Подготовка исходных данных
На этой странице рассказывается о том, что следует учесть перед тем, как начать массово вставлять данные в коллекцию.
Перед началом работы
Целевая коллекция требует сопоставления исходных данных с ее схемой. На диаграмме ниже показано, как приемлемые исходные данные сопоставляются со схемой целевой коллекции.
Сопоставление данных со схемой
Вам следует внимательно изучить свои данные и в соответствии с ними разработать схему целевой коллекции.
Если взять в качестве примера данные JSON на диаграмме выше, то в списке строк есть две сущности, каждая строка имеет шесть полей. Схема коллекции выборочно включает четыре: id, vector, scalar_1 и scalar_2.
При разработке схемы необходимо учитывать еще два момента:
Включать ли автоидентификацию.
Поле id служит первичным полем коллекции. Чтобы первичное поле автоматически увеличивалось, можно включить в схему функцию AutoID. В этом случае необходимо исключить поле id из каждой строки исходных данных.
Включать ли динамические поля
Целевая коллекция также может хранить поля, не включенные в ее предопределенную схему, если схема включает динамические поля. Поле $meta - это зарезервированное поле JSON для хранения динамических полей и их значений в виде пар ключ-значение. На приведенной выше схеме поля dynamic_field_1 и dynamic_field_2 и их значения будут сохранены как пары ключ-значение в поле $meta.
В следующем коде показано, как настроить схему для коллекции, показанной на рисунке выше.
Для получения дополнительной информации обратитесь к create_schema()
и add_field()
в справочнике SDK.
Чтобы получить дополнительную информацию, обратитесь к CollectionSchema
в справочнике SDK.
from pymilvus import MilvusClient, DataType
# You need to work out a collection schema out of your dataset.
schema = MilvusClient.create_schema(
auto_id=False,
enable_dynamic_field=True
)
DIM = 512
schema.add_field(field_name="id", datatype=DataType.INT64, is_primary=True),
schema.add_field(field_name="bool", datatype=DataType.BOOL),
schema.add_field(field_name="int8", datatype=DataType.INT8),
schema.add_field(field_name="int16", datatype=DataType.INT16),
schema.add_field(field_name="int32", datatype=DataType.INT32),
schema.add_field(field_name="int64", datatype=DataType.INT64),
schema.add_field(field_name="float", datatype=DataType.FLOAT),
schema.add_field(field_name="double", datatype=DataType.DOUBLE),
schema.add_field(field_name="varchar", datatype=DataType.VARCHAR, max_length=512),
schema.add_field(field_name="json", datatype=DataType.JSON),
schema.add_field(field_name="array_str", datatype=DataType.ARRAY, max_capacity=100, element_type=DataType.VARCHAR, max_length=128)
schema.add_field(field_name="array_int", datatype=DataType.ARRAY, max_capacity=100, element_type=DataType.INT64)
schema.add_field(field_name="float_vector", datatype=DataType.FLOAT_VECTOR, dim=DIM),
schema.add_field(field_name="binary_vector", datatype=DataType.BINARY_VECTOR, dim=DIM),
schema.add_field(field_name="float16_vector", datatype=DataType.FLOAT16_VECTOR, dim=DIM),
# schema.add_field(field_name="bfloat16_vector", datatype=DataType.BFLOAT16_VECTOR, dim=DIM),
schema.add_field(field_name="sparse_vector", datatype=DataType.SPARSE_FLOAT_VECTOR)
schema.verify()
print(schema)
import com.google.gson.Gson;
import com.google.gson.JsonObject;
import io.milvus.bulkwriter.BulkImport;
import io.milvus.bulkwriter.RemoteBulkWriter;
import io.milvus.bulkwriter.RemoteBulkWriterParam;
import io.milvus.bulkwriter.common.clientenum.BulkFileType;
import io.milvus.bulkwriter.common.clientenum.CloudStorage;
import io.milvus.bulkwriter.connect.S3ConnectParam;
import io.milvus.bulkwriter.connect.StorageConnectParam;
import io.milvus.bulkwriter.request.describe.MilvusDescribeImportRequest;
import io.milvus.bulkwriter.request.import_.MilvusImportRequest;
import io.milvus.bulkwriter.request.list.MilvusListImportJobsRequest;
import io.milvus.common.utils.Float16Utils;
import io.milvus.v2.client.ConnectConfig;
import io.milvus.v2.client.MilvusClientV2;
import io.milvus.v2.common.DataType;
import io.milvus.v2.service.collection.request.*;
