Modèle MongoDB vers BigQuery (Flux)

Ce modèle crée un pipeline de streaming qui fonctionne avec les flux de modifications MongoDB. Pour utiliser ce modèle, publiez les données du flux de modifications dans Pub/Sub. Le pipeline lit les enregistrements JSON à partir de Pub/Sub et les écrit dans BigQuery. Les enregistrements écrits dans BigQuery ont le même format que le modèle par lots MongoDB vers BigQuery.

Conditions requises pour ce pipeline

L'ensemble de données BigQuery cible doit exister.
L'instance MongoDB source doit être accessible à partir des machines de nœud de calcul Dataflow.
Vous devez créer un sujet Pub/Sub pour lire le flux de modifications. Pendant l'exécution du pipeline, écoutez les événements de capture des données modifiées (CDC, Change Data Capture) dans le flux de modifications MongoDB, puis publiez-les dans Pub/Sub en tant qu'enregistrements JSON. Pour en savoir plus sur la publication de messages dans Pub/Sub, consultez la section Publier des messages dans des sujets.
Ce modèle utilise les flux de modifications MongoDB. Il n'est pas compatible avec la capture des données modifiées BigQuery.

Paramètres de modèle

Paramètres obligatoires

mongoDbUri : URI de connexion MongoDB au format mongodb+srv://:@..
database : base de données de MongoDB à partir de laquelle lire la collection. (Exemple : my-db).
collection : nom de la collection dans la base de données MongoDB. (Exemple : my-collection).
userOption : FLATTEN ou NONE. FLATTEN aplatit la ligne au niveau unique. NONE stocke l'intégralité du document sous forme de chaîne JSON. La valeur par défaut est "NONE".
inputTopic : sujet d'entrée Pub/Sub à lire, au format projects/<ID_PROJET>/topics/<NOM_SUJET>.
outputTableSpec : Table BigQuery dans laquelle écrire. Par exemple, bigquery-project:dataset.output_table.

Paramètres facultatifs

useStorageWriteApiAtLeastOnce : spécifie la sémantique d'écriture, lorsque vous utilisez l'API Storage Write. Pour utiliser la sémantique de type "au moins une fois" (https://beam.apache.org/documentation/io/built-in/google-bigquery/#at-least-once-semantics), définissez ce paramètre sur true. Pour utiliser la sémantique de type "exactement une fois", définissez le paramètre sur false. Ce paramètre ne s'applique que lorsque la valeur de useStorageWriteApi est définie sur true. La valeur par défaut est false.
KMSEncryptionKey : clé de chiffrement Cloud KMS permettant de déchiffrer la chaîne de connexion URI mongodb. Si la clé Cloud KMS est transmise, l'uri de la chaîne de connexion mongodb doit toutes être transmises de manière chiffrée. (Exemple : projects/your-project/locations/global/keyRings/your-keyring/cryptoKeys/your-key).
useStorageWriteApi : si la valeur est définie sur "true", le pipeline utilise l'API BigQuery Storage Write (https://cloud.google.com/bigquery/docs/write-api). La valeur par défaut est false. Pour en savoir plus, consultez la page "Utiliser l'API Storage Write" (https://beam.apache.org/documentation/io/built-in/google-bigquery/#storage-write-api).
numStorageWriteApiStreams : spécifie le nombre de flux d'écriture, lorsque vous utilisez l'API Storage Write. Si useStorageWriteApi est défini sur true et useStorageWriteApiAtLeastOnce sur false, vous devez définir ce paramètre. La valeur par défaut est 0.
storageWriteApiTriggeringFrequencySec : spécifie la fréquence de déclenchement, en secondes, lorsque vous utilisez l'API Storage Write. Si useStorageWriteApi est défini sur true et useStorageWriteApiAtLeastOnce sur false, vous devez définir ce paramètre.
javascriptDocumentTransformGcsPath : URI Cloud Storage du fichier .js qui définit la fonction JavaScript définie par l'utilisateur à utiliser. (Exemple : gs://your-bucket/your-transforms/*.js).
javascriptDocumentTransformFunctionName : nom de la fonction JavaScript définie par l'utilisateur (UDF) à utiliser. Par exemple, si le code de votre fonction JavaScript est myTransform(inJson) { /*...do stuff...*/ }, le nom de la fonction est myTransform. Pour obtenir des exemples de fonctions JavaScript définies par l'utilisateur, consultez la section https://github.com/GoogleCloudPlatform/DataflowTemplates#udf-examples. (Par exemple : "transform").

