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ETL 简介
最近更新时间:2024.12.12 19:03:35首次发布时间:2022.09.16 09:57:22

流式数据 ETL(Extract Transform Load)是数据库传输服务 DTS 提供的数据处理工具,基于领域特定语言(Domain Specific Language,简称 DSL)语法编写 SQL 语句配置数据处理脚本语言,结合 DTS 的高效流数据复制能力,对流式数据进行抽取、转换、加工和装载。本文介绍 ETL 的背景信息和应用场景。

背景信息

DSL 是数据库传输服务 DTS 基于 LISP-1 标准为数据同步场景中数据处理需求设计的脚本语言。DTS 通过 DSL 脚本语言可以对数据中的字符串、日期和数值等进行抽取、转换、加工和加载,用于数据过滤等典型场景。关于 DSL 语法的详细信息,请参见 DSL 语法

应用场景

数据库传输服务 DTS 结合 ETL 工具用于数据过滤、数据脱敏、记录数据修改时间和数据变更审计等典型场景,具体示例如下所示:

数据过滤

  • 行过滤
    例如在某些电商场景中,当需要同步已支付的订单行时,您可以为 DTS 任务配置 ETL 过滤函数,使用 DSL 语法插入额外的转换逻辑,删除未支付的订单。本示例以如下 SQL 语句为例,配置 ETL 过滤函数过滤未支付的订单行:

    CREATE TABLE orders (id bigint(20) primary key,state tinyint);
    	INSERT INTO orders VALUES (1,0); -- 0 未支付订单
    	INSERT INTO orders VALUES (2,1); -- 1 已支付订单
    

    ETL 过滤函数如下所示:

    (defn filter-payed-orders []
    	  (dts/match-table "orders"
    	    (if (= 0 (dts/column 'state))
    	       (dts/drop))))
    
  • 字段过滤
    例如在某些特殊场景中,当需要对某些字段进行过滤处理时,您可以为 DTS 任务配置 ETL 过滤函数,使用 DSL 语法插入额外的转换逻辑,过滤掉敏感字段。本示例以如下 SQL 语句为例,配置 ETL 函数过滤敏感字段:

    CREATE TABLE staff (id bigint(20) primary key, name varchar(30), marriage varchar(20));
    	INSERT INTO staff VALUES (1,"Tom","已婚");
    

    ETL 过滤函数如下所示:

    (defn	drop-marriage-field	[]
    				(dts/match-table	"staff"	
    								(dts/drop-column	'marriage)))
    

数据脱敏

在数据备份、数据集成等场景中,可能需要对数据进行统计分析,为保证用户隐私数据的安全,您需要为 DTS 任务配置 ETL 过滤函数,使用 DSL 语法插入额外的转换逻辑,对敏感数据进行脱敏。本示例以如下 SQL 语句为例,配置 ETL 函数将身份信息转换成 MD5 值过滤敏感数据:

CREATE TABLE user(id int NOT NULL PRIMARY KEY, id_card varchar(100) NOT NULL, name varchar(100) NOT NULL);
	INSERT INTO user VALUES(1, '123456789', '张三');
	INSERT INTO user VALUES(2, '987654321', '李四');

ETL 过滤函数如下所示:

(defn	desensitization	[]
			(dts/match-table	"user"	(dts/map-column	'id_card	str/md5)))

字段变换

  • 转换 JSON 字符串为 JSON 结构体
    由于 DTS 支持异构类型的数据间的同步,例如将 MySQL 雇员表中 JSON 字符串的 education 字段同步到 Elasticsearch 中,并以 JSON 结构体呈现。本示例以如下 SQL 语句为例,配置 ETL 函数将 JSON 字符串转换为 JSON 结构体:

    CREATE TABLE `employee` (
      `id` bigint NOT NULL,
      `name` varchar(32) COLLATE utf8mb4_unicode_ci DEFAULT NULL,
      `education` json DEFAULT NULL,
      PRIMARY KEY (`id`)
    ) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8mb4 COLLATE=utf8mb4_unicode_ci
    -- 写入数据
    insert into employee values(1,"Jack",
    '[{"name":"dts university","duration":{"from":"2000-01-01","to":"2004-01-01"}}]');
    

    ETL 过滤函数如下所示:

    (defn	transform-education	[]
    		(dts/match-table	"employee"
    					(dts/map-column	'education	json/parse)))
    

