Beklenti önerileri ve gelişmiş desenler

Bu makale, beklentileri büyük ölçekte uygulamaya yönelik öneriler ve beklentiler tarafından desteklenen gelişmiş desen örnekleri içerir. Bu desenler beklentilerle birlikte birden çok veri kümesi kullanır ve kullanıcıların gerçekleştirilmiş görünümlerin, akış tablolarının ve beklentilerin söz dizimini ve semantiğini anlamasını gerektirir.

Beklentilerin davranışına ve söz dizimine temel bir genel bakış için bkz. İşlem hattı beklentileriyle veri kalitesini yönetme.

taşınabilir ve yeniden kullanılabilir beklentiler

Databricks taşınabilirliği geliştirmek ve bakım yüklerini azaltmak için beklentileri uygularken aşağıdaki en iyi yöntemleri önerir:

Aşağıdaki örneklerde merkezi bir beklenti deposu oluşturmak için Delta tablosu veya sözlüğü kullanımı gösterilmektedir. Özel Python işlevleri daha sonra bu beklentileri örnek bir işlem hattındaki veri kümelerine uygular:

Delta Tablosu

Aşağıdaki örnek, kuralları korumak için rules adlı bir tablo oluşturur:

CREATE OR REPLACE TABLE
  rules
AS SELECT
  col1 AS name,
  col2 AS constraint,
  col3 AS tag
FROM (
  VALUES
  ("website_not_null","Website IS NOT NULL","validity"),
  ("fresh_data","to_date(updateTime,'M/d/yyyy h:m:s a') > '2010-01-01'","maintained"),
  ("social_media_access","NOT(Facebook IS NULL AND Twitter IS NULL AND Youtube IS NULL)","maintained")
)

Aşağıdaki Python örneği, rules tablosundaki kurallara göre veri kalitesi beklentilerini tanımlar. get_rules() işlevi, rules tablosundaki kuralları okur ve işleve geçirilen tag bağımsız değişkeniyle eşleşen kuralları içeren bir Python sözlüğü döndürür.

Bu örnekte sözlük, veri kalitesi kısıtlamalarını zorlamak için @dlt.expect_all_or_drop() dekoratörler kullanılarak uygulanır.

Örneğin, validity ile etiketlenen kurallarda başarısız olan tüm kayıtlar raw_farmers_market tablosundan bırakılır:

import dlt
from pyspark.sql.functions import expr, col

def get_rules(tag):
  """
    loads data quality rules from a table
    :param tag: tag to match
    :return: dictionary of rules that matched the tag
  """
  df = spark.read.table("rules").filter(col("tag") == tag).collect()
  return {
      row['name']: row['constraint']
      for row in df
  }

@dlt.table
@dlt.expect_all_or_drop(get_rules('validity'))
def raw_farmers_market():
  return (
    spark.read.format('csv').option("header", "true")
      .load('/databricks-datasets/data.gov/farmers_markets_geographic_data/data-001/')
  )

@dlt.table
@dlt.expect_all_or_drop(get_rules('maintained'))
def organic_farmers_market():
  return (
    dlt.read("raw_farmers_market")
      .filter(expr("Organic = 'Y'"))
  )

Python Modülü

Aşağıdaki örnek, kuralları korumak için bir Python modülü oluşturur. Bu örnekte, bu kodu rules_module.py adlı bir dosyada işlem hattı için kaynak kod olarak kullanılan not defteriyle aynı klasörde depolayın:

def get_rules_as_list_of_dict():
  return [
    {
      "name": "website_not_null",
      "constraint": "Website IS NOT NULL",
      "tag": "validity"
    },
    {
      "name": "fresh_data",
      "constraint": "to_date(updateTime,'M/d/yyyy h:m:s a') > '2010-01-01'",
      "tag": "maintained"
    },
    {
      "name": "social_media_access",
      "constraint": "NOT(Facebook IS NULL AND Twitter IS NULL AND Youtube IS NULL)",
      "tag": "maintained"
    }
  ]

Aşağıdaki Python örneği, rules_module.py dosyasında tanımlanan kurallara göre veri kalitesi beklentilerini tanımlar. get_rules() işlevi, geçirilen tag bağımsız değişkeniyle eşleşen kuralları içeren bir Python sözlüğü döndürür.

Bu örnekte sözlük, veri kalitesi kısıtlamalarını sağlamak için @dlt.expect_all_or_drop() dekoratörler kullanılarak uygulanır.