import java.io.IOException;
import java.nio.ByteBuffer;
import java.util.*;
import java.util.concurrent.TimeUnit;
private static final String MINIO_ENDPOINT = CloudStorage.MINIO.getEndpoint("http://127.0.0.1:9000");
private static final String BUCKET_NAME = "a-bucket";
private static final String ACCESS_KEY = "minioadmin";
private static final String SECRET_KEY = "minioadmin";
private static final Integer DIM = 512;
private static final Gson GSON_INSTANCE = new Gson();
private static CreateCollectionReq.CollectionSchema createSchema() {
CreateCollectionReq.CollectionSchema schema = CreateCollectionReq.CollectionSchema.builder()
.enableDynamicField(true)
.build();
schema.addField(AddFieldReq.builder()
.fieldName("id")
.dataType(io.milvus.v2.common.DataType.Int64)
.isPrimaryKey(Boolean.TRUE)
.autoID(false)
.build());
schema.addField(AddFieldReq.builder()
.fieldName("bool")
.dataType(DataType.Bool)
.build());
schema.addField(AddFieldReq.builder()
.fieldName("int8")
.dataType(DataType.Int8)
.build());
schema.addField(AddFieldReq.builder()
.fieldName("int16")
.dataType(DataType.Int16)
.build());
schema.addField(AddFieldReq.builder()
.fieldName("int32")
.dataType(DataType.Int32)
.build());
schema.addField(AddFieldReq.builder()
.fieldName("int64")
.dataType(DataType.Int64)
.build());
schema.addField(AddFieldReq.builder()
.fieldName("float")
.dataType(DataType.Float)
.build());
schema.addField(AddFieldReq.builder()
.fieldName("double")
.dataType(DataType.Double)
.build());
schema.addField(AddFieldReq.builder()
.fieldName("varchar")
.dataType(DataType.VarChar)
.maxLength(512)
.build());
schema.addField(AddFieldReq.builder()
.fieldName("json")
.dataType(io.milvus.v2.common.DataType.JSON)
.build());
schema.addField(AddFieldReq.builder()
.fieldName("array_int")
.dataType(io.milvus.v2.common.DataType.Array)
.maxCapacity(100)
.elementType(io.milvus.v2.common.DataType.Int64)
.build());
schema.addField(AddFieldReq.builder()
.fieldName("array_str")
.dataType(io.milvus.v2.common.DataType.Array)
.maxCapacity(100)
.elementType(io.milvus.v2.common.DataType.VarChar)
.maxLength(128)
.build());
schema.addField(AddFieldReq.builder()
.fieldName("float_vector")
.dataType(io.milvus.v2.common.DataType.FloatVector)
.dimension(DIM)
.build());
schema.addField(AddFieldReq.builder()
.fieldName("binary_vector")
.dataType(io.milvus.v2.common.DataType.BinaryVector)
.dimension(DIM)
.build());
schema.addField(AddFieldReq.builder()
.fieldName("float16_vector")
.dataType(io.milvus.v2.common.DataType.Float16Vector)
.dimension(DIM)
.build());
schema.addField(AddFieldReq.builder()
.fieldName("sparse_vector")
.dataType(io.milvus.v2.common.DataType.SparseFloatVector)
.build());
return schema;
}
Настройка BulkWriter
BulkWriter - это инструмент, предназначенный для преобразования необработанных наборов данных в формат, подходящий для импорта через RESTful Import API. Он предлагает два типа писателей:
- LocalBulkWriter: Считывает указанный набор данных и преобразует его в удобный для использования формат.
- RemoteBulkWriter: Выполняет ту же задачу, что и LocalBulkWriter, но дополнительно передает преобразованные файлы данных в указанное удаленное хранилище объектов.
RemoteBulkWriter отличается от LocalBulkWriter тем, что RemoteBulkWriter передает преобразованные файлы данных в целевое ведро хранения объектов.
Настройка LocalBulkWriter
LocalBulkWriter добавляет строки из исходного набора данных и фиксирует их в локальном файле указанного формата.
from pymilvus.bulk_writer import LocalBulkWriter, BulkFileType
# Use `from pymilvus import LocalBulkWriter, BulkFileType`
# when you use pymilvus earlier than 2.4.2
writer = LocalBulkWriter(
schema=schema,
local_path='.',
segment_size=512 * 1024 * 1024, # Default value
file_type=BulkFileType.PARQUET
)
import io.milvus.bulkwriter.LocalBulkWriter;
import io.milvus.bulkwriter.LocalBulkWriterParam;
import io.milvus.bulkwriter.common.clientenum.BulkFileType;
LocalBulkWriterParam localBulkWriterParam = LocalBulkWriterParam.newBuilder()
.withCollectionSchema(schema)
.withLocalPath(".")
