超级方便的轻量级Python流水线工具,还有漂亮的可视化界面!

Mara-pipelines 是一个轻量级的数据转换框架,具有透明和低复杂性的特点。其他特点如下:

  • 基于非常简单的Python代码就能完成流水线开发。

  • 使用 PostgreSQL 作为数据处理引擎。

  • 有Web界面可视化分析流水线执行过程。

  • 基于 Python 的 multiprocessing 单机流水线执行。不需要分布式任务队列。轻松调试和输出日志。

  • 基于成本的优先队列:首先运行具有较高成本(基于记录的运行时间)的节点。

此外,在Mara-pipelines的Web界面中,你不仅可以查看和管理流水线及其任务节点,你还可以直接触发这些流水线和节点,非常好用:

1.安装

由于使用了大量的依赖,Mara-pipelines 并不适用于 Windows,如果你需要在 Windows 上使用 Mara-pipelines,请使用 Docker 或者 Windows 下的 linux 子系统。

使用pip安装Mara-pipelines:

pip install mara-pipelines

或者:

pip install git+https://github.com/mara/mara-pipelines.git

2.使用示例

这是一个基础的流水线演示,由三个相互依赖的节点组成,包括 任务1(ping_localhost), 子流水线(sub_pipeline), 任务2(sleep):

# 注意,这个示例中使用了部分国外的网站,如果无法访问,请变更为国内网站。
from mara_pipelines.commands.bash import RunBash
from mara_pipelines.pipelines import Pipeline, Task
from mara_pipelines.ui.cli import run_pipeline, run_interactively

pipeline = Pipeline(
    id='demo',
    description='A small pipeline that demonstrates the interplay between pipelines, tasks and commands')

pipeline.add(Task(id='ping_localhost', description='Pings localhost',
                  commands=[RunBash('ping -c 3 localhost')]))

sub_pipeline = Pipeline(id='sub_pipeline', description='Pings a number of hosts')

for host in ['google', 'amazon', 'facebook']:
    sub_pipeline.add(Task(id=f'ping_{host}', description=f'Pings {host}',
                          commands=[RunBash(f'ping -c 3 {host}.com')]))

sub_pipeline.add_dependency('ping_amazon', 'ping_facebook')
sub_pipeline.add(Task(id='ping_foo', description='Pings foo',
                      commands=[RunBash('ping foo')]), ['ping_amazon'])

pipeline.add(sub_pipeline, ['ping_localhost'])

pipeline.add(Task(id='sleep', description='Sleeps for 2 seconds',
                  commands=[RunBash('sleep 2')]), ['sub_pipeline'])

可以看到,Task包含了多个commands,这些 command s会用于真正地执行动作。

而 pipeline.add 的参数中,第一个参数是其节点,第二个参数是此节点的上游。如:

pipeline.add(sub_pipeline, ['ping_localhost'])

则表明必须执行完 ping_localhost 才会执行 sub_pipeline.

为了运行这个流水线,需要配置一个 PostgreSQL 数据库来存储运行时信息、运行输出和增量处理状态:

import mara_db.auto_migration
import mara_db.config
import mara_db.dbs

mara_db.config.databases \
    = lambda: {'mara': mara_db.dbs.PostgreSQLDB(host='localhost', user='root', database='example_etl_mara')}

mara_db.auto_migration.auto_discover_models_and_migrate()

如果 PostgresSQL 正在运行并且账号密码正确,输出如下所示(创建了一个包含多个表的数据库):

Created database "postgresql+psycopg2://root@localhost/example_etl_mara"

CREATE TABLE data_integration_file_dependency (
    node_path TEXT[] NOT NULL, 
    dependency_type VARCHAR NOT NULL, 
    hash VARCHAR, 
    timestamp TIMESTAMP WITHOUT TIME ZONE, 
    PRIMARY KEY (node_path, dependency_type)
);

.. more tables

为了运行这个流水线,你需要:

from mara_pipelines.ui.cli import run_pipeline

run_pipeline(pipeline)

这将运行单个流水线节点及其 (sub_pipeline ) 所依赖的所有节点:

run_pipeline(sub_pipeline, nodes=[sub_pipeline.nodes['ping_amazon']], with_upstreams=True)

3.Web 界面

我认为 mara-pipelines 最有用的是他们提供了基于Flask管控流水线的Web界面。

对于每条流水线,他们都有一个页面显示:

  • 所有子节点的图以及它们之间的依赖关系

  • 流水线的总体运行时间图表以及过去 30 天内最昂贵的节点(可配置)

  • 所有流水线节点及其平均运行时间和由此产生的排队优先级的表

  • 流水线最后一次运行的输出和时间线


对于每个任务,都有一个页面显示

  • 流水线中任务的上游和下游

  • 最近 30 天内任务的运行时间

  • 任务的所有命令

  • 任务最后运行的输出

此外,流水线和任务可以直接从网页端调用运行,这是非常棒的特点:

我们的文章到此就结束啦,如果你喜欢今天的Python 实战教程,请持续关注Python实用宝典。

左手Python,右手Java,升职就业不愁啦!



