Spark流水线+Gravitino+Marquez数据血缘采集

1.Openlinage和Marquez简介

1.1 OpenLineage

概述

OpenLineage 是一个开放标准 和框架，用于跨工具、平台和系统捕获数据血缘信息。
它定义了通用的数据血缘模型和API，允许不同的数据处理工具（如ETL、调度器、数据仓库）以标准化格式生成血缘元数据。
由Linux基金会托管，社区驱动，支持广泛的集成。

核心功能

标准化元数据收集：通过统一的规范（基于JSON Schema）描述数据血缘，包括作业（Job）、数据集（Dataset）和运行（Run）等实体。
跨工具集成：支持与Airflow、Spark、dbt、Great Expectations等流行数据工具的集成。
可扩展性：允许用户自定义提取器（Extractors）或适配器来兼容其他工具。

典型应用场景

数据治理（如合规性审计）。
故障排查（追踪数据错误来源）。
影响分析（评估上游变更对下游的影响）。

1.2. Marquez

概述

Marquez 是OpenLineage的参考实现，是一个开源元数据服务，专为数据血缘和元数据管理设计。
由WeWork团队最初开发，现由社区维护，与OpenLineage深度集成。
提供Web UI和API，用于存储、查询和可视化血缘信息。

核心功能

元数据存储：持久化存储OpenLineage格式的血缘数据（使用PostgreSQL或兼容的数据库）。
血缘可视化：通过Web界面展示数据集、作业和依赖关系的图谱。
API支持：提供REST API供其他系统访问或写入元数据。
与OpenLineage生态集成：自动接收来自支持OpenLineage的工具（如Airflow）的血缘事件。

架构组成

API服务：处理血缘事件的摄入和查询。
Web UI：交互式查看血缘关系。
后端数据库：存储元数据。

如果需要进一步了解部署或集成细节，可以参考它们的官方文档：

2.Gravitino血缘配置

Gravitino血缘事件采集后，默认是输出到日志，如果需要处理，可以实现org.apache.gravitino.lineage.sink.LineageSink进行扩展。

本文便实现此接口，通过http接口将血缘事件发送到Marquez，进行血缘的存储和展示。

java 复制代码

package org.apache.gravitino.lineage.sink;

import com.fasterxml.jackson.databind.ObjectMapper;
import io.openlineage.server.OpenLineage.RunEvent;
import java.io.IOException;
import java.util.HashMap;
import java.util.Map;
import org.apache.commons.lang3.StringUtils;
import org.apache.gravitino.server.web.ObjectMapperProvider;
import org.apache.hc.client5.http.classic.methods.HttpPost;
import org.apache.hc.client5.http.classic.methods.HttpPut;
import org.apache.hc.client5.http.classic.methods.HttpUriRequestBase;
import org.apache.hc.client5.http.impl.classic.CloseableHttpClient;
import org.apache.hc.client5.http.impl.classic.CloseableHttpResponse;
import org.apache.hc.client5.http.impl.classic.HttpClients;
import org.apache.hc.core5.http.ContentType;
import org.apache.hc.core5.http.io.entity.StringEntity;
import org.slf4j.Logger;
import org.slf4j.LoggerFactory;

public class LineageHttpSink implements LineageSink {

  private static final Logger LOG = LoggerFactory.getLogger(LineageHttpSink.class);

  private String url;
  private String endpoint;
  private String method;
  private Map<String, String> headers;
  private CloseableHttpClient httpClient;
  private ObjectMapper objectMapper;
  private int retryCount;
  private long retryDelayMs;

  @Override
  public void initialize(Map<String, String> configs) {
    this.url = configs.get("http.url");
    this.endpoint = configs.getOrDefault("http.endpoint", "/api/v1/lineage");
    this.method = configs.getOrDefault("http.method", "POST");
    this.retryCount = Integer.parseInt(configs.getOrDefault("http.retry.count", "3"));
    this.retryDelayMs = Long.parseLong(configs.getOrDefault("http.retry.delay", "1000"));

    this.headers = parseHeaders(configs.getOrDefault("http.headers", ""));

    this.httpClient = HttpClients.createDefault();
    this.objectMapper = ObjectMapperProvider.objectMapper();

    LOG.info("Initialized HTTP sink with URL: {}{}", url, endpoint);
  }

  @Override
  @SuppressWarnings("deprecation")
  public void sink(RunEvent event) {
    String fullUrl = url + endpoint;

    for (int attempt = 0; attempt <= retryCount; attempt++) {
      try {
        String jsonPayload = objectMapper.writeValueAsString(event);

