Procedurální a deklarativní zpracování dat v Azure Databricks

Tento článek popisuje rozdíly mezi procedurálním a deklarativním programováním a jejich využitím v Databricks.

Procedurální a deklarativní programování jsou dvě základní programovací paradigmata v počítačové vědě. Každý představuje jiný přístup k strukturování a provádění pokynů.

• Pomocí procedurálního programování určíte, jak se mají úkoly provádět definováním explicitních sekvencí operací.
• Deklarativní programování se zaměřuje na to, čeho je potřeba dosáhnout, přičemž systém určuje nejlepší způsob, jak úlohu provést.

Při navrhování datových kanálů si technici musí vybrat mezi procesními a deklarativními modely zpracování dat. Toto rozhodnutí má vliv na složitost pracovního postupu, udržovatelnost a efektivitu. Na této stránce jsou vysvětleny klíčové rozdíly, výhody a výzvy těchto modelů a kdy použít jednotlivé přístupy.

Co je procedurální zpracování dat?

Procedurální zpracování dat se řídí strukturovaným přístupem, kdy jsou definovány explicitní kroky pro manipulaci s daty. Tento model je úzce v souladu s imperativním programováním a zdůrazňuje posloupnost příkazů, která určuje, jak se mají data zpracovávat.

Charakteristiky procedurálního zpracování

Toto jsou charakteristiky procedurálního zpracování:

• Postupné provádění: Vývojář explicitně definuje pořadí operací.
• Použití řídicích struktur: Smyčky, podmínky a funkce řídí tok vykonávání.
• Podrobné řízení prostředků: Umožňuje jemně odstupňované optimalizace a ruční ladění výkonu.
• Související koncepty: Procedurální programování je podtřídou imperativního programování.

Běžné případy použití pro procedurální zpracování

Následující případy použití jsou každodenní případy použití pro procedurální zpracování:

• Vlastní kanály ETL vyžadující procedurální logiku
• Optimalizace výkonu na nízké úrovni v dávkových a streamovacích pracovních postupech.
• Starší systémy nebo existující imperativní skripty.

Procedurální zpracování pomocí úloh Apache Spark a Lakeflow

Apache Spark se primárně řídí procedurálním modelem pro zpracování dat. Pomocí úloh Lakeflow můžete přidat explicitní logiku spouštění k definování podrobných transformací a akcí s distribuovanými daty.

Co je deklarativní zpracování dat?

Deklarativní zpracování dat abstrahuje způsob a zaměřuje se na definování požadovaného výsledku. Místo zadávání podrobných pokynů vývojáři definují logiku transformace a systém určuje nejúčinnější plán provádění.

Charakteristiky deklarativního zpracování

Toto jsou charakteristiky deklarativního zpracování:

• Abstrakce podrobností o provedení: Uživatelé popisují požadovaný výsledek, nikoli kroky k jeho dosažení.
• Automatická optimalizace: Systém použije plánování a ladění spouštění dotazů.
• Menší složitost: Eliminuje potřebu explicitních řídicích struktur a zlepšuje udržovatelnost.
• Související koncepty: Deklarativní programování zahrnuje paradigmata specifické pro doménu a funkční programování.

Běžné případy použití deklarativního zpracování

Toto jsou běžné případy použití deklarativního zpracování:

• Transformace založené na SQL v dávkových a streamovaných pracovních postupech
• Architektury zpracování dat vysoké úrovně, jako jsou kanály.
• Škálovatelné a distribuované datové úlohy vyžadující automatizované optimalizace.

Deklarativní zpracování s využitím kanálů

Deklarativní kanály Sparku Lakeflow jsou deklarativní architektura navržená tak, aby zjednodušila vytváření spolehlivých a udržovatelných kanálů zpracování datových proudů. Zadáním dat, která se mají ingestovat a jak je transformovat, kanály automatizují klíčové aspekty správy zpracování, včetně orchestrace, správy výpočetních prostředků, monitorování, vynucení kvality dat a zpracování chyb.

Hlavní rozdíly: procedurální vs. deklarativní zpracování

Aspekt	Procedurální zpracování	Deklarativní zpracování
Řízení	Úplná kontrola nad prováděním	Spouštění zpracovávané systémem
Komplexnost	Může být složité a podrobné	Obecně jednodušší a stručnější
Optimalizace	Vyžaduje ruční ladění.	Systém zpracovává optimalizaci.
Flexibilita	Vysoká, ale vyžaduje odborné znalosti	Nižší, ale jednodušší použití
Případy použití	Vlastní pipeliny, ladění výkonu	Dotazy SQL, spravované kanály

Kdy zvolit procedurální nebo deklarativní zpracování

Následující tabulka uvádí některé z klíčových rozhodovacích bodů pro procedurální a deklarativní zpracování:

Procedurální zpracování	Deklarativní zpracování
Vyžaduje se jemně odstupňovaná kontrola nad logikou provádění.	Zjednodušený vývoj a údržba jsou priority.
Transformace zahrnují složitá obchodní pravidla, která se obtížně vyjadřují deklarativním způsobem.	Transformace založené na SQL nebo spravované pracovní postupy eliminují potřebu procedurálního řízení.
Optimalizace výkonu vyžadují ruční ladění.	Architektury zpracování dat, jako jsou kanály, poskytují integrované optimalizace.