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<think>首先,用户的问题是:“我想查找关于使用Python进行哔哩哔哩数据可视化分析的数据库设计方案”。用户指定了主题:使用Python进行哔哩哔哩数据可视化分析,重点是数据库设计。用户提供的引用是关于哔哩哔哩数据可视化系统的项目描述:-引用[1]:基于Python、Flask框架、Echarts、MySQL的B站数据可视化系统。-引用[2]:基于Python、Flask、requests爬虫、协同过滤推荐算法、sqlite数据库的B站数据分析系统。-引用[3]:基于Python、Flask、Echarts的B站数据可视化系统,提到了数据抓取和分析。系统级指令:-使用$...$格式表示行内数学表达式(如变量、方程),但在这个上下文中,可能没有数学内容,除非涉及统计计算。需要检查。-独立公式用$$...$$格式并单独成段。-LaTeX语法正确。-使用中文回答。-生成相关问题。-引用的段落末尾自然地添加引用标识,例如:[^1]。-回答结构清晰,帮助用户逐步解决问题。-保证回答真实可靠。用户的上一次问题和我的回答:用户的问题是新查询,没有提到之前的对话。指令说“参考用户上一次的问题和你的回答”,但在这里是第一个问题,所以没有历史。直接基于当前查询回答。关键点:用户问的是“数据库设计方案”,所以我需要聚焦于如何设计数据库用于B站数据可视化的系统。从引用中,常见的数据库是MySQL和SQLite:-[^1]usesMySQL-[^2]usesSQLite数据库设计涉及表结构、关系、规范化等。步骤回答:1.结构清晰:分步骤解释数据库设计。2.真实可靠:基于项目描述和常识设计。3.使用中文。4.生成相关问题在最后。5.引用段落:如果有来自引用的信息,添加引用标识。回答大纲:-介绍数据库在B站数据可视化系统中的作用。-设计原则:如选择数据库类型(MySQL,SQLite),基于项目规模。-核心表设计:-视频表:存储视频信息(视频ID、标题、上传者、上传时间、观看次数等)。-用户表:存储用户信息(用户ID、昵称、注册时间等)。-评论表:存储评论(评论ID、内容、时间、关联视频ID、用户ID)。-弹幕表:类似。-统计表:如日观看量、评论数等,便于分析和可视化。-关系:外键等。-规范化:确保数据一致性。-针对可视化:设计存储聚合数据的表,如预处理数据以便Echarts使用。-引用来自项目的描述:[^1],[^2],[^3]提及这些系统使用了数据库。用户指定了“可视化分析”,所以包括如何为可视化设计数据库。数学内容:可能涉及统计指标,如平均观看数。可以用$...$格式行内表示,例如:平均观看次数$\mu$。生成相关问题:-以"§§相关问题§§"开头,然后列出问题。结尾加引用标识。完整结构:1.引言:解释B站数据可视化系统的数据库需求。2.数据库选择:MySQLvsSQLite对比。3.表设计方案:列出主要表结构。4.数据建模:关系型数据库设计。5.针对可视化的优化。6.生成相关问题。使用示例格式。</think> ### Python哔哩哔哩数据可视化分析系统的数据库设计方案 在基于Python的哔哩哔哩(B站)数据可视化分析系统中,数据库设计是关键环节,因为它决定了数据的存储效率、查询性能和分析灵活性。这类系统通常结合数据抓取(如使用requests库爬取B站API)、数据清洗、数据建模和可视化(如Echarts)。设计时需考虑B站数据类型(视频信息、用户数据、评论/弹幕、观看统计等),并确保数据库支撑实时分析和可视化渲染。以下是一个典型的数据库设计方案,基于常见实践和引用中的项目描述[^1][^2][^3]。设计遵循关系型数据库(如MySQL或SQLite)的规范化原则,以提高数据一致性,同时针对可视化需求进行优化(如预聚合数据表)。 #### 1. **数据库选型与设计原则** - **选型建议**: - **MySQL**:适合大型数据量和并发请求,支持事务处理和复杂查询,如引用[^1]的系统使用MySQL存储Bilibili数据,便于扩展[^1]。 - **SQLite**:轻量级嵌入数据库,适用于快速开发和中小规模数据,如引用[^2]的项目在爬虫和分析阶段使用SQLite实现本地存储[^2]。 - 选择依据:项目规模决定;大型系统推荐MySQL,原型或单机工具可用SQLite。 - **设计原则**: - **规范化**:降低冗余,例如将数据分解到第3范式(3NF)。 - **性能优化**:为高频查询创建索引(如基于视频ID的索引),使用预处理表加速可视化(如存储统计指标 $\mu$,代表平均值)。 - **数据模型**:关系型设计,支持外键约束以确保数据完整性(例如,评论表关联视频表和用户表)。 #### 2. **核心表结构设计** 以下是一个简化的关系型数据库方案,包含主要表和字段。示例以SQL语句形式描述(实际实现可结合Python ORM库如SQLAlchemy)。 - **视频信息表 (`video_info`)**: - 存储基本视频数据,便于分析点击量和流行趋势。 - 字段设计: ```sql CREATE TABLE video_info ( video_id VARCHAR(20) PRIMARY KEY, -- 视频唯一ID,如BV号 title VARCHAR(255), -- 视频标题 uploader_id VARCHAR(20), -- 上传者用户ID upload_date DATETIME, -- 上传时间 duration INT, -- 视频时长(秒) view_count INT, -- 观看次数 like_count INT, -- 点赞数 comment_count INT, -- 评论数 category VARCHAR(50), -- 视频类别(如科技、游戏) FOREIGN KEY (uploader_id) REFERENCES user_info(user_id) ); ``` - 用途:用于可视化视频热度分布,如Echarts生成视频类别占比饼图或时间序列折线图。 - **用户信息表 (`user_info`)**: - 存储用户属性,支持用户行为分析。 - 字段设计: ```sql CREATE TABLE user_info ( user_id VARCHAR(20) PRIMARY KEY, -- 用户唯一ID,如UID username VARCHAR(100), -- 用户名 registration_date DATE, -- 注册日期 follower_count INT, -- 粉丝数 level INT -- 用户等级 ); ``` - 可视化关联:结合评论表分析用户活跃度。 - **评论/弹幕表 (`comment_data`)**: - 存储文本数据,用于情感分析和关键词提取。 - 字段设计: ```sql CREATE TABLE comment_data ( comment_id INT AUTO_INCREMENT PRIMARY KEY, video_id VARCHAR(20), -- 关联视频ID user_id VARCHAR(20), -- 关联用户ID content TEXT, -- 评论内容 post_time DATETIME, -- 评论时间 sentiment_score FLOAT, -- 情感分值(由Python处理存储,如 $\mu=0.8$) FOREIGN KEY (video_id) REFERENCES video_info(video_id), FOREIGN KEY (user_id) REFERENCES user_info(user_id) ); ``` - 优化:添加全文索引加速文本查询(例如,SQLite的FTS5模块或MySQL的FULLTEXT索引)。 - **统计数据表 (`statistics_agg`)**: - 预聚合表,减少实时计算开销,专门为可视化设计(如Echarts展示日活跃用户或视频趋势)。 - 字段设计: ```sql CREATE TABLE statistics_agg ( stat_id INT AUTO_INCREMENT PRIMARY KEY, date DATE, -- 统计日期 daily_views INT, -- 日总观看量 avg_view_duration INT, -- 平均观看时长(秒) top_category VARCHAR(50), -- 热门类别 FOREIGN KEY (top_category) REFERENCES ... -- 可选外键 ); ``` - 计算方法:Python脚本周期性地运行SQL聚合查询(如GROUP BY date),并更新此表,例如计算每日平均值 $\mu = \frac{\text{total views}}{\text{days}}$。 #### 3. **数据库建模与可视化集成** - **关系模型**:采用星型架构(star schema),`video_info`为核心表,连接其他维表(如用户表),便于OLAP查询。 - 示例查询:计算每个视频的平均评论数。 ```sql SELECT v.video_id, AVG(v.comment_count) AS avg_comments FROM video_info v GROUP BY v.video_id; ``` - Python集成:使用Flask框架路由数据查询,并渲染到Echarts;引用[^3]显示,系统通过MySQL存储预处理数据后,用Python脚本生成Echarts可视化图[^3]。 - **性能考虑**: - 索引:在 `video_info.upload_date` 和 `comment_data.post_time` 添加索引,加速时间过滤。 - 分表分库:如果数据量超大(如TB级),采用分片或使用NoSQL方案(但基于引用,关系型已足够)。 - **数据流水线**: - 爬虫阶段:Python requests库抓取B站API数据 → 存储到临时表。 - 清洗阶段:Pandas处理缺失值后 → 写入核心表。 - 分析阶段:SQLAlchemy执行聚合查询 → 更新统计表。 - 可视化:Flask从统计表读取数据 → Echarts渲染动态图表(如热力图显示评论分布)。 #### 4. **设计优化建议** - **针对B站特性**:由于B站数据包含丰富文本(弹幕、评论),建议添加关键词提取字段。 - **安全与备份**:设置自动备份(cron作业),用户隐私字段(如用户名)加密存储。 - **真实案例**:在引用[^2]中,数据库设计支持协同过滤推荐算法,包括存储用户-视频交互矩阵[^2]。 - **数学指标**:预存储常见统计值,如标准差 $\sigma$ 或趋势线斜率,减少Python端计算延迟。 ### 总结 一个高效的B站数据可视化数据库方案应基于关系型数据库(MySQL/SQLite),强调规范化和预聚合以加速可视化。典型设计包括视频表、用户表、评论表,以及为Echarts优化的统计表。项目规模决定数据库选型:MySQL支持高并发(如引用[^1]),SQLite适合快速原型。集成Python脚本后,能实现从爬取到可视化的完整流水线
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