Fonction définie par l'utilisateur

Vous pouvez éventuellement étendre ce modèle en écrivant une fonction définie par l'utilisateur (UDF) en JavaScript. Le modèle appelle l'UDF pour chaque élément d'entrée. Les charges utiles des éléments sont sérialisées sous forme de chaînes JSON.

Pour utiliser une UDF, importez le fichier JavaScript dans Cloud Storage et définissez les paramètres de modèle suivants :

Paramètre	Description
`javascriptDocumentTransformGcsPath`	Emplacement Cloud Storage du fichier JavaScript.
`javascriptDocumentTransformFunctionName`	Nom de la fonction JavaScript.

Pour en savoir plus, consultez la page Créer des fonctions définies par l'utilisateur pour les modèles Dataflow.

Spécification de la fonction

La spécification de l'UDF se présente comme suit :

Entrée : document MongoDB.

Résultat : objet sérialisé en tant que chaîne JSON.

Exécuter le modèle

Console

Accédez à la page Dataflow Créer un job à partir d'un modèle.

Accéder à la page Créer un job à partir d'un modèle

Dans le champ Nom du job, saisissez un nom de job unique.
Facultatif : pour Point de terminaison régional, sélectionnez une valeur dans le menu déroulant. La région par défaut est us-central1.
Pour obtenir la liste des régions dans lesquelles vous pouvez exécuter un job Dataflow, consultez la page Emplacements Dataflow.
Dans le menu déroulant Modèle Dataflow, sélectionnez the MongoDB to BigQuery (CDC) template.
Dans les champs fournis, saisissez vos valeurs de paramètres.
Cliquez sur Run Job (Exécuter la tâche).

gcloud

Dans le shell ou le terminal, exécutez le modèle :

gcloud dataflow flex-template run JOB_NAME \
    --project=PROJECT_ID \
    --region=REGION_NAME \
    --template-file-gcs-location=gs://dataflow-templates-REGION_NAME/VERSION/flex/MongoDB_to_BigQuery_CDC \
    --parameters \
outputTableSpec=OUTPUT_TABLE_SPEC,\
mongoDbUri=MONGO_DB_URI,\
database=DATABASE,\
collection=COLLECTION,\
userOption=USER_OPTION,\
inputTopic=INPUT_TOPIC

Remplacez les éléments suivants :

PROJECT_ID : ID du projet Google Cloud dans lequel vous souhaitez exécuter le job Dataflow
JOB_NAME : nom de job unique de votre choix
REGION_NAME : région dans laquelle vous souhaitez déployer votre job Dataflow, par exemple us-central1
VERSION : version du modèle que vous souhaitez utiliser
Vous pouvez utiliser les valeurs suivantes :
- latest pour utiliser la dernière version du modèle, disponible dans le dossier parent non daté du bucket gs://dataflow-templates-REGION_NAME/latest/
- Le nom de la version, par exemple 2023-09-12-00_RC00, pour utiliser une version spécifique du modèle, qui est imbriqué dans le dossier parent daté respectif dans le bucket : gs://dataflow-templates-REGION_NAME/
Attention : La dernière version des modèles peut être mise à jour avec des modifications destructives. Vos environnements de production devraient utiliser des modèles conservés dans le dernier dossier parent daté afin d'empêcher que ces modifications n'affectent vos workflows.
OUTPUT_TABLE_SPEC : nom de votre table BigQuery cible.
MONGO_DB_URI : votre URI MongoDB.
DATABASE : votre base de données MongoDB.
COLLECTION : votre collection MongoDB.
USER_OPTION : FLATTEN ou NONE.
INPUT_TOPIC : votre sujet d'entrée Pub/Sub.

API

Pour exécuter le modèle à l'aide de l'API REST, envoyez une requête HTTP POST. Pour en savoir plus sur l'API, ses autorisations et leurs champs d'application, consultez la section projects.templates.launch.

POST https://dataflow.googleapis.com/v1b3/projects/PROJECT_ID/locations/LOCATION/flexTemplates:launch
{
   "launch_parameter": {
      "jobName": "JOB_NAME",
      "parameters": {
          "inputTableSpec": "INPUT_TABLE_SPEC",
          "mongoDbUri": "MONGO_DB_URI",
          "database": "DATABASE",
          "collection": "COLLECTION",
          "userOption": "USER_OPTION",
          "inputTopic": "INPUT_TOPIC"
      },
      "containerSpecGcsPath": "gs://dataflow-templates-LOCATION/VERSION/flex/MongoDB_to_BigQuery_CDC",
   }
}

Remplacez les éléments suivants :