.withChunkSize(512 * 1024 * 1024)
.withFileType(BulkFileType.PARQUET)
.build();
LocalBulkWriter localBulkWriter = new LocalBulkWriter(localBulkWriterParam);
При создании LocalBulkWriter необходимо:
- Ссылаться на созданную схему в
schema
. - Задать
local_path
в качестве выходного каталога. - Установить
file_type
в качестве типа выходного файла. - Если ваш набор данных содержит большое количество записей, рекомендуется сегментировать данные, установив для параметра
segment_size
соответствующее значение.
Подробнее о настройках параметров см. в разделе LocalBulkWriter в справке SDK.
При создании LocalBulkWriter необходимо:
- Ссылаться на созданную схему в
CollectionSchema()
. - Задать выходной каталог в
withLocalPath()
. - Задать тип выходного файла в
withFileType()
. - Если ваш набор данных содержит большое количество записей, рекомендуется сегментировать данные, установив подходящее значение параметра
withChunkSize()
.
Подробнее о настройках параметров см. в разделе LocalBulkWriter в справке SDK.
Настройка RemoteBulkWriter
Вместо того чтобы фиксировать добавленные данные в локальный файл, RemoteBulkWriter фиксирует их в удаленном бакете. Поэтому перед созданием RemoteBulkWriter необходимо настроить объект ConnectParam.
from pymilvus.bulk_writer import RemoteBulkWriter
# Use `from pymilvus import RemoteBulkWriter`
# when you use pymilvus earlier than 2.4.2
# Third-party constants
ACCESS_KEY="minioadmin"
SECRET_KEY="minioadmin"
BUCKET_NAME="a-bucket"
# Connections parameters to access the remote bucket
conn = RemoteBulkWriter.S3ConnectParam(
endpoint="localhost:9000", # the default MinIO service started along with Milvus
access_key=ACCESS_KEY,
secret_key=SECRET_KEY,
bucket_name=BUCKET_NAME,
secure=False
)
from pymilvus.bulk_writer import BulkFileType
# Use `from pymilvus import BulkFileType`
# when you use pymilvus earlier than 2.4.2
writer = RemoteBulkWriter(
schema=schema,
remote_path="/",
connect_param=conn,
file_type=BulkFileType.PARQUET
)
print('bulk writer created.')
private static RemoteBulkWriter createRemoteBulkWriter(CreateCollectionReq.CollectionSchema collectionSchema) throws IOException {
StorageConnectParam connectParam = S3ConnectParam.newBuilder()
.withEndpoint(MINIO_ENDPOINT)
.withBucketName(BUCKET_NAME)
.withAccessKey(ACCESS_KEY)
.withSecretKey(SECRET_KEY)
.build();
RemoteBulkWriterParam bulkWriterParam = RemoteBulkWriterParam.newBuilder()
.withCollectionSchema(collectionSchema)
.withRemotePath("/")
.withConnectParam(connectParam)
.withFileType(BulkFileType.PARQUET)
.build();
return new RemoteBulkWriter(bulkWriterParam);
}
Когда параметры соединения готовы, вы можете ссылаться на них в RemoteBulkWriter следующим образом:
from pymilvus.bulk_writer import BulkFileType
# Use `from pymilvus import BulkFileType`
# when you use pymilvus earlier than 2.4.2
writer = RemoteBulkWriter(
schema=schema,
remote_path="/",
connect_param=conn,
file_type=BulkFileType.PARQUET
)
import io.milvus.bulkwriter.RemoteBulkWriter;
import io.milvus.bulkwriter.RemoteBulkWriterParam;
RemoteBulkWriterParam remoteBulkWriterParam = RemoteBulkWriterParam.newBuilder()
.withCollectionSchema(schema)
.withConnectParam(storageConnectParam)
.withChunkSize(512 * 1024 * 1024)
.withRemotePath("/")
.withFileType(BulkFileType.PARQUET)
.build();
RemoteBulkWriter remoteBulkWriter = new RemoteBulkWriter(remoteBulkWriterParam);
Параметры для создания RemoteBulkWriter почти не отличаются от параметров для LocalBulkWriter, за исключением connect_param
. Подробнее о настройках параметров см. в разделе RemoteBulkWriter и ConnectParam в справке SDK.
Параметры для создания RemoteBulkWriter почти не отличаются от параметров для LocalBulkWriter, за исключением StorageConnectParam
. Подробнее о настройках параметров см. в разделах RemoteBulkWriter и StorageConnectParam в справке SDK.