    说明

    education 字段经过 ETL 变换后,该字段将会以 JSON 数组的形式写入到 ES 的目标数据库中。

    • 转换 SET 为字符串
    create table mytab (color set('red','blue','green','black'));
    

    ETL 过滤函数如下所示:

    (defn dts/transform []
        (dts/match-table "mytab"
    		       (dts/set-column (case (dts/column "color") 
    			                   0b1 "red"
    					               0b10 "blue"
    				              	 0b100 "green"
    					               0b1000 "black"))))
    
    • 转换 ENUM 为字符串
    create table mytab (color enum('red','blue','green','black'));
    	
    

    ETL 过滤函数如下所示:

    (defn dts/transform []
    	    (dts/match-table "mytab"
    		        (dts/set-column (case (dts/column "color") 
    		                      1 "red"
    				                  2 "blue"
    				                  3 "green"
    				                  4 "black"))))	
    

游戏合服

某游戏应用中各区域服都包含 User 数据,其中采用 UUID 作为业务唯一标识,以确保全局唯一,且各区域服不会存在数据交集。合服后,需舍弃自增主键,使用 user_id 作为唯一标识:

-- 源端表结构
	CREATE TABLE `user` (
	    `id` bigint(20) unsigned NOT NULL AUTO_INCREMENT,
	    `user_id` varchar(64) NOT NULL,
	    `name` varchar(64) DEFAULT NULL,
	  PRIMARY KEY (`id`),
	  UNIQUE KEY `userid_idx` (`user_id`) USING BTREE
	) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8;
	-- 目标端表结构(和源端一致)
	CREATE TABLE `user` (
	    `id` bigint(20) unsigned NOT NULL AUTO_INCREMENT,
	    `user_id` varchar(64) NOT NULL,
	    `name` varchar(64) DEFAULT NULL,
	  PRIMARY KEY (`id`),
	  UNIQUE KEY `userid_idx` (`user_id`) USING BTREE
	) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8;

配置 ETL 合并函数如下所示:

(defn main []
	   (dts/match-table "user"
	       ;; 丢弃自增列
	       (dts/drop-column "id")
	       ;; 指定 user_id 做主键
	       (dts/use-index "user_id")))

示例:两个不同源端信息如下。
alt
建立两个 DTS 任务,分别从两个源端获取数据合并到一个目的端表(假定目的端自增 ID 从 1 开始):
alt

区域业务合库

该场景与游戏合服场景颇为相似但存在细微差别,例如某社交应用平台需将统计到境内和海外的点赞行为结果添加 Region 字段合并到全球汇总表中,并使用 region+user_id 作为唯一标识:
  分区表 CN/US:

CREATE TABLE `user_stats` (
	    `id` bigint(20) unsigned NOT NULL AUTO_INCREMENT,
	    `user_id` varchar(64) DEFAULT NULL,
	    `star` bigint,
	  PRIMARY KEY (`id`),
	  UNIQUE KEY `userid_idx` (`user_id`) USING BTREE
	) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8;

汇总表:

CREATE TABLE `user_stats` (
	    `id` bigint(20) unsigned NOT NULL AUTO_INCREMENT,
	    `region` varchar(32),
	    `user_id` varchar(64) DEFAULT NULL,
	    `star` bigint,
	  PRIMARY KEY (`id`),
	  UNIQUE KEY `region_userid_idx` (`region`,`user_id`) USING BTREE
	) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8;

配置 ETL 合并函数:

// 例如这是 CN 区 DTS 任务的 ETL 函数
	(defn main []
	   (dts/match-table "user_wallets"
	       ;; 丢弃自增列
	       (dts/drop-column "id")
	       ;; 设置新列 region 值为 CN
	       (dts/set-column "region" "CN")
	       ;; 指定主键 region+user_id
	       (dts/use-index "region" "user_id")))
	
	// 比如,这是 US 区 DTS 任务的 ETL 函数
	(defn main []
	   (dts/match-table "user_wallets"
	       ;; 丢弃自增列
	       (dts/drop-column "id")
	       ;; 设置新列 region 值为 US
	       (dts/set-column "region" "US")
	       ;; 指定主键 region+user_id
	       (dts/use-index "region" "user_id")))

示例:国内和国外用户的钱包信息如下。
alt
建立两个 DTS 任务,分别从两个源端获取数据合并到一个目的端表(假定目的端自增 ID 从 1 开始):
alt

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