大数据ETL实践探索（1）---- python 与oracle数据库导入导出

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大数据ETL 系列文章简介

本系列文章主要针对ETL大数据处理这一典型场景，基于python语言使用Oracle、aws、Elastic search 、Spark 相关组件进行一些基本的数据导入导出实战，如：

• oracle使用数据泵impdp进行导入操作。
• aws使用awscli进行上传下载操作。
• 本地文件上传至aws es
• spark dataframe录入ElasticSearch

等典型数据ETL功能的探索。

系列文章：
1.大数据ETL实践探索（1）---- python 与oracle数据库导入导出
2.大数据ETL实践探索（2）---- python 与aws 交互
3.大数据ETL实践探索（3）---- pyspark 之大数据ETL利器
4.大数据ETL实践探索（4）---- 之 搜索神器elastic search
5.使用python对数据库，云平台，oracle，aws，es导入导出实战
6.aws ec2 配置ftp----使用vsftp
7.浅谈pandas，pyspark 的大数据ETL实践经验

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ETL 简介

ETL，是英文 Extract-Transform-Load 的缩写，用来描述将数据从来源端经过抽取（extract）、交互转换（transform）、加载（load）至目的端的过程。

之前有一段时间一直在使用python 与oracle 进行交互，具体内容参见：
windows下python3 使用cx_Oracle，xlrd插件进行excel数据清洗录入

可以说使用python 不但能够在后期的数据分析进行相当多的工作，而且可以针对前面大数据的相关组件进行一个有效的整合。在一个初创型的公司来讲，分析团队和数据团队可以有效结合，进行代码复用，并高效运转。

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1. oracle数据泵 导入导出实战

1.1 数据库创建

本文主要使用最新版本的oracle 12c，如果创建oracle数据库时候使用了数据库容器（CDB）承载多个可插拔数据库（PDB）的模式，那么数据库的用户名需要用c##开头，使用数据泵进行操作 的时候也有一些不同：

在CDB中，只能创建以c##或C##开头的用户，如果不加c##，则会提示错误“ORA-65096：公用用户名或角色名无效”,只有在PDB数据库中才能创建我们习惯性命名的用户，oracle称之为Local User,前者称之为Common User。

创建的时候不要勾选：

https://www.cnblogs.com/xqzt/p/5034261.html
https://www.cnblogs.com/fanyongbin/p/5699482.html

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1.2. installs Oracle

Download and install Oracle 12C,

Http://www.oracle.com/technetwork/database/enterprise-edition/downloads/index.html

Under windows10, use sqlplus to log in

you should first

set oracle_sid=orcl

Sqlplus /nolog

conn /as SYSDBA

Creating a user

Syntax [creating the user]:

create user username identified by password [that is the password];

E.g.

Create user [username] identified by [password];

Default tablespace [tablespacename]

Temporary tablespace temp;

Grant DBA to username;

.
由于全库导入的时候oracle_home和之前的数据库发生了改变，所以原来数据库的表空间需要提前建立。可以根据导出日志或者导入日志的报错，查看原来数据库中到底有那些表空间。特别注意有关视图和索引的表空间和用户也需要提起建立好。当然如果你只要数据的话就不太影像了。基本上使用表空间就可以全部导入。

Create table space :

E.g

Create tablespace xxx datafile'f:\xxx.dbf'size 200M AUTOEXTEND on;

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1.3 export / import data from oracle

从oracle库中导出 数据可以使用oracle数据泵程序，全库导出实例如下：

Expdp username/password FULL=y DUMPFILE=dpump_dir1:full1%U.dmp, dpump_dir2:full2%U.dmp

FILESIZE=2G PARALLEL=3 LOGFILE=dpump_dir1:expfull.log JOB_NAME=job

以下命令的导入并不是全库导入，如果需要全库导入的话，由于oracle_home 的改变，需要提前建立好用户和表空间，以及索引的表空间，视图的用户等

command as follow:

Impdp username/password@orcl full=y directory=dir_yiliao dumpfile=full1%U.dmp remap_schema=username_old:username_new exclude=GRANT remap_tablespace='(t1:tempt1, t2:tempt2) '  tablespaces=tempt1,temp2

以下两种导入方式只能二选一：

• full=y
• tablespaces=tempt1,temp2

整体说明
https://www.2cto.com/database/201605/508212.html

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2. 将数据库表导出成 CSV, 并批量上传至 AWS

2.1 export all table to CSV

使用oracle函数 utl_file 进行快速导入导出（一分钟300万条的量级），这个比spool快多啦

CREATE OR REPLACE PROCEDURE SQL_TO_CSV
(
 P_QUERY IN VARCHAR2, -- PLSQL文
 P_DIR IN VARCHAR2, -- 导出的文件放置目录
 P_FILENAME IN VARCHAR2 -- CSV名
 )
 IS
  L_OUTPUT UTL_FILE.FILE_TYPE;
  L_THECURSOR INTEGER DEFAULT DBMS_SQL.OPEN_CURSOR;
  L_COLUMNVALUE VARCHAR2(4000);
  L_STATUS INTEGER;
  L_COLCNT NUMBER := 0;
  L_SEPARATOR VARCHAR2(1);
  L_DESCTBL DBMS_SQL.DESC_TAB;
  P_MAX_LINESIZE NUMBER := 32000;
BEGIN
  --OPEN FILE
  L_OUTPUT := UTL_FILE.FOPEN(P_DIR, P_FILENAME, 'W', P_MAX_LINESIZE);
  --DEFINE DATE FORMAT
  EXECUTE IMMEDIATE 'ALTER SESSION SET NLS_DATE_FORMAT=''YYYY-MM-DD HH24:MI:SS''';
  --OPEN CURSOR
  DBMS_SQL.PARSE(L_THECURSOR, P_QUERY, DBMS_SQL.NATIVE);
  DBMS_SQL.DESCRIBE_COLUMNS(L_THECURSOR, L_COLCNT, L_DESCTBL);
  --DUMP TABLE COLUMN NAME
  FOR I IN 1 .. L_COLCNT LOOP
    UTL_FILE.PUT(L_OUTPUT,L_SEPARATOR || '"' || L_DESCTBL(I).COL_NAME || '"'); --输出表字段
    DBMS_SQL.DEFINE_COLUMN(L_THECURSOR, I, L_COLUMNVALUE, 4000);
    L_SEPARATOR := ',';
  END LOOP;
  UTL_FILE.NEW_LINE(L_OUTPUT); --输出表字段
  --EXECUTE THE QUERY STATEMENT
  L_STATUS := DBMS_SQL.EXECUTE(L_THECURSOR);
 
  --DUMP TABLE COLUMN VALUE
  WHILE (DBMS_SQL.FETCH_ROWS(L_THECURSOR) > 0) LOOP
    L_SEPARATOR := '';
    FOR I IN 1 .. L_COLCNT LOOP
      DBMS_SQL.COLUMN_VALUE(L_THECURSOR, I, L_COLUMNVALUE);
      UTL_FILE.PUT(L_OUTPUT,
                  L_SEPARATOR || '"' ||
                  TRIM(BOTH ' ' FROM REPLACE(L_COLUMNVALUE, '"', '""')) || '"');
      L_SEPARATOR := ',';
    END LOOP;
    UTL_FILE.NEW_LINE(L_OUTPUT);
  END LOOP;
  --CLOSE CURSOR
  DBMS_SQL.CLOSE_CURSOR(L_THECURSOR);
  --CLOSE FILE
  UTL_FILE.FCLOSE(L_OUTPUT);
EXCEPTION
  WHEN OTHERS THEN
    RAISE;
END;
 
/

创建数据库目录

sql>create or replace directory OUT_PATH as 'D:\';

运行以下sql

---- 导出单个表
SELECT 'EXEC sql_to_csv(''select * from ' ||T.TABLE_NAME ||''',''OUT_PATH''' || ',''ODS_MDS.' || T.TABLE_NAME ||'.csv'');' FROM user_TABLES T where t.TABLE_NAME='表名'

---- 导出行数大于0 的表
SELECT 'EXEC sql_to_csv(''select * from ' ||T.TABLE_NAME ||''',''OUT_PATH''' || ',''' || T.TABLE_NAME ||'.csv'');' FROM user_TABLES T where  T.num_rows >1

得到以下的批量sql，导出来，生成.sql脚本,在命令行中执行即可.

