Обновите синглтон HashMap с помощью Google pub/sub

У меня есть случай использования, когда я инициализирую HashMap, который содержит набор данных поиска (информация о физическом местоположении и т.д. Устройств IoT). Эти данные поиска служат в качестве справочных данных для второго набора данных, который представляет собой PCollection. Эта коллекция ПК представляет собой поток данных, который предоставляет данные, которые записывают устройства IoT. Поток данных с устройств IoT использует конвейер Apache Beam, который работает как поток данных Google с использованием паба/подпрограммы Google Cloud.

Когда я обрабатываю PCollection (данные устройства), я связываю данные публикации/подписки Google Cloud с соответствующей записью поиска в HashMap.

Мне нужно обновить HashMap, основываясь на 2-м пабе/сабе, который вносит изменения в свои данные. Вот как я получаю PCollection и делаю поиск, используя HashMap:

HashMap → содержит предварительно загруженные данные поиска (информация об устройствах IoT)

PCollection → содержит данные из конвейерного потока данных (данные, записанные устройствами IoT)

Я создаю HashMap для данных поиска устройств IoT как одиночный:

public class MyData {

    private static final MyData instance = new MyData ();

    private MyData () {     
            HashMap myDataMap = new HashMap<String, String>();          
               ... logic to populate the map

            this.referenceData = myDataMap;

    }

    public HashMap<Integer, DeviceReference> referenceData;

    public static DeviceData getInstance(){
        return instance;
    }
}

Затем я использую HashMap в другом классе, где я подписываюсь на обновления данных (это сообщения, которые, например, дают мне новые данные, которые относятся к сущностям, уже сохраненным в HashMap). Я подписываюсь на изменения, используя паб/саб Google с Apache beam:

HashMap<String, String> referenceData = MyData.getInstance().referenceData;

Pipeline pipeLine = Pipeline.create(options);           

// subscribe to changes in data

org.apache.beam.sdk.values.PCollection myDataUpdates;

myDataUpdates = pipeLine.begin()
    .apply(String.format("Subscribe to data updates"),
        PubsubIO.readStrings().fromTopic(
                String.format("myPubSubPath")));

Я хочу эффективно применить обновления данных к одноэлементной HashMap (т.е. манипулировать HashMap на основе моей подписки на данные). Как я могу это сделать?

У меня ограниченное понимание Apache Beam, и я знаю только, как выполнять преобразования в данных конвейера, чтобы создать другую отдельную PCollection. Я думаю, что в этом смысл Beam, что он предназначен для преобразования больших массивов данных в другую форму. Есть ли способ достижения того, что мне нужно (обновление набора данных на основе подписки pub/sub) с помощью Apache Beam, или есть ли другой способ обновить HashMap с помощью pub/sub? (Я не могу опрашивать данные, так как это создает слишком большую задержку и стоимость, мне нужно обновить HashMap с помощью подписки).

Облачные документы Google показывают способ прямой подписки на паб/подраздел Google Cloud, который не связан с конвейером Apache Beam. Это многообещающее как потенциальное решение и основывается на следующей зависимости Maven:

<dependency>
  <groupId>com.google.cloud</groupId>
  <artifactId>google-cloud-pubsub</artifactId>
  <version>1.53.0</version>
</dependency>

Я получаю конфликт, который конфликтует со следующими зависимостями Maven для Apache Beam:

<dependency>
  <groupId>com.google.cloud.dataflow</groupId>
  <artifactId>google-cloud-dataflow-java-sdk-all</artifactId>
  <version>2.5.0</version>
</dependency>

Эта проблема описана в отдельном вопросе здесь - конфликт Maven в Java-приложении с зависимостью google-cloud-core-grpc. Из того, что я вижу, кажется, что не имеет значения, какую версию артефакта Maven google-cloud-pubsub я использую, поскольку из того, что я выяснил, это выглядит как зависимость луча v.2.5.0 и ниже будет всегда конфликтовать с любой текущей версией зависимости от Google.

(Я поднял это как проблему в Beam Jira - https://issues.apache.org/jira/browse/BEAM-6118)

В настоящее время я изучаю сторонние входные данные и combine, чтобы добиться обновления HashMap:

https://www.programcreek.com/java-api-examples/?api=org.apache.beam.sdk.transforms.Combine

В примере 10 показан способ применения .getSideInputsMap() к payload. Мне интересно, могу ли я применить это как-то к моей подписке на изменения данных поиска. Если я получу PCollection таким образом, я не смогу напрямую .getSideInputsMap() с PCollection

deviceReferenceDataUpdates = pipeLine.begin()
    .apply("Get changes to the IoT device lookup data"),
         PubsubIO.readMessages().fromTopic("IoT device lookup data")).

Я задал отдельный вопрос, конкретно о том, как я могу использовать .getSideInputsMap() - Apache Beam - как я могу применить .getSideInputsMap к подписке на паб/подписчик Google?

ОТВЕТЫ

Ответ 1

Я нашел способ сделать это в рамках Apache Beam следующим образом (не полностью протестирован).

Обратите внимание - примите во внимание комментарий к OP от @Serg M Ten, что лучшим подходом может быть консолидация данных позже, вместо того, чтобы пытаться объединить данные поиска как часть обработки преобразования.

Singleton HashMap

Смотрите мой ответ здесь - Доступ к HashMap из другого класса

Трубопровод (на одной нити, реализован в main)

// initialise singleton HashMap containing lookup data on bootstrap:
LookupData lookupData = LookupData.getInstance();

org.apache.beam.sdk.values.PCollection lookupDataUpdateMessage;

lookupDataUpdateMessage = pipeLine.begin()
                              .apply("Extract lookup update data", PubsubIO.readStrings().fromTopic("myLookupUpdatePubSubTopic"))
                              .apply("Transform lookup update data",
                                 ParDo.of(new TransformLookupData.TransformFn()));

                     org.apache.beam.sdk.values.PCollection lookupDataMessage;

преобразование

import java.io.Serializable;

import org.apache.beam.sdk.io.gcp.pubsub.PubsubMessage;
import org.apache.beam.sdk.transforms.DoFn;
import org.json.JSONObject;

import myLookupSingletonClass;
import myLookupUpObjectClass;
import com.fasterxml.jackson.databind.ObjectMapper;
import com.google.api.client.util.Strings;


public class TransformDeviceMeta

    public static class TransformFn extends DoFn<String, MyLookupData> {

        @ProcessElement
        public void processElement(ProcessContext c) 
        {   
            LookupData lookupData = LookupData.getInstance();

            MyLookupData myLookupDataUpdate = new MyLookupData();

            try 
            {           
                byte[] payload = c.element().getBytes();
                String myLookUpDataJson = new JSONObject(new String(payload)).toString();

                ObjectMapper mapper = new ObjectMapper();
                myLookUpDataUpdate = mapper.readValue(myLookUpDataJson , MyLookupData.class);

                String updatedLookupDataId = updatedLookupDataId.id;

                // logic for HashMap updating e.g:

                    lookupData.myHashMap.remove(updatedDeviceId);
                }
                else {
                    lookupData.myHashMap.put(updatedDeviceId, deviceMetaUpdate);    
                }
            } 
            catch (Exception ex) {
                Log.error(ex.getMessage());
                System.out.println("Error " + ex.getMessage());
            }
        }       
    }   
}

MyLookupData= Класс, который формирует модель для данных поиска