PROJECT_ID : ID du projet Google Cloud dans lequel vous souhaitez exécuter le job Dataflow
JOB_NAME : nom de job unique de votre choix
LOCATION : région dans laquelle vous souhaitez déployer votre job Dataflow, par exemple us-central1
VERSION : version du modèle que vous souhaitez utiliser
Vous pouvez utiliser les valeurs suivantes :
- latest pour utiliser la dernière version du modèle, disponible dans le dossier parent non daté du bucket gs://dataflow-templates-REGION_NAME/latest/
- Le nom de la version, par exemple 2023-09-12-00_RC00, pour utiliser une version spécifique du modèle, qui est imbriqué dans le dossier parent daté respectif dans le bucket : gs://dataflow-templates-REGION_NAME/
Attention : La dernière version des modèles peut être mise à jour avec des modifications destructives. Vos environnements de production devraient utiliser des modèles conservés dans le dernier dossier parent daté afin d'empêcher que ces modifications n'affectent vos workflows.
OUTPUT_TABLE_SPEC : nom de votre table BigQuery cible.
MONGO_DB_URI : votre URI MongoDB.
DATABASE : votre base de données MongoDB.
COLLECTION : votre collection MongoDB.
USER_OPTION : FLATTEN ou NONE.
INPUT_TOPIC : votre sujet d'entrée Pub/Sub.

Code source du modèle

Java

/*
 * Copyright (C) 2019 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.v2.mongodb.templates;

import static com.google.cloud.teleport.v2.utils.KMSUtils.maybeDecrypt;

import com.google.api.services.bigquery.model.TableRow;
import com.google.api.services.bigquery.model.TableSchema;
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.v2.common.UncaughtExceptionLogger;
import com.google.cloud.teleport.v2.mongodb.options.MongoDbToBigQueryOptions.BigQueryWriteOptions;
import com.google.cloud.teleport.v2.mongodb.options.MongoDbToBigQueryOptions.JavascriptDocumentTransformerOptions;
import com.google.cloud.teleport.v2.mongodb.options.MongoDbToBigQueryOptions.MongoDbOptions;
import com.google.cloud.teleport.v2.mongodb.options.MongoDbToBigQueryOptions.PubSubOptions;
import com.google.cloud.teleport.v2.mongodb.templates.MongoDbToBigQueryCdc.Options;
import com.google.cloud.teleport.v2.options.BigQueryStorageApiStreamingOptions;
import com.google.cloud.teleport.v2.transforms.JavascriptDocumentTransformer.TransformDocumentViaJavascript;
import com.google.cloud.teleport.v2.utils.BigQueryIOUtils;
import java.io.IOException;
import javax.script.ScriptException;
import org.apache.beam.sdk.Pipeline;
import org.apache.beam.sdk.io.gcp.bigquery.BigQueryIO;
import org.apache.beam.sdk.io.gcp.pubsub.PubsubIO;
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.transforms.DoFn;
import org.apache.beam.sdk.transforms.ParDo;
import org.bson.Document;
import org.slf4j.Logger;
import org.slf4j.LoggerFactory;

/**
 * The {@link MongoDbToBigQueryCdc} pipeline is a streaming pipeline which reads data pushed to
 * PubSub from MongoDB Changestream and outputs the resulting records to BigQuery.
 *
 * <p>Check out <a
 * href="https://github.com/GoogleCloudPlatform/DataflowTemplates/blob/main/v2/mongodb-to-googlecloud/README_MongoDB_to_BigQuery_CDC.md">README</a>
 * for instructions on how to use or modify this template.
 */
@Template(
    name = "MongoDB_to_BigQuery_CDC",
    category = TemplateCategory.STREAMING,
    displayName = "MongoDB to BigQuery (CDC)",
    description =
        "The MongoDB to BigQuery CDC (Change Data Capture) template is a streaming pipeline that works together with MongoDB change streams. "
            + "The pipeline reads the JSON records pushed to Pub/Sub via a MongoDB change stream and writes them to BigQuery as specified by the <code>userOption</code> parameter.",
    optionsClass = Options.class,
    flexContainerName = "mongodb-to-bigquery-cdc",
    documentation =
        "https://cloud.google.com/dataflow/docs/guides/templates/provided/mongodb-change-stream-to-bigquery",
    contactInformation = "https://cloud.google.com/support",
    preview = true,
    requirements = {
      "The target BigQuery dataset must exist.",
      "The source MongoDB instance must be accessible from the Dataflow worker machines.",
      "The change stream pushing changes from MongoDB to Pub/Sub should be running."
    },
    streaming = true,
    supportsAtLeastOnce = true)
public class MongoDbToBigQueryCdc {

  private static final Logger LOG = LoggerFactory.getLogger(MongoDbToBigQuery.class);