        HttpUriRequestBase request = createHttpRequest(fullUrl, jsonPayload);
        headers.forEach(request::setHeader);

        try (CloseableHttpResponse response = httpClient.execute(request)) {
          int statusCode = response.getCode();

          if (isSuccessResponse(statusCode)) {
            LOG.debug("Successfully sent lineage event to {}", fullUrl);
            return;
          } else {
            LOG.warn("HTTP request failed with status {}", statusCode);
          }
        }

      } catch (Exception e) {
        LOG.warn(
            "Attempt {} failed to send lineage event to {}: {}",
            attempt + 1,
            fullUrl,
            e.getMessage());

        if (attempt == retryCount) {
          LOG.error("Failed to send lineage event after {} attempts", retryCount + 1, e);
          return;
        }
      }

      if (attempt < retryCount) {
        try {
          Thread.sleep(retryDelayMs * (attempt + 1));
        } catch (InterruptedException ie) {
          Thread.currentThread().interrupt();
          return;
        }
      }
    }
  }

  private HttpUriRequestBase createHttpRequest(String url, String jsonPayload) {
    HttpUriRequestBase request;

    switch (method.toUpperCase()) {
      case "POST":
        request = new HttpPost(url);
        break;
      case "PUT":
        request = new HttpPut(url);
        break;
      default:
        throw new IllegalArgumentException("Unsupported HTTP method: " + method);
    }

    StringEntity entity = new StringEntity(jsonPayload, ContentType.APPLICATION_JSON);
    request.setEntity(entity);

    return request;
  }

  private Map<String, String> parseHeaders(String headersString) {
    Map<String, String> headerMap = new HashMap<>();
    if (StringUtils.isNotBlank(headersString)) {
      String[] pairs = headersString.split(",");
      for (String pair : pairs) {
        String[] keyValue = pair.split(":", 2);
        if (keyValue.length == 2) {
          headerMap.put(keyValue[0].trim(), keyValue[1].trim());
        }
      }
    }
    return headerMap;
  }

  private boolean isSuccessResponse(int statusCode) {
    return statusCode >= 200 && statusCode < 300;
  }

  @Override
  public void close() {
    if (httpClient != null) {
      try {
        httpClient.close();
      } catch (IOException e) {
        LOG.warn("Error closing HTTP client", e);
      }
    }
    LOG.info("HTTP sink closed");
  }
}

在gravitino.conf中添加以下配置

properties 复制代码

gravitino.lineage.source=http
gravitino.lineage.sinks=log,openlineage  
gravitino.lineage.openlineage.sinkClass=org.apache.gravitino.lineage.sink.LineageHttpSink  
gravitino.lineage.openlineage.http.url=http://127.0.0.1:5000
gravitino.lineage.openlineage.http.endpoint=/api/v1/lineage  
gravitino.lineage.openlineage.http.method=POST  
gravitino.lineage.openlineage.http.headers=Content-Type:application/json
gravitino.lineage.openlineage.http.retry.count=3  
gravitino.lineage.openlineage.http.retry.delay=1000

其中gravitino.lineage.openlineage.http.url填写的是Marquez地址

gravitino.lineage.openlineage.http.endpoint填写的是Marquez接收血缘事件的接口。

3. 集成演示

如需开启血缘采集功能，首先需要下载 Gravitino OpenLineage 插件 jar 并将其放置到 Spark 的类路径中。

(gravitino-openlineage-plugins/spark-plugin at main · datastrato/gravitino-openlineage-plugins)

3.1 访问系统登录页面，输入账号密码完成身份验证。

3.2 创建任务

入口：通过顶部菜单栏选择 任务开发 ，或通过快捷入口 快速创建任务。
任务类型 ：选择 SparkPipeline。

3.3 配置任务

点击任务名称，进入任务详情页。任务节点如下

Gravatino节点：配置Gravatino连接信息,并设置enableLinage为true，开起血缘采集

SQLQuery节点：执行sql查询语句。跨catalog实现联邦查询

sql 复制代码

  SELECT 
  a.id, 
  a.user_name, 
  b.description 
FROM local_data_service.dolphinscheduler.t_ds_user a
left join docker_data_service.dolphinscheduler.t_ds_tenant b
on a.tenant_id = b.id