交互式数据分析工具之Apache Zeppelin

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篇首语:本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理,主要介绍了交互式数据分析工具之Apache Zeppelin相关的知识,希望对你有一定的参考价值。

Apache Zeppelin 是什么?

Apache Zeppelin,是基于 Web 的笔记本,可通过SQL,Scala 等实现数据驱动的交互式数据分析和协作文档。

主要功能包含:

  •  资料摄取

  •  数据发现

  •  数据分析

  •  数据可视化与协作


Apache Zeppelin 的特性

  • 多语言后端

Apache Zeppelin 解释器概念允许将任何语言/数据处理后端插入 Zeppelin。目前,Apache Zeppelin 支持许多解释器,例如 Apache Spark,Python,JDBC,Markdown 和 Shell。

  • 交互式数据分析工具之Apache Zeppelin


支持多用户

  • 多用户使用 Shiro 身份验证登录/注销

  • 管理笔记本权限

  • 如何设置模拟解释器

  • 使用解释器绑定模式,每个用户/注释的上下文不同

  • 笔记本中的段落可以个性化

  • 通过 Websocket 实时传播笔记本中的更改


集成 Apache Spark

Apache Zeppelin 提供了内置的 Apache Spark 集成,用户无需为其构建单独的模块,插件或依赖库。

交互式数据分析工具之Apache Zeppelin

Apache Zeppelin 与 Spark 集成提供如下功能:

  • SparkContext 和 SQLContext 自动注入

  • 从本地文件系统或 Maven 存储库加载运行时 jar 依赖项。

  • 取消作业并显示其进度


Zeppelin 中支持的 SQL 

Zeppelin 提供了 JDBC 解释器,可以无缝连接任何 JDBC 数据源

  • Postgres

  • mysql

  • MariaDB

  • AWS Redshift

  • Apache Hive

  • Apache Phoenix

  • Apache Drill

  • Apache Tajo

  • ...


数据可视化

Apache Zeppelin 中已经包含一些基本图表。可视化不仅限于 SparkSQL 查询,任何语言后端的任何输出都可以被识别和可视化。

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数据透视图表

Apache Zeppelin 汇总值并通过简单的拖放将其显示在数据透视图中,这样用户可以轻松地创建具有多个汇总值的图表,包括总和、计数、平均值、最小值、最大值。

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动态表单

Apache Zeppelin 可以在笔记本中动态创建一些输入表单。

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通过共享的笔记本和段落进行协作

用户的笔记本 URL 可以在协作者之间共享,然后,Apache Zeppelin 将实时广播所有更改,就像 Google 文档中的协作一样。

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Apache Zeppelin 解释器(Interpreter)

Apache Zeppelin 解释器是一种语言后端。例如,要在 Zeppelin 中使用 Scala 代码,需要一个 Scala 解释器。每个口译员都属于一个 InterpreterGroup。同一 InterpreterGroup 中的口译员可以相互引用。例如,当SparkSqlInterpreter 在同一组中时,可以引用SparkInterpreter 从中获取 SparkContext。

架构图如下:

交互式数据分析工具之Apache Zeppelin

InterpreterSetting 是给定 InterpreterGroup 和启动/停止解释器单元的配置。同一 InterpreterSetting 中的所有解释器都在一个单独的 JVM 进程中启动。解释器通过 Thrift 与Zeppelin 引擎进行通信。在创建新的解释器时,可以在“解释器设置”菜单上看到的“针对每个独立的解释器(作用域/隔离)”模式下,将为每个音符创建新的解释器实例。但是,当它们位于相同的 InterpreterSettings 中时,它仍然可以在相同的 JVM 上运行。


支持的解释器类型

Spark
JDBC
Python
Alluxio
Beam
BigQuery
Cassandra
Elasticsearch
Flink
Geode
Groovy
HBase
HDFS
Hive
Ignite
Kylin
Lens
Livy Markdown
Neo4j
Pig
Postgresql
HAWQ
R
Scalding
Scio Shell


自定义解释器

创建一个新的解释器非常简单,只需扩展 org.apache.zeppelin.interpreter 抽象类并实现一些方法即可。在你的项目中,你需要将 interpreter-parent 设置为你的父工程项目并使用插件 maven-enforcer-plugin,maven-dependency-plugin 和 maven-resources-plugin。

以下是一个示例 pom.xml

<project xmlns="http://maven.apache.org/POM/4.0.0" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" xsi:schemaLocation="http://maven.apache.org/POM/4.0.0 http://maven.apache.org/maven-v4_0_0.xsd"> <modelVersion>4.0.0</modelVersion>    <parent> <artifactId>interpreter-parent</artifactId> <groupId>org.apache.zeppelin</groupId> <version>0.8.0-SNAPSHOT</version> <relativePath>../interpreter-parent</relativePath> </parent>
...
<dependencies> <dependency> <groupId>org.apache.zeppelin</groupId> <artifactId>zeppelin-interpreter</artifactId> <version>${project.version}</version> <scope>provided</scope> </dependency> </dependencies>
<build> <plugins> <plugin> <artifactId>maven-enforcer-plugin</artifactId> </plugin> <plugin> <artifactId>maven-dependency-plugin</artifactId> </plugin> <plugin> <artifactId>maven-resources-plugin</artifactId> </plugin> </plugins> </build>
</project>

