Bigtable to Cloud Storage Avro テンプレート

Bigtable to Cloud Storage Avro テンプレートは、Bigtable テーブルからデータを読み取り、Cloud Storage バケットに Avro 形式で書き込むパイプラインです。このテンプレートは、Bigtable から Cloud Storage にデータを移動する場合に使用できます。

パイプラインの要件

• Bigtable テーブルが存在していること。
• パイプラインを実行する前に、出力先の Cloud Storage バケットが存在すること。

テンプレートのパラメータ

必須パラメータ

• bigtableProjectId: データの読み取り元である Bigtable インスタンスが含まれている Google Cloud プロジェクトの ID。
• bigtableInstanceId: テーブルが含まれている Bigtable インスタンスの ID。
• bigtableTableId: エクスポートする Bigtable テーブルの ID。
• outputDirectory: データが書き込まれる Cloud Storage のパス。例: gs://mybucket/somefolder
• filenamePrefix: Avro ファイル名の接頭辞。例: output-デフォルトは part です。

オプション パラメータ

• bigtableAppProfileId: エクスポートに使用する Bigtable アプリケーション プロファイルの ID。アプリ プロファイルを指定しない場合は、インスタンスのデフォルトのアプリ プロファイル（https://cloud.google.com/bigtable/docs/app-profiles#default-app-profile）が使用されます。

テンプレートを実行する

コンソール

1. Dataflow の [テンプレートからジョブを作成] ページに移動します。
[テンプレートからジョブを作成] に移動
2. [ジョブ名] フィールドに、固有のジョブ名を入力します。
3. （省略可）[リージョン エンドポイント] で、プルダウン メニューから値を選択します。デフォルトのリージョンは us-central1 です。

   Dataflow ジョブを実行できるリージョンのリストについては、Dataflow のロケーションをご覧ください。

4. [Dataflow テンプレート] プルダウン メニューから、[ the Cloud Bigtable to Avro Files on Cloud Storage template ] を選択します。
5. 表示されたパラメータ フィールドに、パラメータ値を入力します。
6. [ジョブを実行] をクリックします。

gcloud

注: Google Cloud CLI で classicテンプレートを実行するには、Google Cloud CLI バージョン 138.0.0 以降が必要です。

シェルまたはターミナルで、テンプレートを実行します。

gcloud dataflow jobs run JOB_NAME \
    --gcs-location gs://dataflow-templates-REGION_NAME/VERSION/Cloud_Bigtable_to_GCS_Avro \
    --region REGION_NAME \
    --parameters \
bigtableProjectId=BIGTABLE_PROJECT_ID,\
bigtableInstanceId=INSTANCE_ID,\
bigtableTableId=TABLE_ID,\
outputDirectory=OUTPUT_DIRECTORY,\
filenamePrefix=FILENAME_PREFIX

次のように置き換えます。

• JOB_NAME: 一意の任意のジョブ名
• VERSION: 使用するテンプレートのバージョン

  使用できる値は次のとおりです。

  • latest: 最新バージョンのテンプレートを使用します。このテンプレートは、バケット内で日付のない親フォルダ（gs://dataflow-templates-REGION_NAME/latest/）にあります。
  • バージョン名（例: 2023-09-12-00_RC00）。特定のバージョンのテンプレートを使用します。このテンプレートは、バケット内で対応する日付の親フォルダ（gs://dataflow-templates-REGION_NAME/）にあります。
  注: 最新のテンプレートでは、互換性のない変更が行われている場合があります。こうした互換性のない変更が本番環境のワークフローに影響しないように、本番環境では最新の日付付き親フォルダに保存されているテンプレートを使用する必要があります。
• REGION_NAME: Dataflow ジョブをデプロイするリージョン（例: us-central1）
• BIGTABLE_PROJECT_ID: データを読み取る Bigtable インスタンスのプロジェクトの ID。 Google Cloud
• INSTANCE_ID: テーブルが含まれている Bigtable インスタンスの ID
• TABLE_ID: エクスポートする Bigtable テーブルの ID
• OUTPUT_DIRECTORY: データの書き込み先の Cloud Storage パス（例: gs://mybucket/somefolder）
• FILENAME_PREFIX: Avro ファイル名の接頭辞（例: output-）

