Prefect实现ETL

在本教程中，我们将使用Prefect来改进前面章节中ETL工作流的整体结构。

跟随终端演示：

教学代码一览

cd examples/tutorial
python 02_etl_flow.py

Extract,Transform,Load

Prefect的最小工作单元是Python函数。因此，我们的首要task是将示例分解成函数。

可能想到的第一个问题是“函数应该有多大/小？”。一种简单的方法是显式地将工作分解为“提取”，“转换”和“加载”函数，如下所示：

def extract(...):
    # fetch all aircraft and reference data
    ...
    return all_data

def transform(all_data):
    # clean the live data
    ...

def load(all_data):
    # save all transformed data and reference data to the database
    ...

这比较函数式，但它仍然不能解决原来的代码中的一些问题：

• 如果提取实时航班数据失败，已经获取的关联数据怎么办？

• 如果存储数据库不可用，已经转换的数据怎么办？

这些要点突出了一个事实，即.extract()和.load()仍是任意范围的。在决定每个功能的大小时，这使我们有了一个经验法则：查看工作流在每个步骤所需的输入和输出数据。在我们的场景，关联数据和实时航班数据来自不同的来源，并分开存储。考虑到这一新见解，让我们进行更多重构：

def extract_reference_data(...):
    # fetch reference data
    ...
    return reference_data

def extract_live_data(...):
    # fetch live data
    ...
    return live_data

def transform(live_data, reference_data):
    # clean the live data
    ...
    return transformed_data

def load_reference_data(reference_data):
    # save reference data to the database
    ...

def load_live_data(transformed_data):
    # save transformed live data to the database
    ...

套用Prefect

现在我们有适当大小的函数，并且知道这些函数之间的关系，可以用Prefect封装我们的工作流。

第1步

使用prefect.task装饰需要Prefect调度执行的任何函数：

from prefect import task, Flow

@task
def extract_reference_data(...):
    # fetch reference data
    ...
    return reference_data

@task
def extract_live_data(...):
    # fetch live data
    ...
    return live_data

@task
def transform(live_data, reference_data):
    # clean the live data
    ...
    return transformed_data

@task
def load_reference_data(reference_data):
    # save reference data to the database
    ...

@task
def load_live_data(transformed_data):
    # save transformed live data to the database
    ...

第2步

在prefect.Flow上下文中指定业务数据和task依赖关系：

# ...task definitions above

with Flow("Aircraft-ETL") as flow:
    reference_data = extract_reference_data()
    live_data = extract_live_data()

    transformed_live_data = transform(live_data, reference_data)

    load_reference_data(reference_data)
    load_live_data(transformed_live_data)

注意：此时没有实际执行任何task，因为使用Flow(...):上下文管理器允许Prefect推理出task之间的依赖关系，并构建稍后将执行的执行图。这个业务场景的执行图如下所示：

Prefect Aircraft ETL

与最初的实现相比有了很大的改进！

第3步

执行Flow

# ...flow definition above

flow.run()

此时，以适当的顺序执行Task（我们的Python函数），并按照执行图中的指定从task到task传递业务数据。

Prefect Task库

Prefect提供一个task库，其中包含常见的task实现以及与Kubernetes，GitHub，Slack，Docker，AWS，GCP等的集成！

接下来，让我们对flow进行参数化以使其复用性更好。

• Prefect官网

• 英版原文

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