Начало записи
У BulkWriter есть два метода: append_row()
добавляет строку из исходного набора данных и commit()
фиксирует добавленные строки в локальный файл или удаленный бакет.
У BulkWriter есть два метода: appendRow()
добавляет строку из исходного набора данных и commit()
фиксирует добавленные строки в локальный файл или удаленный бакет.
В демонстрационных целях следующий код добавляет случайно сгенерированные данные.
import random, string, json
import numpy as np
import tensorflow as tf
def generate_random_str(length=5):
letters = string.ascii_uppercase
digits = string.digits
return ''.join(random.choices(letters + digits, k=length))
# optional input for binary vector:
# 1. list of int such as [1, 0, 1, 1, 0, 0, 1, 0]
# 2. numpy array of uint8
def gen_binary_vector(to_numpy_arr):
raw_vector = [random.randint(0, 1) for i in range(DIM)]
if to_numpy_arr:
return np.packbits(raw_vector, axis=-1)
return raw_vector
# optional input for float vector:
# 1. list of float such as [0.56, 1.859, 6.55, 9.45]
# 2. numpy array of float32
def gen_float_vector(to_numpy_arr):
raw_vector = [random.random() for _ in range(DIM)]
if to_numpy_arr:
return np.array(raw_vector, dtype="float32")
return raw_vector
# # optional input for bfloat16 vector:
# # 1. list of float such as [0.56, 1.859, 6.55, 9.45]
# # 2. numpy array of bfloat16
# def gen_bf16_vector(to_numpy_arr):
# raw_vector = [random.random() for _ in range(DIM)]
# if to_numpy_arr:
# return tf.cast(raw_vector, dtype=tf.bfloat16).numpy()
# return raw_vector
# optional input for float16 vector:
# 1. list of float such as [0.56, 1.859, 6.55, 9.45]
# 2. numpy array of float16
def gen_fp16_vector(to_numpy_arr):
raw_vector = [random.random() for _ in range(DIM)]
if to_numpy_arr:
return np.array(raw_vector, dtype=np.float16)
return raw_vector
# optional input for sparse vector:
# only accepts dict like {2: 13.23, 45: 0.54} or {"indices": [1, 2], "values": [0.1, 0.2]}
# note: no need to sort the keys
def gen_sparse_vector(pair_dict: bool):
raw_vector = {}
dim = random.randint(2, 20)
if pair_dict:
raw_vector["indices"] = [i for i in range(dim)]
raw_vector["values"] = [random.random() for _ in range(dim)]
else:
for i in range(dim):
raw_vector[i] = random.random()
return raw_vector
for i in range(10000):
writer.append_row({
"id": np.int64(i),
"bool": True if i % 3 == 0 else False,
"int8": np.int8(i%128),
"int16": np.int16(i%1000),
"int32": np.int32(i%100000),
"int64": np.int64(i),
"float": np.float32(i/3),
"double": np.float64(i/7),
"varchar": f"varchar_{i}",
"json": json.dumps({"dummy": i, "ok": f"name_{i}"}),
"array_str": np.array([f"str_{k}" for k in range(5)], np.dtype("str")),
"array_int": np.array([k for k in range(10)], np.dtype("int64")),
"float_vector": gen_float_vector(True),
"binary_vector": gen_binary_vector(True),
"float16_vector": gen_fp16_vector(True),
# "bfloat16_vector": gen_bf16_vector(True),
"sparse_vector": gen_sparse_vector(True),
f"dynamic_{i}": i,
})
if (i+1)%1000 == 0:
writer.commit()
print('committed')
print(writer.batch_files)
private static byte[] genBinaryVector() {
Random ran = new Random();
int byteCount = DIM / 8;
ByteBuffer vector = ByteBuffer.allocate(byteCount);
for (int i = 0; i < byteCount; ++i) {
vector.put((byte) ran.nextInt(Byte.MAX_VALUE));
}
return vector.array();
}
private static List<Float> genFloatVector() {
Random ran = new Random();
List<Float> vector = new ArrayList<>();
for (int i = 0; i < DIM; ++i) {
vector.add(ran.nextFloat());
}
return vector;
}
private static byte[] genFloat16Vector() {
List<Float> originalVector = genFloatVector();
return Float16Utils.f32VectorToFp16Buffer(originalVector).array();
}
private static SortedMap<Long, Float> genSparseVector() {
Random ran = new Random();