API

REST API を使用してテンプレートを実行するには、HTTP POST リクエストを送信します。API とその認証スコープの詳細については、projects.templates.launch をご覧ください。

POST https://dataflow.googleapis.com/v1b3/projects/PROJECT_ID/locations/LOCATION/templates:launch?gcsPath=gs://dataflow-templates-LOCATION/VERSION/Cloud_Bigtable_to_GCS_Avro
{
   "jobName": "JOB_NAME",
   "parameters": {
       "bigtableProjectId": "BIGTABLE_PROJECT_ID",
       "bigtableInstanceId": "INSTANCE_ID",
       "bigtableTableId": "TABLE_ID",
       "outputDirectory": "OUTPUT_DIRECTORY",
       "filenamePrefix": "FILENAME_PREFIX",
   },
   "environment": { "zone": "us-central1-f" }
}

次のように置き換えます。

• PROJECT_ID: Dataflow ジョブを実行する Google Cloud プロジェクト ID
• JOB_NAME: 一意の任意のジョブ名
• VERSION: 使用するテンプレートのバージョン

  使用できる値は次のとおりです。

  • latest: 最新バージョンのテンプレートを使用します。このテンプレートは、バケット内で日付のない親フォルダ（gs://dataflow-templates-REGION_NAME/latest/）にあります。
  • バージョン名（例: 2023-09-12-00_RC00）。特定のバージョンのテンプレートを使用します。このテンプレートは、バケット内で対応する日付の親フォルダ（gs://dataflow-templates-REGION_NAME/）にあります。
  注: 最新のテンプレートでは、互換性のない変更が行われている場合があります。こうした互換性のない変更が本番環境のワークフローに影響しないように、本番環境では最新の日付付き親フォルダに保存されているテンプレートを使用する必要があります。
• LOCATION: Dataflow ジョブをデプロイするリージョン（例: us-central1）
• BIGTABLE_PROJECT_ID: データを読み取る Bigtable インスタンスのプロジェクトの ID。 Google Cloud
• INSTANCE_ID: テーブルが含まれている Bigtable インスタンスの ID
• TABLE_ID: エクスポートする Bigtable テーブルの ID
• OUTPUT_DIRECTORY: データの書き込み先の Cloud Storage パス（例: gs://mybucket/somefolder）
• FILENAME_PREFIX: Avro ファイル名の接頭辞（例: output-）

テンプレートのソースコード

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.bigtable;

import com.google.bigtable.v2.Cell;
import com.google.bigtable.v2.Column;
import com.google.bigtable.v2.Family;
import com.google.bigtable.v2.Row;
import com.google.cloud.teleport.bigtable.BigtableToAvro.Options;
import com.google.cloud.teleport.metadata.Template;
import com.google.cloud.teleport.metadata.TemplateCategory;
import com.google.cloud.teleport.metadata.TemplateParameter;
import com.google.cloud.teleport.util.DualInputNestedValueProvider;
import com.google.cloud.teleport.util.DualInputNestedValueProvider.TranslatorInput;
import com.google.protobuf.ByteOutput;
import com.google.protobuf.ByteString;
import com.google.protobuf.UnsafeByteOperations;
import java.io.IOException;
import java.nio.ByteBuffer;
import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
import org.apache.beam.runners.dataflow.options.DataflowPipelineOptions;
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.FileSystems;
import org.apache.beam.sdk.io.fs.ResolveOptions.StandardResolveOptions;
import org.apache.beam.sdk.io.gcp.bigtable.BigtableIO;
import org.apache.beam.sdk.options.Default;
import org.apache.beam.sdk.options.PipelineOptions;
import org.apache.beam.sdk.options.PipelineOptionsFactory;
import org.apache.beam.sdk.options.ValueProvider;
import org.apache.beam.sdk.transforms.MapElements;
import org.apache.beam.sdk.transforms.SerializableFunction;
import org.apache.beam.sdk.transforms.SimpleFunction;