Örneğin, validity ile etiketlenen kurallarda başarısız olan tüm kayıtlar raw_farmers_market tablosundan bırakılır:

import dlt
from rules_module import *
from pyspark.sql.functions import expr, col

def get_rules(tag):
  """
    loads data quality rules from a table
    :param tag: tag to match
    :return: dictionary of rules that matched the tag
  """
  return {
    row['name']: row['constraint']
    for row in get_rules_as_list_of_dict()
    if row['tag'] == tag
  }

@dlt.table
@dlt.expect_all_or_drop(get_rules('validity'))
def raw_farmers_market():
  return (
    spark.read.format('csv').option("header", "true")
      .load('/databricks-datasets/data.gov/farmers_markets_geographic_data/data-001/')
  )

@dlt.table
@dlt.expect_all_or_drop(get_rules('maintained'))
def organic_farmers_market():
  return (
    dlt.read("raw_farmers_market")
      .filter(expr("Organic = 'Y'"))
  )

Satır sayısı doğrulaması

Aşağıdaki örnek, dönüştürmeler sırasında veri kaybı olup olmadığını denetlemek için table_a ile table_b arasındaki satır sayısı eşitliğini doğrular:

Piton

@dlt.view(
  name="count_verification",
  comment="Validates equal row counts between tables"
)
@dlt.expect_or_fail("no_rows_dropped", "a_count == b_count")
def validate_row_counts():
  return spark.sql("""
    SELECT * FROM
      (SELECT COUNT(*) AS a_count FROM table_a),
      (SELECT COUNT(*) AS b_count FROM table_b)""")

SQL

CREATE OR REFRESH MATERIALIZED VIEW count_verification(
  CONSTRAINT no_rows_dropped EXPECT (a_count == b_count)
) AS SELECT * FROM
  (SELECT COUNT(*) AS a_count FROM table_a),
  (SELECT COUNT(*) AS b_count FROM table_b)

Eksik kayıt algılama

Aşağıdaki örnek, beklenen tüm kayıtların report tablosunda mevcut olduğunu doğrular:

Piton

@dlt.view(
  name="report_compare_tests",
  comment="Validates no records are missing after joining"
)
@dlt.expect_or_fail("no_missing_records", "r_key IS NOT NULL")
def validate_report_completeness():
  return (
    dlt.read("validation_copy").alias("v")
      .join(
        dlt.read("report").alias("r"),
        on="key",
        how="left_outer"
      )
      .select(
        "v.*",
        "r.key as r_key"
      )
  )

SQL

CREATE OR REFRESH MATERIALIZED VIEW report_compare_tests(
  CONSTRAINT no_missing_records EXPECT (r_key IS NOT NULL)
)
AS SELECT v.*, r.key as r_key FROM validation_copy v
  LEFT OUTER JOIN report r ON v.key = r.key

Birincil anahtar benzersizliği

Aşağıdaki örnek, tablolar arasında birincil anahtar kısıtlamalarını doğrular:

Piton

@dlt.view(
  name="report_pk_tests",
  comment="Validates primary key uniqueness"
)
@dlt.expect_or_fail("unique_pk", "num_entries = 1")
def validate_pk_uniqueness():
  return (
    dlt.read("report")
      .groupBy("pk")
      .count()
      .withColumnRenamed("count", "num_entries")
  )

SQL

CREATE OR REFRESH MATERIALIZED VIEW report_pk_tests(
  CONSTRAINT unique_pk EXPECT (num_entries = 1)
)
AS SELECT pk, count(*) as num_entries
  FROM report
  GROUP BY pk

şema evrimi modeli

Aşağıdaki örnekte, ek sütunlar için şema evriminin nasıl işleneceğini gösterilmektedir. Veri kaynaklarını taşırken veya birden fazla sürüme sahip kaynak verilerini işlerken, veri kalitesini sağlarken ve geriye dönük uyumluluğu korurken bu düzeni kullanın.

Piton

@dlt.table
@dlt.expect_all_or_fail({
  "required_columns": "col1 IS NOT NULL AND col2 IS NOT NULL",
  "valid_col3": "CASE WHEN col3 IS NOT NULL THEN col3 > 0 ELSE TRUE END"
})
def evolving_table():
  # Legacy data (V1 schema)
  legacy_data = spark.read.table("legacy_source")

