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文章标题:
Azure 架构师学习笔记 - Azure Databricks (17) -- Delta Live Table和Delta Table
目录
- 引言
- 什么是 Delta Table
- 什么是 Delta Live Table
- Delta Table 与 Delta Live Table 的区别
- 如何在 Azure Databricks 中使用 Delta Table
- 5.1. 创建 Delta Table
- 5.2. 写入数据到 Delta Table
- 5.3. 查询 Delta Table 数据
- 如何在 Azure Databricks 中使用 Delta Live Table
- 6.1. 创建 Delta Live Table
- 6.2. 设计和部署 Delta Live Table 流水线
- Delta Table 的优化
- 7.1. Z-Ordering
- 7.2. Compaction
- 7.3. 数据版本控制与时间旅行
- Delta Live Table 的优化
- 8.1. 自动优化和流式处理
- 8.2. 管理复杂 ETL 流程
- 应用场景与案例分析
- 9.1. Delta Table 在大数据 ETL 中的应用
- 9.2. Delta Live Table 在实时流式处理中的应用
- 9.3. 结合 Azure 其他服务的应用
- 总结
引言
随着大数据与实时数据处理需求的增长,云平台逐渐成为现代企业数据架构的基础。Azure Databricks 作为一种基于 Apache Spark 的云服务,提供了丰富的数据处理能力,特别是在数据湖和数据仓库的集成方面。Delta Lake 作为 Azure Databricks 中的一个重要特性,为大数据的管理和处理提供了 ACID 事务支持。
在这篇文章中,我们将深入探讨 Delta Live Table 和 Delta Table,并通过具体的案例分析它们在实际工作中的应用场景。
什么是 Delta Table
Delta Table 是一种基于 Delta Lake 的数据表类型,旨在提供对大规模数据集的高效管理和查询。它结合了传统数据湖的灵活性与数据仓库的事务性支持,使得数据湖可以像关系型数据库一样支持 ACID 事务。
Delta Table 的核心特性:
- ACID 事务:Delta Table 支持原子性、一致性、隔离性和持久性(ACID)的事务,保证了数据的一致性和完整性。
- 可扩展性:Delta Table 支持大规模并行处理,适合处理 PB 级别的数据。
- 时间旅行:利用 Delta 的版本控制,用户可以回溯到过去的某个时间点查看数据的状态。
- 增量加载:Delta Table 支持高效的数据增量加载,能够在不断增加的数据中高效地进行读取和写入操作。
示例:如何创建一个 Delta Table
pythonCopy Code# 在 Databricks 环境中创建一个 Delta 表
from pyspark.sql import SparkSession
spark = SparkSession.builder.appName("Delta Example").getOrCreate()
# 创建一个简单的数据框
data = [("Alice", 34), ("Bob", 45), ("Charlie", 30)]
columns = ["name", "age"]
df = spark.createDataFrame(data, columns)
# 将数据写入 Delta Table
df.write.format("").save("/mnt/delta_table/people")
# 读取 Delta Table
_df = spark.read.format("").load("/mnt/delta_table/people")
_df.show()
什么是 Delta Live Table
Delta Live Table (DLT) 是在 Azure Databricks 中的一个流处理框架,旨在简化 ETL 管道的构建和管理。DLT 允许用户定义数据流,Delta Live Table 会自动管理数据的增量加载和处理,从而实现高效、可靠的实时数据流处理。
Delta Live Table 提供了一个声明式的 API,支持在数据流水线中定义清洗、转换和处理的逻辑,并自动处理错误恢复、增量加载等功能。
Delta Live Table 的核心特性:
- 声明式流处理:用户只需要声明数据转换的逻辑,Delta Live Table 会自动处理增量加载和处理。
- 自动化管道管理:DLT 自动管理 ETL 流程,支持自动调度和监控。
- 高效的数据处理:通过对数据流的增量加载和优化,Delta Live Table 提供了高效的实时数据处理能力。
示例:如何创建一个 Delta Live Table 流水线
pythonCopy Codeimport dlt
from pyspark.sql.functions import col
@dlt.table
def raw_data():
return spark.readStream.format("").table("raw_data_table")
@dlt.table
def cleaned_data():
return raw_data().filter(col("age") > 18)