/**
 * Dataflow pipeline that exports data from a Cloud Bigtable table to Avro files in GCS. Currently,
 * filtering on Cloud Bigtable table is not supported.
 *
 * <p>Check out <a
 * href="https://github.com/GoogleCloudPlatform/DataflowTemplates/blob/main/v1/README_Cloud_Bigtable_to_GCS_Avro.md">README</a>
 * for instructions on how to use or modify this template.
 */
@Template(
    name = "Cloud_Bigtable_to_GCS_Avro",
    category = TemplateCategory.BATCH,
    displayName = "Cloud Bigtable to Avro Files in Cloud Storage",
    description =
        "The Bigtable to Cloud Storage Avro template is a pipeline that reads data from a Bigtable table and writes it to a Cloud Storage bucket in Avro format. "
            + "You can use the template to move data from Bigtable to Cloud Storage.",
    optionsClass = Options.class,
    documentation =
        "https://cloud.google.com/dataflow/docs/guides/templates/provided/bigtable-to-avro",
    contactInformation = "https://cloud.google.com/support",
    requirements = {
      "The Bigtable table must exist.",
      "The output Cloud Storage bucket must exist before running the pipeline."
    })
public class BigtableToAvro {

  /** Options for the export pipeline. */
  public interface Options extends PipelineOptions {
    @TemplateParameter.ProjectId(
        order = 1,
        groupName = "Source",
        description = "Project ID",
        helpText =
            "The ID of the Google Cloud project that contains the Bigtable instance that you want to read data from.")
    ValueProvider<String> getBigtableProjectId();

    @SuppressWarnings("unused")
    void setBigtableProjectId(ValueProvider<String> projectId);

    @TemplateParameter.Text(
        order = 2,
        groupName = "Source",
        regexes = {"[a-z][a-z0-9\\-]+[a-z0-9]"},
        description = "Instance ID",
        helpText = "The ID of the Bigtable instance that contains the table.")
    ValueProvider<String> getBigtableInstanceId();

    @SuppressWarnings("unused")
    void setBigtableInstanceId(ValueProvider<String> instanceId);

    @TemplateParameter.Text(
        order = 3,
        groupName = "Source",
        regexes = {"[_a-zA-Z0-9][-_.a-zA-Z0-9]*"},
        description = "Table ID",
        helpText = "The ID of the Bigtable table to export.")
    ValueProvider<String> getBigtableTableId();

    @SuppressWarnings("unused")
    void setBigtableTableId(ValueProvider<String> tableId);

    @TemplateParameter.GcsWriteFolder(
        order = 4,
        groupName = "Target",
        description = "Output file directory in Cloud Storage",
        helpText = "The Cloud Storage path where data is written.",
        example = "gs://mybucket/somefolder")
    ValueProvider<String> getOutputDirectory();

    @SuppressWarnings("unused")
    void setOutputDirectory(ValueProvider<String> outputDirectory);

    @TemplateParameter.Text(
        order = 5,
        groupName = "Target",
        description = "Avro file prefix",
        helpText = "The prefix of the Avro filename. For example, `output-`.")
    @Default.String("part")
    ValueProvider<String> getFilenamePrefix();

    @SuppressWarnings("unused")
    void setFilenamePrefix(ValueProvider<String> filenamePrefix);

    @TemplateParameter.Text(
        order = 6,
        groupName = "Source",
        optional = true,
        regexes = {"[_a-zA-Z0-9][-_.a-zA-Z0-9]*"},
        description = "Application profile ID",
        helpText =
            "The ID of the Bigtable application profile to use for the export. If you don't specify an app profile, Bigtable uses the instance's default app profile: https://cloud.google.com/bigtable/docs/app-profiles#default-app-profile.")
    @Default.String("default")
    ValueProvider<String> getBigtableAppProfileId();

    @SuppressWarnings("unused")
    void setBigtableAppProfileId(ValueProvider<String> appProfileId);
  }

  /**
   * Runs a pipeline to export data from a Cloud Bigtable table to Avro files in GCS.
   *
   * @param args arguments to the pipeline
   */
  public static void main(String[] args) {
    Options options = PipelineOptionsFactory.fromArgs(args).withValidation().as(Options.class);