SortedMap<Long, Float> sparse = new TreeMap<>();
int dim = ran.nextInt(18) + 2; // [2, 20)
for (int i = 0; i < dim; ++i) {
sparse.put((long)ran.nextInt(1000000), ran.nextFloat());
}
return sparse;
}
private static List<String> genStringArray(int length) {
List<String> arr = new ArrayList<>();
for (int i = 0; i < length; i++) {
arr.add("str_" + i);
}
return arr;
}
private static List<Long> genIntArray(int length) {
List<Long> arr = new ArrayList<>();
for (long i = 0; i < length; i++) {
arr.add(i);
}
return arr;
}
private static RemoteBulkWriter createRemoteBulkWriter(CreateCollectionReq.CollectionSchema collectionSchema) throws IOException {
StorageConnectParam connectParam = S3ConnectParam.newBuilder()
.withEndpoint(MINIO_ENDPOINT)
.withBucketName(BUCKET_NAME)
.withAccessKey(ACCESS_KEY)
.withSecretKey(SECRET_KEY)
.build();
RemoteBulkWriterParam bulkWriterParam = RemoteBulkWriterParam.newBuilder()
.withCollectionSchema(collectionSchema)
.withRemotePath("/")
.withConnectParam(connectParam)
.withFileType(BulkFileType.PARQUET)
.build();
return new RemoteBulkWriter(bulkWriterParam);
}
private static List<List<String>> uploadData() throws Exception {
CreateCollectionReq.CollectionSchema collectionSchema = createSchema();
try (RemoteBulkWriter remoteBulkWriter = createRemoteBulkWriter(collectionSchema)) {
for (int i = 0; i < 10000; ++i) {
JsonObject rowObject = new JsonObject();
rowObject.addProperty("id", i);
rowObject.addProperty("bool", i % 3 == 0);
rowObject.addProperty("int8", i % 128);
rowObject.addProperty("int16", i % 1000);
rowObject.addProperty("int32", i % 100000);
rowObject.addProperty("int64", i);
rowObject.addProperty("float", i / 3);
rowObject.addProperty("double", i / 7);
rowObject.addProperty("varchar", "varchar_" + i);
rowObject.addProperty("json", String.format("{\"dummy\": %s, \"ok\": \"name_%s\"}", i, i));
rowObject.add("array_str", GSON_INSTANCE.toJsonTree(genStringArray(5)));
rowObject.add("array_int", GSON_INSTANCE.toJsonTree(genIntArray(10)));
rowObject.add("float_vector", GSON_INSTANCE.toJsonTree(genFloatVector()));
rowObject.add("binary_vector", GSON_INSTANCE.toJsonTree(genBinaryVector()));
rowObject.add("float16_vector", GSON_INSTANCE.toJsonTree(genFloat16Vector()));
rowObject.add("sparse_vector", GSON_INSTANCE.toJsonTree(genSparseVector()));
rowObject.addProperty("dynamic", "dynamic_" + i);
remoteBulkWriter.appendRow(rowObject);
if ((i+1)%1000 == 0) {
remoteBulkWriter.commit(false);
}
}
List<List<String>> batchFiles = remoteBulkWriter.getBatchFiles();
System.out.println(batchFiles);
return batchFiles;
} catch (Exception e) {
throw e;
}
}
public static void main(String[] args) throws Exception {
List<List<String>> batchFiles = uploadData();
}
Проверка результатов
Чтобы проверить результаты, вы можете получить фактический путь вывода, распечатав свойство batch_files
писателя.
Чтобы проверить результаты, вы можете получить фактический путь вывода, распечатав метод getBatchFiles()
писателя.
print(writer.batch_files)
# [['d4220a9e-45be-4ccb-8cb5-bf09304b9f23/1.parquet'],
# ['d4220a9e-45be-4ccb-8cb5-bf09304b9f23/2.parquet']]
// localBulkWriter.getBatchFiles();
remoteBulkWriter.getBatchFiles();
//
// Close the BulkWriter
try {
localBulkWriter.close();
remoteBulkWriter.close();
} catch (Exception e) {
// TODO: handle exception
e.printStackTrace();
}
BulkWriter генерирует UUID, создает вложенную папку с UUID в предоставленном каталоге вывода и помещает все сгенерированные файлы в эту вложенную папку. Щелкните здесь, чтобы загрузить готовый пример данных.
Возможные структуры папок следующие:
# JSON
├── folder
│ └── 45ae1139-1d87-4aff-85f5-0039111f9e6b
│ └── 1.json
# Parquet
├── folder
│ └── 45ae1139-1d87-4aff-85f5-0039111f9e6b
│ └── 1.parquet