  # New data (V2 schema)
  new_data = spark.read.table("new_source")

  # Combine both sources
  return legacy_data.unionByName(new_data, allowMissingColumns=True)

SQL

CREATE OR REFRESH MATERIALIZED VIEW evolving_table(
  -- Merging multiple constraints into one as expect_all is Python-specific API
  CONSTRAINT valid_migrated_data EXPECT (
    (col1 IS NOT NULL AND col2 IS NOT NULL) AND (CASE WHEN col3 IS NOT NULL THEN col3 > 0 ELSE TRUE END)
  ) ON VIOLATION FAIL UPDATE
) AS
  SELECT * FROM new_source
  UNION
  SELECT *, NULL as col3 FROM legacy_source;

aralık tabanlı doğrulama deseni

Aşağıdaki örnekte, yeni veri noktalarının geçmiş istatistiksel aralıklara karşı nasıl doğrulanması ve veri akışınızdaki aykırı değerlerin ve anomalilerin belirlenmesine yardımcı olma gösterilmektedir:

Piton

@dlt.view
def stats_validation_view():
  # Calculate statistical bounds from historical data
  bounds = spark.sql("""
    SELECT
      avg(amount) - 3 * stddev(amount) as lower_bound,
      avg(amount) + 3 * stddev(amount) as upper_bound
    FROM historical_stats
    WHERE
      date >= CURRENT_DATE() - INTERVAL 30 DAYS
  """)

  # Join with new data and apply bounds
  return spark.read.table("new_data").crossJoin(bounds)

@dlt.table
@dlt.expect_or_drop(
  "within_statistical_range",
  "amount BETWEEN lower_bound AND upper_bound"
)
def validated_amounts():
  return dlt.read("stats_validation_view")

SQL

CREATE OR REFRESH MATERIALIZED VIEW stats_validation_view AS
  WITH bounds AS (
    SELECT
    avg(amount) - 3 * stddev(amount) as lower_bound,
    avg(amount) + 3 * stddev(amount) as upper_bound
    FROM historical_stats
    WHERE date >= CURRENT_DATE() - INTERVAL 30 DAYS
  )
  SELECT
    new_data.*,
    bounds.*
  FROM new_data
  CROSS JOIN bounds;

CREATE OR REFRESH MATERIALIZED VIEW validated_amounts (
  CONSTRAINT within_statistical_range EXPECT (amount BETWEEN lower_bound AND upper_bound)
)
AS SELECT * FROM stats_validation_view;

geçersiz kayıtları karantinaya al

Bu düzen, işlem hattı güncelleştirmeleri sırasında veri kalitesi ölçümlerini izlemek için geçici tablo ve görünümlerle beklentileri birleştirir ve aşağı akış işlemlerinde geçerli ve geçersiz kayıtlar için ayrı işleme yollarını etkinleştirir.

Piton

import dlt
from pyspark.sql.functions import expr

rules = {
  "valid_pickup_zip": "(pickup_zip IS NOT NULL)",
  "valid_dropoff_zip": "(dropoff_zip IS NOT NULL)",
}
quarantine_rules = "NOT({0})".format(" AND ".join(rules.values()))

@dlt.view
def raw_trips_data():
  return spark.readStream.table("samples.nyctaxi.trips")

@dlt.table(
  temporary=True,
  partition_cols=["is_quarantined"],
)
@dlt.expect_all(rules)
def trips_data_quarantine():
  return (
    dlt.readStream("raw_trips_data").withColumn("is_quarantined", expr(quarantine_rules))
  )

@dlt.view
def valid_trips_data():
  return dlt.read("trips_data_quarantine").filter("is_quarantined=false")

@dlt.view
def invalid_trips_data():
  return dlt.read("trips_data_quarantine").filter("is_quarantined=true")

SQL

CREATE TEMPORARY STREAMING LIVE VIEW raw_trips_data AS
  SELECT * FROM STREAM(samples.nyctaxi.trips);

CREATE OR REFRESH TEMPORARY STREAMING TABLE trips_data_quarantine(
  -- Option 1 - merge all expectations to have a single name in the pipeline event log
  CONSTRAINT quarantined_row EXPECT (pickup_zip IS NOT NULL OR dropoff_zip IS NOT NULL),
  -- Option 2 - Keep the expectations separate, resulting in multiple entries under different names
  CONSTRAINT invalid_pickup_zip EXPECT (pickup_zip IS NOT NULL),
  CONSTRAINT invalid_dropoff_zip EXPECT (dropoff_zip IS NOT NULL)
)
PARTITIONED BY (is_quarantined)
AS
  SELECT
    *,
    NOT ((pickup_zip IS NOT NULL) and (dropoff_zip IS NOT NULL)) as is_quarantined
  FROM STREAM(raw_trips_data);

CREATE TEMPORARY LIVE VIEW valid_trips_data AS
SELECT * FROM trips_data_quarantine WHERE is_quarantined=FALSE;

CREATE TEMPORARY LIVE VIEW invalid_trips_data AS
SELECT * FROM trips_data_quarantine WHERE is_quarantined=TRUE;