在此,应该将org.apache.zeppelin:zeppelin-interpreter:[VERSION] 解释器的依赖项包含在中pom.xml。将 jars 放在特定目录名称的解释器目录下,Zeppelin 服务按照递归的方式读取解释器目录,并初始化包括自定义的解释器。可以在三个位置存储解释器组,名称和其他信息,Zeppelin 服务尝试在下面找到位置,接下来,Zeppelin 尝试在自定义的 interpreter jar 中查找 interpreter-setting.json。

{ZEPPELIN_INTERPRETER_DIR}/{YOUR_OWN_INTERPRETER_DIR}/interpreter-setting.json

以下是一个自定义的解释器的 interpreter-setting.json 示例。

[ { "group": "your-group", "name": "your-name", "className": "your.own.interpreter.class", "properties": { "properties1": { "envName": null, "propertyName": "property.1.name", "defaultValue": "propertyDefaultValue", "description": "Property description", "type": "textarea" }, "properties2": { "envName": PROPERTIES_2, "propertyName": null, "defaultValue": "property2DefaultValue", "description": "Property 2 description", "type": "textarea" }, ... }, "editor": { "language": "your-syntax-highlight-language", "editOnDblClick": false, "completionKey": "TAB" } }, { ... }]


Zepplin 部署模式

  • Standalone

  • YARN

  • Mesos


Notebook 存储

  • 使用本地文件系统,并使用本地 Git 存储库对其进行版本控制 - GitNotebookRepo默认)

  • 所有笔记都保存在本地文件系统的笔记本文件夹中 - VFSNotebookRepo

  • 所有笔记都保存在hadoop兼容文件系统中的笔记本文件夹中 - FileSystemNotebookRepo

  • 使用 Amazon S3服务进行存储 - S3NotebookRepo

  • 使用 Azure 服务进行存储 - AzureNotebookRepo

  • 使用 Google 云端存储进行存储 - GCSNotebookRepo

  • 使用 MongoDB 存储 - MongoNotebookRepo

  • 使用 GitHub 进行存储 - GitHubNotebookRepo


Apache Zeppelin 中的基本显示系统

基本显示系统包含:

  • 文本

  • html

  • 数学表达式

  • 网络

1、文本

默认情况下,Zeppelin 使用 text 显示系统将解释器响应打印为纯文本。

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2、HTML

使用 %html 指令,Zeppelin 将输出视为 HTML。

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3、数学表达式

HTML 显示系统使用 MathJax 自动格式化数学表达式,可以使用  \( INLINE EXPRESSION \)和$$ EXPRESSION $$ 格式化。

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4、表

如果有以 (换行) 分隔行且以 (制表符) 分隔列 且第一行为标题行的数据。

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只需使用 %table 显示系统即可利用 Zeppelin 的内置可视化效果。

交互式数据分析工具之Apache Zeppelin

5、网络

使用 %network 指令,Zeppelin 将输出视为图形,Zeppelin 可以利用属性图模型。

什么是标签属性图模型?

标签属性图是具有这些元素的曲线图:

  • 一组顶点

    • 每个顶点都有一个唯一的标识符。

    • 每个顶点都有一组输出边。

    • 每个顶点都有一组传入边。

    • 每个顶点都有一个由键到值的映射定义的属性集合。

  • 一组边缘

    • 每个边都有唯一的标识符。

    • 每个边缘都有一个向外的尾顶点。

    • 每个边都有一个传入的头顶点。

    • 每个边都有一个标签,指示其两个顶点之间的关系类型。

    • 每个边都有从键到值的映射定义的属性集合。

交互式数据分析工具之Apache Zeppelin


实战应用

以 Presto 为例

应用前提:已经部署 Presto 和 Zepplin。

1、创建解释器

交互式数据分析工具之Apache Zeppelin

交互式数据分析工具之Apache Zeppelin

在 Presto 解释器中指定 Presto 的驱动类型、url、依赖jar。

2、创建笔记本

交互式数据分析工具之Apache Zeppelin

输入笔记本名称,解释器类型。

3、在笔记本中执行查询任务

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交互式数据分析工具之Apache Zeppelin

4、导出数据

交互式数据分析工具之Apache Zeppelin

选择导出数据的文件类型、字段等。

5、查看任务的执行状态


总结

Zeppelin 作为一个完全开源的可视化界面查询工具,为开发者提供了操作的便捷性,开发者在此基础上可以根据业务需求做个性化改造。Zeppelin 的查询结果以表格、图形等多种模式输出,实用且酷炫,相比其它的同类型的框架,有其独特的优势。



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以上是关于交互式数据分析工具之Apache Zeppelin的主要内容,如果未能解决你的问题,请参考以下文章

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