@dlt.table
def final_data():
return cleaned_data().groupBy("age").count()
在这个示例中,raw_data
表示从一个 Delta 表读取流数据,cleaned_data
表示对数据进行清洗,final_data
表示在数据清洗后的基础上做一些汇总处理。
Delta Table 与 Delta Live Table 的区别
特性 | Delta Table | Delta Live Table |
---|---|---|
数据处理模式 | 批量处理 | 流处理 |
使用场景 | 大数据存储与查询 | 实时 ETL 管道与流处理 |
自动化管理 | 不支持自动化管理(需要手动处理增量加载等) | 支持自动化增量加载与流处理 |
数据更新方式 | 支持批量增量加载和更新 | 支持实时流数据的增量处理和更新 |
优化机制 | 支持 Z-Ordering、数据清理等 | 自动优化、自动恢复错误等 |
如何在 Azure Databricks 中使用 Delta Table
5.1. 创建 Delta Table
要在 Azure Databricks 中创建一个 Delta Table,首先需要将数据以 Delta 格式保存,然后可以通过 SQL 或 Spark 进行访问。
pythonCopy Code# 将数据写入 Delta 表
df.write.format("").save("/mnt/delta_table")
5.2. 写入数据到 Delta Table
数据可以通过 append
或 overwrite
模式写入 Delta Table。
pythonCopy Codedf.write.format("").mode("append").save("/mnt/delta_table")
5.3. 查询 Delta Table 数据
通过 Delta 表进行数据查询可以非常高效,因为它们会自动生成索引并优化查询路径。
pythonCopy Code# 使用 Delta 表进行查询
_df = spark.read.format("").load("/mnt/delta_table")
_df.show()
如何在 Azure Databricks 中使用 Delta Live Table
6.1. 创建 Delta Live Table
在 Delta Live Table 中,可以通过 @dlt.table
装饰器创建数据流表。每个表的处理逻辑都会以增量模式自动执行。
6.2. 设计和部署 Delta Live Table 流水线
用户可以将数据处理逻辑定义为多个表,并将它们串联起来形成一个数据流水线。
pythonCopy Codeimport dlt
from pyspark.sql.functions import col
@dlt.table
def raw_data():
return spark.readStream.format("").table("raw_data_table")
@dlt.table
def cleaned_data():
return raw_data().filter(col("age") > 18)
@dlt.table
def final_data():
return cleaned_data().groupBy("age").count()
Delta Table 的优化
7.1. Z-Ordering
Z-Ordering 是一种优化数据布局的方法,可以减少在查询过程中不必要的数据扫描,从而提升查询性能。
7.2. Compaction
Compaction 是对 Delta 表中的小文件进行合并的过程,有助于减少文件数量并提升查询性能。
7.3. 数据版本控制与时间旅行
Delta 提供了对数据的版本控制,允许用户回溯到过去的某个时间点查看数据状态,支持高效的数据恢复。
Delta Live Table 的优化
8.1. 自动优化和流式处理
Delta Live Table 自动管理数据的增量处理和优化,无需用户手动干预。它能够根据数据流量动态调整计算资源,以保证流处理的高效性。
8.2. 管理复杂 ETL 流程
Delta Live Table 简化了复杂 ETL 流程的管理,尤其适用于需要实时数据清洗、转换和存储的场景。
应用场景与案例分析
9.1. Delta Table 在大数据 ETL 中的应用
Delta Table 是构建大数据 ETL 管道的理想选择。通过其 ACID 支持和版本控制,用户可以高效地进行数据抽取、转换和加载操作。
9.2. Delta Live Table 在实时流式处理中的应用
Delta Live Table 适用于需要实时处理和分析数据的场景,比如实时数据监控、实时业务分析等。
9.3. 结合 Azure 其他服务的应用
Delta Table 和 Delta Live Table 可以与 Azure 其他服务(如 Azure Data Lake、Azure Synapse、Azure Machine Learning)集成,形成一个完整的云数据处理解决方案。
总结
本文详细介绍了 Azure Databricks 中的 Delta Table 和 Delta Live Table 的概念、使用方法、优化技术以及实际应用场景。通过结合 Azure 的云计算和大数据处理能力,企业可以构建高效、可靠的数据处理管道,以支持更复杂的分析需求。
希望本篇文章能为您的 Azure Databricks 学习与实践提供帮助。