Modello MongoDB a BigQuery (CDC)

Beta

Questa funzionalità è soggetta ai "Termini delle Offerte pre-GA" nella sezione Termini generali del servizio dei Termini specifici dei servizi. Le funzionalità pre-GA sono disponibili "così come sono" e potrebbero avere un supporto limitato. Per saperne di più, consulta le descrizioni della fase di lancio.

Questo modello crea una pipeline di inserimento flussi che funziona con i flussi di modifiche di MongoDB. Per utilizzare questo modello, pubblica i dati delle modifiche in tempo reale in Pub/Sub. La pipeline legge i record JSON da Pub/Sub e li scrive in BigQuery. I record scritti in BigQuery hanno lo stesso formato del modello batch di MongoDB a BigQuery.

Requisiti della pipeline

• Deve esistere il set di dati BigQuery di destinazione.
• L'istanza MongoDB di origine deve essere accessibile dalle macchine worker Dataflow.
• Devi creare un argomento Pub/Sub per leggere il flusso di modifiche. Mentre la pipeline è in esecuzione, ascolta gli eventi CDC (Change Data Capture) sul flusso di modifiche di MongoDB e pubblicali in Pub/Sub come record JSON. Per maggiori informazioni sulla pubblicazione di messaggi in Pub/Sub, consulta Pubblicare messaggi negli argomenti.

Parametri del modello

Parametri obbligatori

• mongoDbUri : l'URI di connessione MongoDB nel formato mongodb+srv://:@..
• database : database in MongoDB da cui leggere la raccolta. (Esempio: my-db).
• collection : nome della raccolta all'interno del database MongoDB. (Esempio: mia-raccolta).
• userOption : FLATTEN o NONE. FLATTEN appiattisce i documenti a un unico livello. NONE archivia l'intero documento come stringa JSON. Il valore predefinito è NONE.
• inputTopic : l'argomento di input Pub/Sub da cui leggere, nel formato projects/<PROJECT_ID>/topics/<TOPIC_NAME>.
• outputTableSpec : la tabella BigQuery in cui scrivere. Ad esempio, bigquery-project:dataset.output_table.

Parametri facoltativi

• useStorageWriteApiAtLeastOnce : quando utilizzi l'API Storage Write, specifica la semantica della scrittura. Per utilizzare la semantica at-least-once (https://beam.apache.org/documentation/io/built-in/google-bigquery/#at-least-once-semantics), imposta questo parametro su true. Per utilizzare la semantica "exactly-once", imposta il parametro su false. Questo parametro si applica solo quando useStorageWriteApi è true. Il valore predefinito è false.
• KMSEncryptionKey : chiave di crittografia di Cloud KMS per decriptare la stringa di connessione URI Mongodb. Se viene trasmessa la chiave Cloud KMS, la stringa di connessione URI mongodb deve essere trasmessa in forma criptata. Ad esempio: projects/your-project/locations/global/keyRings/your-keyring/cryptoKeys/your-key.
• useStorageWriteApi : se il valore è true, la pipeline utilizza l'API BigQuery Storage Write (https://cloud.google.com/bigquery/docs/write-api). Il valore predefinito è false. Per saperne di più, consulta la pagina relativa all'utilizzo dell'API Storage Write (https://beam.apache.org/documentation/io/built-in/google-bigquery/#storage-write-api).
• numStorageWriteApiStreams : quando si utilizza l'API Storage Write, specifica il numero di flussi di scrittura. Se useStorageWriteApi è true e useStorageWriteApiAtLeastOnce è false, devi impostare questo parametro. Il valore predefinito è 0.
• storageWriteApiTriggeringFrequencySec : quando utilizzi l'API Storage Write, specifica la frequenza di attivazione in secondi. Se useStorageWriteApi è true e useStorageWriteApiAtLeastOnce è false, devi impostare questo parametro.
• javascriptDocumentTransformGcsPath : l'URI Cloud Storage del file .js che definisce la funzione JavaScript definita dall'utente da utilizzare. (Esempio: gs://your-bucket/your-transforms/*.js).
• javascriptDocumentTransformFunctionName : il nome della funzione definita dall'utente (UDF) JavaScript da utilizzare. Ad esempio, se il codice della funzione JavaScript è myTransform(inJson) { /*...do stuff...*/ }, il nome della funzione è myTransform. Per esempi di funzioni JavaScript di esempio, consulta gli esempi di funzioni definite dall'utente (https://github.com/GoogleCloudPlatform/DataflowTemplates#udf-examples). (ad esempio, trasformazione).

