.cloud.bigtable.beam.CloudBigtableTableConfiguration;
import com.google.cloud.bigtable.hbase.BigtableOptionsFactory;
import org.apache.beam.runners.dataflow.options.DataflowPipelineOptions;
import org.apache.beam.sdk.Pipeline;
import org.apache.beam.sdk.options.Default;
import org.apache.beam.sdk.options.Description;
import org.apache.beam.sdk.options.PipelineOptionsFactory;
import org.apache.beam.sdk.transforms.Create;
import org.apache.beam.sdk.transforms.DoFn;
import org.apache.beam.sdk.transforms.ParDo;
import org.apache.hadoop.hbase.client.Mutation;
import org.apache.hadoop.hbase.client.Put;
import org.apache.hadoop.hbase.util.Bytes;

public class HelloWorldWrite {

  public static void main(String[] args) {
    BigtableOptions options =
        PipelineOptionsFactory.fromArgs(args).withValidation().as(BigtableOptions.class);
    Pipeline p = Pipeline.create(options);

    CloudBigtableTableConfiguration bigtableTableConfig =
        new CloudBigtableTableConfiguration.Builder()
            .withProjectId(options.getBigtableProjectId())
            .withInstanceId(options.getBigtableInstanceId())
            .withTableId(options.getBigtableTableId())
            .build();

    p.apply(Create.of("phone#4c410523#20190501", "phone#4c410523#20190502"))
        .apply(
            ParDo.of(
                new DoFn<String, Mutation>() {
                  @ProcessElement
                  public void processElement(@Element String rowkey, OutputReceiver<Mutation> out) {
                    long timestamp = System.currentTimeMillis();
                    Put row = new Put(Bytes.toBytes(rowkey));

                    row.addColumn(
                        Bytes.toBytes("stats_summary"),
                        Bytes.toBytes("os_build"),
                        timestamp,
                        Bytes.toBytes("android"));
                    out.output(row);
                  }
                }))
        .apply(CloudBigtableIO.writeToTable(bigtableTableConfig));

    p.run().waitUntilFinish();
  }

  public interface BigtableOptions extends DataflowPipelineOptions {

    @Description("The Bigtable project ID, this can be different than your Dataflow project")
    @Default.String("bigtable-project")
    String getBigtableProjectId();

    void setBigtableProjectId(String bigtableProjectId);

    @Description("The Bigtable instance ID")
    @Default.String("bigtable-instance")
    String getBigtableInstanceId();

    void setBigtableInstanceId(String bigtableInstanceId);

    @Description("The Bigtable table ID in the instance.")
    @Default.String("mobile-time-series")
    String getBigtableTableId();

    void setBigtableTableId(String bigtableTableId);
  }

  public static CloudBigtableTableConfiguration batchWriteFlowControlExample(
      BigtableOptions options) {
    CloudBigtableTableConfiguration bigtableTableConfig =
        new CloudBigtableTableConfiguration.Builder()
            .withProjectId(options.getBigtableProjectId())
            .withInstanceId(options.getBigtableInstanceId())
            .withTableId(options.getBigtableTableId())
            .withConfiguration(BigtableOptionsFactory.BIGTABLE_ENABLE_BULK_MUTATION_FLOW_CONTROL,
                "true")
            .build();
    return bigtableTableConfig;
  }
}