• 用户画像特征及标签存储


    hive 存储  : 存储数据相关标签表、人群计算表的表结构设计以及ID-Mapping的一种实现方式

    建立用户画像首先需要建立数据仓库,用于存储用户标签数据。Hive是基于Hadoop的数据仓库工具,依赖于HDFS存储数据,提供的SQL语言可以查询存储在HDFS中的数据。开发时一般使用Hive作为数据仓库,存储标签和用户特征库等相关数据

    mysql 存储  : 存储标签元数据、监控数据及结果集数据

    MySQL作为关系型数据库,在用户画像中可用于元数据管理、监控预警数据、结果集存储等应用中。

    Hive适合于大数据量的批处理作业,对于量级较小的数据,MySQL具有更快的读写速度。Web端产品读写MySQL数据库会有更快的速度,方便标签的定义、管理。

    MySQL还可用于存储每天对ETL结果的监控信息。从整个画像调度流的关键节点来看,需要监控的环节主要包括对每天标签的产出量、服务层数据同步情况的监控等主要场景。

    服务层一般采用HBase、Elasticsearch等作为数据库存储标签数据供线上调用,将标签相关数据从Hive数仓向服务层同步的过程中,有出现差错的可能,因此需要记录相关数据在Hive中的数量及同步到对应服务层后的数量,如果数量不一致则触发告警。

    Hbase 存储 : 存储线上接口实时调用的数据

    HBase是一个高性能、列存储、可伸缩、实时读写的分布式存储系统,同样运行在HDFS之上。与Hive不同的是,HBase能够在数据库上实时运行,而不是跑MapReduce任务,适合进行大数据的实时查询。

    row key:用来表示唯一一行记录的主键,HBase的数据是按照row key的字典顺序进行全局排列的。

    访问HBase中的行只有3种方式:○通过单个row key访问;○通过row key的正则访问;○全表扫描。由于HBase通过rowkey对数据进行检索,而rowkey由于长度限制的因素不能将很多查询条件拼接在rowkey中,因此HBase无法像关系数据库那样根据多种条件对数据进行筛选。一般地,HBase需建立二级索引来满足根据复杂条件查询数据的需求。

    Rowkey设计时需要遵循三大原则:○唯一性原则:rowkey需要保证唯一性,不存在重复的情况。在画像中一般使用用户id作为rowkey。○长度原则:rowkey的长度一般为10-100bytes。○散列原则:rowkey的散列分布有利于数据均衡分布在每个RegionServer,可实现负载均衡。

    ❑columns family:指列簇,HBase中的每个列都归属于某个列簇。列簇是表的schema的一部分,必须在使用表之前定义。划分columns family的原则如下:○是否具有相似的数据格式;○是否具有相似的访问类型。

    Elasticsearch 存储  : 存储标签用于人群计算和人群多维透视分析

    Elasticsearch是一个开源的分布式全文检索引擎,可以近乎实时地存储、检索数据。而且可扩展性很好,可以扩展到上百台服务器,处理PB级别的数据。

    对于用户标签查询、用户人群计算、用户群多维透视分析这类对响应时间要求较高的场景,也可以考虑选用Elasticsearch进行存储。Elasticsearch是面向文档型数据库,一条数据在这里就是一个文档,用json作为文档格式。

    在关系型数据库中查询数据时可通过选中数据库、表、行、列来定位所查找的内容,在Elasticsearch中通过索引(index)、类型(type)、文档(document)、字段来定位查找内容。一个Elasticsearch集群可以包括多个索引(数据库),也就是说,其中包含了很多类型(表),这些类型中包含了很多的文档(行),然后每个文档中又包含了很多的字段(列)

    应用场景

    基于HBase的存储方案并没有解决数据的高效检索问题。在实际应用中,经常有根据特定的几个字段进行组合后检索的应用场景,而HBase采用rowkey作为一级索引,不支持多条件查询,如果要对库里的非rowkey进行数据检索和查询,往往需要通过MapReduce等分布式框架进行计算,时间延迟上会比较高,难以同时满足用户对于复杂条件查询和高效率响应这两方面的需求。

    为了既能支持对数据的高效查询,同时也能支持通过条件筛选进行复杂查询,需要在HBase上构建二级索引,以满足对应的需要。采用Elasticsearch存储HBase的索引信息,以支持复杂高效的查询功能。

    主要查询过程包括:1)在Elasticsearch中存放用于检索条件的数据,并将rowkey也存储进去;2)使用Elasticsearch的API根据组合标签的条件查询出rowkey的集合;3)使用上一步得到的rowkey去HBase数据库查询对应的结果。

    HBase数据存储数据的索引放在Elasticsearch中,实现了数据和索引的分离。在Elasticsearch中documentid是文档的唯一标识,在HBase中rowkey是记录的唯一标识。在工程实践中,两者可同时选用用户在平台上的唯一标识(如userid或deviceid)作为rowkey或documentid,进而解决HBase和Elasticsearch索引关联的问题。

    流失标签存储

    Spark Streaming是Spark Core API的扩展,支持实时数据流的处理,并且有可扩展、高吞吐量、容错的特点。数据可以从Kafka、Flume等多个来源获取,可以使用map、reduce、window等多个高级函数对业务逻辑进行处理。最后,处理后的数据被推送到文件系统、数据库等。

    在内部Spark Streaming接收实时数据流并将数据分成多个batch批次,然后由Spark引擎进行处理,批量生成结果流。Spark Streaming提供了一个高层抽象,称为Discretized Stream或Dstream,它表示连续的数据流。Dstream可以通过Kafka、Flume等来源的数据流创建,也可以通过在其他Dstream上应用高级操作来创建。

    Kafka的核心功能是作为分布式消息中间件。Kafka集群由多个Broker server组成,其中,消息的发送者称为Producer;消息的消费者称为Cousumer;Broker是消息处理的节点,多个Broker组成Kafka集群;Topic是数据主题,用来区分不同的业务系统,消费者通过订阅不同的Topic来消费不同主题的数据,每个Topic又被分为多个Partition,Partition是topic的分组,每个Partition都是一个有序队列;offset用于定位消费者在每个Partition中消费的位置。Kafka对外使用Topic概念,生产者向Topic里写入消息,消费者从Topic中读取消息。一个Topic由多个Partition组成。生产者向Brokers指定的Topic中写消息,消费者从Brokers里面拉取指定的Topic消息,然后进行业务处理。

    Spark Streaming可以通过Receiver和Direct两种模式来集成Kafka。在Receiver模式下,Spark Streaming作为Consumer拉取Kafka中的数据,将获取的数据存储在Executor内存中。但可能会因为数据量大而造成内存溢出,所以启用预写日志机制(Write AheadLog)将溢出部分写入到HDFS上。在接收数据中,当一个Receiver不能及时接收所有的数据时,再开启其他Receiver接收,它们必须属于同一个Consumer Group,这样可以提高Streaming程序的吞吐量(如图4-21所示)。整体来说,Receiver模式效率较低,容易丢失数据,在生产环境中使用较少。

    流程

    ❑读取数据源,这里讲解消费Kafka中的数据;❑解析数据,即解析消费的Kafka数据;❑将解析后的数据存储到指定位置(如MySQL、HDFS、HBase等);❑存储消费的Offset,Direct模式下需要保存消费到的位置。

    天才是百分之一的灵感,加百分之九十九的汗水,但那百分之一的灵感往往比百分之九十九的汗水来的重要
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