Funzione definita dall'utente

Facoltativamente, puoi estendere questo modello scrivendo una funzione definita dall'utente dall'utente in JavaScript. Il modello chiama la funzione definita dall'utente per ogni elemento di input. I payload degli elementi sono serializzati come stringhe JSON.

Per utilizzare una funzione definita dall'utente, carica il file JavaScript in Cloud Storage e imposta i seguenti parametri del modello:

Parametro	Descrizione
javascriptDocumentTransformGcsPath	Il percorso di Cloud Storage del file JavaScript.
javascriptDocumentTransformFunctionName	Il nome della funzione JavaScript.

Per maggiori informazioni, consulta Creare funzioni definite dall'utente per i modelli Dataflow.

Specifica della funzione

La funzione definita dall'utente ha le seguenti specifiche:

Input: un documento MongoDB.

Output: un oggetto serializzato come stringa JSON.

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 univoco per il job.
3. (Facoltativo) Per Endpoint a livello di regione, 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, vedi Località Dataflow.

4. Nel menu a discesa Modello Dataflow, seleziona the MongoDB to BigQuery (CDC) template.
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 flex i modelli, devi avere Google Cloud CLI versione 284.0.0 o successiva.

Nella shell o nel terminale, esegui il modello:

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

Sostituisci quanto segue:

• PROJECT_ID: l'ID del progetto Google Cloud in cui vuoi eseguire il job Dataflow
• 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 padre senza data del bucket: gs://dataflow-templates-REGION_NAME/latest/
  • il nome della versione, come 2023-09-12-00_RC00, per utilizzare una versione specifica del modello, che si trova nidificata nella rispettiva cartella padre con data all'interno del bucket: gs://dataflow-templates-REGION_NAME/
  Attenzione: la versione più recente dei modelli potrebbe essere aggiornata con modifiche che provocano errori. Gli ambienti di produzione devono utilizzare i modelli conservati nella cartella principale data più recente per evitare che queste modifiche che provocano errori influiscano sui flussi di lavoro di produzione.
• OUTPUT_TABLE_SPEC: nome della tabella BigQuery di destinazione.
• MONGO_DB_URI: il tuo URI MongoDB.
• DATABASE: il tuo database MongoDB.
• COLLECTION: la tua raccolta MongoDB.
• USER_OPTION: FLATTEN o NESSUNO.
• INPUT_TOPIC: argomento di input Pub/Sub.

API

Per eseguire il modello utilizzando l'API REST, invia una richiesta POST HTTP. Per maggiori informazioni sull'API e sui relativi ambiti di autorizzazione, consulta 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",
   }
}

Sostituisci quanto segue:

• PROJECT_ID: l'ID del progetto Google Cloud in cui vuoi eseguire il job Dataflow
• 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 padre senza data del bucket: gs://dataflow-templates-REGION_NAME/latest/
  • il nome della versione, come 2023-09-12-00_RC00, per utilizzare una versione specifica del modello, che si trova nidificata nella rispettiva cartella padre con data all'interno del bucket: gs://dataflow-templates-REGION_NAME/
  Attenzione: la versione più recente dei modelli potrebbe essere aggiornata con modifiche che provocano errori. Gli ambienti di produzione devono utilizzare i modelli conservati nella cartella principale data più recente per evitare che queste modifiche che provocano errori influiscano sui flussi di lavoro di produzione.
• OUTPUT_TABLE_SPEC: nome della tabella BigQuery di destinazione.
• MONGO_DB_URI: il tuo URI MongoDB.
• DATABASE: il tuo database MongoDB.
• COLLECTION: la tua raccolta MongoDB.
• USER_OPTION: FLATTEN o NESSUNO.
• INPUT_TOPIC: argomento di input Pub/Sub.

Codice sorgente del modello

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;
  }
}

Passaggi successivi

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