Batch vs Stream:什麼時候
為什麼要選擇
任何數據系統都可以在新鮮度(latency),成本,支持復雜性和可靠性之間平衡。
Batch是具有高帶寬和低記錄成本的周期性「部分」數據。
Stream-以最小延遲和內存/本地堆棧狀態連續處理事件。
簡而言之
Batch
來源:文件/表/snapshots。
觸發器:時間表(小時/日)或條件(新鑲木板文件)。
優點:簡單,確定性,完整的數據上下文,便宜的大重新計算。
弱點:沒有「在線」,高潛伏期,沒有實時信號的「窗口」。
Stream
資料來源:經紀人(Kafka/NATS/Pulsar),CDC,隊列。
觸發器:事件。
強:低延遲、反應性、與產品的自然整合。
弱點:時間復雜性(事件vs處理),順序/雙打,狀態,操作。
解決方案: 選擇矩陣
第80/20條規則:如果SLA允許一分鐘/一小時的延遲,並且沒有噴氣式飛機-請進行擊球。如果「這裏和現在」的反應是關鍵的,或者需要現場展示-流(通常+額外的夜間測試以進行對賬)。
示例腳本
Batch-什麼時候更好:- 每日報告、計費期、ML培訓、大型瓊斯、「全套」重復數據消除。
- 具有深層驗證的獎章模型(青銅/銀/金)。
- 大規模的翻新和重新裝配店面。
- 反親和力/監視,SRE變量,實時平衡/任務,建議「現在」。
- 事件即事實集成(EDC),實例化視圖更新(CQRS)。
- 微服務:notization,webhooks,響應業務事件。
- 流形成操作展示櫃和信號;夜間擊球進行對賬、保險箱和廉價的歷史重新計票。
體系結構
Lambda (Stream + Batch)
用於填充和在線的流;Batch用於完整性和校正。
優點:靈活性和SLA。缺點:雙重邏輯,代碼復制。
Kappa (все — Stream + Replay)
單一日誌作為真理的來源;batch重新計票=replay。
優點:一個代碼庫,一個語義。缺點:更難操作,邏輯存儲要求。
Hybrid-Pragmatic
流式「操作員」+重型joins/ML/校正的周期性擊球喬巴。
在實踐中,最常見的選擇。
時間,順序,窗口(用於Stream)
依靠活動時間,不依靠處理時間。
管理watermark和「allowed_lateness」;支持後期事件的retractions/upserts。
通過單元密鑰參與,規劃「熱鍵」。
效果的可靠性和語義
Batch
DB交易或批次/表的原子替換。
相等性-通過deterministic計算和overwrite/insert-overwrite。
Stream
At-least-once+等效夾具(upsert/merge,聚合版本)。
EOS的事務性「讀寫位置」。
「event_id」/「operation_id」上的重復數據消除表。
存儲和格式
Batch
數據湖(Parquet/Delta/Iceberg),OLAP(ClickHouse/BigQuery),對象存儲。
atomic replace, time travel的ACID表。
Stream
經紀人中的徽標/主題,state stores(RocksDB/embedded),KV/Redis,用於投影的OLTP。
圖形註冊表(Avro/JSON/Proto),兼容性模式。
成本和SLO
Batch:用「捆綁」支付-大量盈利,但延遲≥時間表。
流:恒定的隨機資源,高額的QPS的峰值成本;但SLA是幾秒鐘。
計數p95/p99 latency,直通差,成本在./事件和支持TCO。
測試
通用: 金集,基於屬性的不變量,產生臟輸入.
Batch:確定性,等效重啟,「前/之後」拱頂比較。
Stream: out-of-order/Replication,在效果和正交鎖定之間進行故障檢測,replay測試。
天文可用性
Batch:慢跑時間,fails/retrais份額,店面新鮮,掃描成本。
流:時間/消息時差,watermark,後期,狀態大小/頻率checkpoint,DLQ投註。
無處不在:「trace_id」,「event_id」,電路/流水線版本。
安全性和數據
PII/PCI-最小化,加密at-rest/in-flight,在電路中標記字段(「x-pii」)。
對於Stream-保護state/checkpoint's(每個拓撲的ACL)。
GDPR/遺忘權:在Stream中-投影中的加密擦除/編輯;在Batch-重新計算各方。
過渡戰略
Batch → Stream:從發布事件(Outbox/CDC)開始,在不觸摸現有穹頂的情況下舉起一個小小的實時展示。
Stream → Batch:添加每日匯總表,以報告/對賬並減輕流媒體包裝的負擔。
反模式
為了時尚,「一切都在Stream」:沒有真正的需要就昂貴而困難。
「一個巨大的夜間擊球」,要求<5分鐘。
將處理時間用於業務指標。
原始CDC作為公共事件:僵硬的連通性,進化中的疼痛。
Sinks中沒有冪等性→重新開始時會產生雙重影響。
選擇支票清單
- SLO新鮮度:允許多少秒/分鐘/小時?
- 輸入穩定性:是否存在訂單外部/副本?
- 是否需要在線反應/店面?
- 費用:rantime 24/7 vs「時間表窗口」。
- 校正方法:retract/upsert或夜間重新計票。
- 命令和操作成熟度(可觀察性,呼叫上)。
- 「恰好是一個效應」的要求。
- PII政策/復審/遺忘權。
參考模式
操作展示(Hybrid):- Stream:用於UI的EDC →投影(KV/Redis,OLTP),等效的upsert。
- Batch:OLAP,reconciliation,ML-fici中的夜間穹頂。
- 流:會話窗口,CEP規則,alerta <1-5 s。
- Batch:模型再培訓,離線驗證。
- 流:觸發器,實時片段。
- Batch:得分,LTV模型,報告。
FAQ
是否可以在擊球上獲得「近乎真實的時間」?
是的:微管/觸發喬巴(每1-5分鐘)是折衷方案,但沒有窗口/後期事件的復雜性。
到處都需要Lambda方法嗎?
沒有。如果線程關閉了所有任務,並且您知道如何重播-Kappa更容易長。否則-混合動力車。
如何計算成本?
總結compute+storage+ops。對於Stream,請添加「24/7」停機時間和緊急夜晚的價格;對於Batch,是數據「延遲」的價格。
結果
在低成本,簡單性和周期性拱頂很重要時選擇Batch;Stream-當反應性和新鮮度至關重要時。在實踐中,混合體獲勝:流-用於在線和信號,戰鬥-用於完整性和廉價的歷史重新計算。最重要的是設置SLO,提供可觀察性/可觀察性,並提前設計校正路徑。