Modelo do Bigtable para Avro do Cloud Storage

O modelo do Bigtable para Avro do Cloud Storage é um pipeline que lê dados de uma tabela do Bigtable e os grava em um bucket do Cloud Storage no formato Avro. É possível usar o modelo para mover dados do Bigtable para o Cloud Storage.

Requisitos de pipeline

• A tabela do Bigtable precisa existir.
• O bucket de saída do Cloud Storage precisa existir antes da execução do pipeline.

Parâmetros do modelo

Parâmetros obrigatórios

• bigtableProjectId: o ID do projeto do Google Cloud que contém a instância do Bigtable em que você quer ler os dados.
• bigtableInstanceId: o ID da instância do Bigtable que contém a tabela.
• bigtableTableId: o ID da tabela do Cloud Bigtable a ser exportada.
• outputDirectory: o caminho do Cloud Storage em que os dados são gravados. (Exemplo: gs://mybucket/somefolder).
• filenamePrefix: o prefixo do nome do arquivo Avro. Por exemplo, output-. O padrão é: part.

Parâmetros opcionais

• bigtableAppProfileId: o ID do perfil do aplicativo do Bigtable a ser usado na exportação. Se você não especificar um perfil de aplicativo, o Bigtable usará o perfil de aplicativo padrão da instância: https://cloud.google.com/bigtable/docs/app-profiles#default-app-profile.

Executar o modelo

Console

1. Acesse a página Criar job usando um modelo do Dataflow.
Acesse Criar job usando um modelo
2. No campo Nome do job, insira um nome exclusivo.
3. Opcional: em Endpoint regional, selecione um valor no menu suspenso. A região padrão é us-central1.

   Para ver uma lista de regiões em que é possível executar um job do Dataflow, consulte Locais do Dataflow.

4. No menu suspenso Modelo do Dataflow, selecione the Cloud Bigtable to Avro Files on Cloud Storage template .
5. Nos campos de parâmetro fornecidos, insira os valores de parâmetro.
6. Cliquem em Executar job.

gcloud

Observação: para usar a Google Cloud CLI para executar modelos classic você precisa ter a Google Cloud CLI na versão 138.0.0 ou mais recente.

No shell ou no terminal, execute o modelo:

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

Substitua:

• JOB_NAME: um nome de job de sua escolha
• VERSION: a versão do modelo que você quer usar

  Use estes valores:

  • latest para usar a versão mais recente do modelo, disponível na pasta mãe não datada no bucket: gs://dataflow-templates-REGION_NAME/latest/
  • o nome da versão, como 2023-09-12-00_RC00, para usar uma versão específica do modelo, que pode ser encontrada aninhada na respectiva pasta mãe datada no bucket: gs://dataflow-templates-REGION_NAME/
  Cuidado: é possível que a versão mais recente dos modelos seja atualizada com alterações interruptivas. Os ambientes de produção precisam usar os modelos mantidos na pasta mãe datada mais recente para evitar que essas alterações interruptivas afetem os fluxos de trabalho de produção.
• REGION_NAME: a região em que você quer implantar o job do Dataflow, por exemplo, us-central1
• BIGTABLE_PROJECT_ID: o ID do projeto do Google Cloud da instância do Bigtable da qual você quer ler os dados.
• INSTANCE_ID: o ID da instância do Bigtable que contém a tabela.
• TABLE_ID: o ID da tabela do Cloud Bigtable a ser exportada.
• OUTPUT_DIRECTORY: o caminho do Cloud Storage em que os dados são gravados, por exemplo, gs://mybucket/somefolder.
• FILENAME_PREFIX: prefixo do nome de arquivo Avro, por exemplo, output-.

API

Para executar o modelo usando a API REST, envie uma solicitação HTTP POST. Para mais informações sobre a API e os respectivos escopos de autorização, consulte projects.templates.launch.

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" }
}

Substitua:

• PROJECT_ID: o ID do projeto do Google Cloud em que você quer executar o job do Dataflow
• JOB_NAME: um nome de job de sua escolha
• VERSION: a versão do modelo que você quer usar

  Use estes valores:

  • latest para usar a versão mais recente do modelo, disponível na pasta mãe não datada no bucket: gs://dataflow-templates-REGION_NAME/latest/
  • o nome da versão, como 2023-09-12-00_RC00, para usar uma versão específica do modelo, que pode ser encontrada aninhada na respectiva pasta mãe datada no bucket: gs://dataflow-templates-REGION_NAME/
  Cuidado: é possível que a versão mais recente dos modelos seja atualizada com alterações interruptivas. Os ambientes de produção precisam usar os modelos mantidos na pasta mãe datada mais recente para evitar que essas alterações interruptivas afetem os fluxos de trabalho de produção.
• LOCATION: a região em que você quer implantar o job do Dataflow, por exemplo, us-central1
• BIGTABLE_PROJECT_ID: o ID do projeto do Google Cloud da instância do Bigtable da qual você quer ler os dados.
• INSTANCE_ID: o ID da instância do Bigtable que contém a tabela.
• TABLE_ID: o ID da tabela do Cloud Bigtable a ser exportada.
• OUTPUT_DIRECTORY: o caminho do Cloud Storage em que os dados são gravados, por exemplo, gs://mybucket/somefolder.
• FILENAME_PREFIX: prefixo do nome de arquivo Avro, por exemplo, output-.

Código-fonte do modelo

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();
    }
  }
}

A seguir

• Saiba mais sobre os modelos do Dataflow.
• Confira a lista de modelos fornecidos pelo Google.