Руководство: Создание нескольких потоков с разными параметрами

Конвейер может содержать несколько потоков, которые почти идентичны, отличаясь только несколькими параметрами. Определение этих потоков явно подвержено ошибкам, избыточности и трудно поддерживать. Метапрограммирование с помощью Python внутренних функций динамически создает повторяющиеся потоки с каждым вызовом, предоставляющим другой набор параметров.

Обзор

Метапрограммирование в Декларативных Конвейерах Spark Lakeflow использует внутренние функции Python. Так как эти функции лениво оцениваются средой выполнения конвейера, вы можете заключить @dp.table декораторы внутрь функции-фабрики и вызывать эту фабрику несколько раз с различными аргументами. Каждый вызов регистрирует новый поток без дублирования кода.

Дополнительные сведения об использовании циклов for с декларативными конвейерами Lakeflow Spark см. в разделе «Создание таблиц в цикле»for.

Пример: время отклика пожарной службы

В следующем примере используется встроенный набор данных пожарной службы для поиска районов с самым быстрым временем реагирования на чрезвычайные ситуации для каждого типа вызова. Без метапрограммирования необходимо написать почти идентичные определения таблиц для каждого типа вызова (оповещения, структура пожара, медицинский инцидент). С метапрограммированием одна функция фабрики создает все из них.

Шаг 1. Определите таблицу для приема необработанных данных

import functools
from pyspark import pipelines as dp
from pyspark.sql.functions import *

@dp.table(
  name="raw_fire_department",
  comment="raw table for fire department response"
)
@dp.expect_or_drop("valid_received", "received IS NOT NULL")
@dp.expect_or_drop("valid_response", "responded IS NOT NULL")
@dp.expect_or_drop("valid_neighborhood", "neighborhood != 'None'")
def get_raw_fire_department():
  return (
    spark.read.format('csv')
      .option('header', 'true')
      .option('multiline', 'true')
      .load('/databricks-datasets/timeseries/Fires/Fire_Department_Calls_for_Service.csv')
      .withColumnRenamed('Call Type', 'call_type')
      .withColumnRenamed('Received DtTm', 'received')
      .withColumnRenamed('Response DtTm', 'responded')
      .withColumnRenamed('Neighborhooods - Analysis Boundaries', 'neighborhood')
      .select('call_type', 'received', 'responded', 'neighborhood')
  )

Шаг 2: Определите функцию создания потоков

Фабричная функция generate_tables регистрирует две таблицы для каждого типа вызова: отфильтрованную таблицу вызовов и таблицу с ранжированным временем отклика. Оба создаются как внутренние функции, декорированные с помощью @dp.table.

all_tables = []

def generate_tables(call_table, response_table, filter):
  @dp.table(
    name=call_table,
    comment="top level tables by call type"
  )
  def create_call_table():
    return spark.sql("""
      SELECT
        unix_timestamp(received,'M/d/yyyy h:m:s a') as ts_received,
        unix_timestamp(responded,'M/d/yyyy h:m:s a') as ts_responded,
        neighborhood
      FROM raw_fire_department
      WHERE call_type = '{filter}'
    """.format(filter=filter))

  @dp.table(
    name=response_table,
    comment="top 10 neighborhoods with fastest response time"
  )
  def create_response_table():
    return spark.sql("""
      SELECT
        neighborhood,
        AVG((ts_received - ts_responded)) as response_time
      FROM {call_table}
      GROUP BY 1
      ORDER BY response_time
      LIMIT 10
    """.format(call_table=call_table))

  all_tables.append(response_table)

Шаг 3. Вызов фабрики и определение сводной таблицы

Вызовите фабрику один раз для каждого типа вызова, а затем определите сводную таблицу, которая объединяет результаты для поиска районов, которые отображаются чаще всего во всех категориях.

generate_tables("alarms_table", "alarms_response", "Alarms")
generate_tables("fire_table", "fire_response", "Structure Fire")
generate_tables("medical_table", "medical_response", "Medical Incident")

@dp.table(
  name="best_neighborhoods",
  comment="which neighbor appears in the best response time list the most"
)
def summary():
  target_tables = [dp.read(t) for t in all_tables]
  unioned = functools.reduce(lambda x, y: x.union(y), target_tables)
  return (
    unioned.groupBy(col("neighborhood"))
      .agg(count("*").alias("score"))
      .orderBy(desc("score"))
  )

После запуска этого конвейера вы создадите набор аналогичных таблиц, например этот граф:

Граф таблиц, созданных этим руководством.

Основные понятия

  • Внутренние функции регистрируются лениво: декоратор @dp.table не запускает функцию немедленно. Он регистрирует функцию в среде выполнения выполняющегося конвейера, которая выстраивает полный граф потока данных перед началом выполнения.
  • Закрытия захватывают параметры: каждая внутренняя функция захватывает параметры, переданные фабрике (call_table, response_table, filter), поэтому каждый зарегистрированный поток использует собственный изолированный набор значений.
  • Динамические списки таблиц: использование списка, например all_tables для отслеживания программно созданных имен таблиц, упрощает их ссылку позже (например, в союзе или присоединении).

Дополнительные ресурсы