  /** Options interface. */
  public interface Options
      extends PipelineOptions,
          MongoDbOptions,
          PubSubOptions,
          BigQueryWriteOptions,
          JavascriptDocumentTransformerOptions,
          BigQueryStorageApiStreamingOptions {

    // Hide the UseStorageWriteApiAtLeastOnce in the UI, because it will automatically be turned
    // on when pipeline is running on ALO mode and using the Storage Write API
    @TemplateParameter.Boolean(
        order = 1,
        optional = true,
        parentName = "useStorageWriteApi",
        parentTriggerValues = {"true"},
        description = "Use at at-least-once semantics in BigQuery Storage Write API",
        helpText =
            "When using the Storage Write API, specifies the write semantics. To"
                + " use at-least-once semantics (https://beam.apache.org/documentation/io/built-in/google-bigquery/#at-least-once-semantics), set this parameter to `true`. To use exactly-"
                + " once semantics, set the parameter to `false`. This parameter applies only when"
                + " `useStorageWriteApi` is `true`. The default value is `false`.",
        hiddenUi = true)
    @Default.Boolean(false)
    @Override
    Boolean getUseStorageWriteApiAtLeastOnce();

    void setUseStorageWriteApiAtLeastOnce(Boolean value);
  }

  /** class ParseAsDocumentsFn. */
  private static class ParseAsDocumentsFn extends DoFn<String, Document> {

    @ProcessElement
    public void processElement(ProcessContext context) {
      context.output(Document.parse(context.element()));
    }
  }

  /**
   * Main entry point for pipeline execution.
   *
   * @param args Command line arguments to the pipeline.
   */
  public static void main(String[] args)
      throws ScriptException, IOException, NoSuchMethodException {
    UncaughtExceptionLogger.register();

    Options options = PipelineOptionsFactory.fromArgs(args).withValidation().as(Options.class);
    BigQueryIOUtils.validateBQStorageApiOptionsStreaming(options);
    run(options);
  }

  /** Pipeline to read data from PubSub and write to MongoDB. */
  public static boolean run(Options options)
      throws ScriptException, IOException, NoSuchMethodException {
    options.setStreaming(true);
    Pipeline pipeline = Pipeline.create(options);
    String userOption = options.getUserOption();
    String inputOption = options.getInputTopic();

    TableSchema bigquerySchema;

    // Get MongoDbUri
    String mongoDbUri = maybeDecrypt(options.getMongoDbUri(), options.getKMSEncryptionKey()).get();

    if (options.getJavascriptDocumentTransformFunctionName() != null
        && options.getJavascriptDocumentTransformGcsPath() != null) {
      bigquerySchema =
          MongoDbUtils.getTableFieldSchemaForUDF(
              mongoDbUri,
              options.getDatabase(),
              options.getCollection(),
              options.getJavascriptDocumentTransformGcsPath(),
              options.getJavascriptDocumentTransformFunctionName(),
              options.getUserOption());
    } else {
      bigquerySchema =
          MongoDbUtils.getTableFieldSchema(
              mongoDbUri, options.getDatabase(), options.getCollection(), options.getUserOption());
    }

    pipeline
        .apply("Read PubSub Messages", PubsubIO.readStrings().fromTopic(inputOption))
        .apply(
            "RTransform string to document",
            ParDo.of(
                new DoFn<String, Document>() {
                  @ProcessElement
                  public void process(ProcessContext c) {
                    Document document = Document.parse(c.element());
                    c.output(document);
                  }
                }))
        .apply(
            "UDF",
            TransformDocumentViaJavascript.newBuilder()
                .setFileSystemPath(options.getJavascriptDocumentTransformGcsPath())
                .setFunctionName(options.getJavascriptDocumentTransformFunctionName())
                .build())
        .apply(
            "Read and transform data",
            ParDo.of(
                new DoFn<Document, TableRow>() {
                  @ProcessElement
                  public void process(ProcessContext c) {
                    Document document = c.element();
                    TableRow row = MongoDbUtils.getTableSchema(document, userOption);
                    c.output(row);
                  }
                }))
        .apply(
            BigQueryIO.writeTableRows()
                .to(options.getOutputTableSpec())
                .withSchema(bigquerySchema)
                .withCreateDisposition(BigQueryIO.Write.CreateDisposition.CREATE_IF_NEEDED)
                .withWriteDisposition(BigQueryIO.Write.WriteDisposition.WRITE_APPEND));
    pipeline.run();
    return true;
  }
}

Étapes suivantes

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