    PipelineResult result = run(options);

    // Wait for pipeline to finish only if it is not constructing a template.
    if (options.as(DataflowPipelineOptions.class).getTemplateLocation() == null) {
      result.waitUntilFinish();
    }
  }

  public static PipelineResult run(Options options) {
    Pipeline pipeline = Pipeline.create(PipelineUtils.tweakPipelineOptions(options));

    BigtableIO.Read read =
        BigtableIO.read()
            .withProjectId(options.getBigtableProjectId())
            .withInstanceId(options.getBigtableInstanceId())
            .withAppProfileId(options.getBigtableAppProfileId())
            .withTableId(options.getBigtableTableId());

    // Do not validate input fields if it is running as a template.
    if (options.as(DataflowPipelineOptions.class).getTemplateLocation() != null) {
      read = read.withoutValidation();
    }

    ValueProvider<String> filePathPrefix =
        DualInputNestedValueProvider.of(
            options.getOutputDirectory(),
            options.getFilenamePrefix(),
            new SerializableFunction<TranslatorInput<String, String>, String>() {
              @Override
              public String apply(TranslatorInput<String, String> input) {
                return FileSystems.matchNewResource(input.getX(), true)
                    .resolve(input.getY(), StandardResolveOptions.RESOLVE_FILE)
                    .toString();
              }
            });

    pipeline
        .apply("Read from Bigtable", read)
        .apply("Transform to Avro", MapElements.via(new BigtableToAvroFn()))
        .apply(
            "Write to Avro in GCS",
            AvroIO.write(BigtableRow.class).to(filePathPrefix).withSuffix(".avro"));

    return pipeline.run();
  }

  /** Translates Bigtable {@link Row} to Avro {@link BigtableRow}. */
  static class BigtableToAvroFn extends SimpleFunction<Row, BigtableRow> {
    @Override
    public BigtableRow apply(Row row) {
      ByteBuffer key = ByteBuffer.wrap(toByteArray(row.getKey()));
      List<BigtableCell> cells = new ArrayList<>();
      for (Family family : row.getFamiliesList()) {
        String familyName = family.getName();
        for (Column column : family.getColumnsList()) {
          ByteBuffer qualifier = ByteBuffer.wrap(toByteArray(column.getQualifier()));
          for (Cell cell : column.getCellsList()) {
            long timestamp = cell.getTimestampMicros();
            ByteBuffer value = ByteBuffer.wrap(toByteArray(cell.getValue()));
            cells.add(new BigtableCell(familyName, qualifier, timestamp, value));
          }
        }
      }
      return new BigtableRow(key, cells);
    }
  }

  /**
   * Extracts the byte array from the given {@link ByteString} without copy.
   *
   * @param byteString A {@link ByteString} from which to extract the array.
   * @return an array of byte.
   */
  protected static byte[] toByteArray(final ByteString byteString) {
    try {
      ZeroCopyByteOutput byteOutput = new ZeroCopyByteOutput();
      UnsafeByteOperations.unsafeWriteTo(byteString, byteOutput);
      return byteOutput.bytes;
    } catch (IOException e) {
      return byteString.toByteArray();
    }
  }

  private static final class ZeroCopyByteOutput extends ByteOutput {
    private byte[] bytes;

    @Override
    public void writeLazy(byte[] value, int offset, int length) {
      if (offset != 0 || length != value.length) {
        throw new UnsupportedOperationException();
      }
      bytes = value;
    }

    @Override
    public void write(byte value) {
      throw new UnsupportedOperationException();
    }

    @Override
    public void write(byte[] value, int offset, int length) {
      throw new UnsupportedOperationException();
    }

    @Override
    public void write(ByteBuffer value) {
      throw new UnsupportedOperationException();
    }

    @Override
    public void writeLazy(ByteBuffer value) {
      throw new UnsupportedOperationException();
    }
  }
}

次のステップ

• Dataflow テンプレートについて学習する。
• Google 提供のテンプレートのリストを確認する。