EXEC sql_to_csv('select * from table1','OUT_PATH','table1.csv');
EXEC sql_to_csv('select * from table2','OUT_PATH','table2.csv');

For reference, the links are as follows

Https://blog.csdn.net/huangzhijie3918/article/details/72732816

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3. python 与oracle 交互

cx_oracle 的安装

windows10，redhat6.5下python3.5.2使用cx_Oracle链接oracle

其实主要的要点是，不管是windows 平台还是linux 平台，首要任务是安装好oracle client

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4. oracle table-视图 windows 批处理 导出

4.1 使用win32 脚本调用sqlplus 导出视图

输入年月等信息，拼接字符串导出表, 下面 的脚本可以循环接受输入

@echo off
:begin
::年份
set input_year=
set /p input_year=Please input year :
::月份
set input_month=
set /p input_month=Please input month :

::字符串前缀
set prefix=ex_vw_
::字符串拼接

set "table_name=%prefix%%input_year%%input_month%"

echo Your input table_name:%table_name%
echo Your input time:%input_year%-%input_month%

::sqlplus 执行sql脚本 后带参数
sqlplus username/password@ip/instanceNname @createtable.sql %table_name% %input_year%-%input_month%



rem pause>null

goto begin

以下sql脚本为createtable.sql，接受两个参数，写做：&1 ，&2 …如果多个参数可以依次写下去。

drop table &1;

create table &1 as select * from some_table_view where incur_date_from = to_date('&2-01','yyyy-mm-dd');

Insert into &1 select * from some_table_view where incur_date_from = to_date('&2-02','yyyy-mm-dd');

commit;
quit;

后来发现一个问题，比如上面的第2小节的存储过程 SQL_TO_CSV，死活没法成功执行，只好安装cx_oracle ,用python 导出了，代码如下。

4.2 使用python 执行视图导出

主要逻辑是，按照月份 ，执行视图生成这个月每天的数据插入到表中，当一个月的数据执行完毕，将这个月份表导出。
类似这种流程化的东西，python果然还是利器

# -*- coding:utf-8 -*-
"""@author:season@file:export_view.py@time:2018/5/211:19"""

import cx_Oracle
import calendar

########################链接数据库相关######################################

def getConnOracle(username,password,ip,service_name):
    try:
        conn = cx_Oracle.connect(username+'/'+password+'@'+ip+'/'+service_name)  # 连接数据库
        return conn
    except Exception:
        print(Exception)
#######################进行数据批量插入#######################


def insertOracle(conn,year,month,day):

    yearandmonth = year + month

    table_name ='ex_vw_'+ yearandmonth
    cursor = conn.cursor()
##创建表之前先删除表
    try:
        str_drop_table = '''drop table ''' + table_name
        cursor.execute(str_drop_table)
    except cx_Oracle.DatabaseError as msg:
        print(msg)

    try:
#create table and insert
        str_create_table = '''create table ''' + table_name+ ''' as select * from EXPORT where date_from = to_date(' '''+ year + '-'+ month + '''-01','yyyy-mm-dd')'''
        print(str_create_table)
        cursor.execute(str_create_table)

        for i in range(2,day):
            if i < 10:
                str_incert =  '''Insert into ''' + table_name +''' select * from EXPORT where date_from = to_date(' '''+ year+'-'+month+'-'+str(0)+str(i)+'''','yyyy-mm-dd')'''
            else:
                str_incert = '''Insert into ''' + table_name + ''' select * from EXPORT where date_from = to_date(' '''+ year+'-'+month+'-'+ str(i)+'''','yyyy-mm-dd')'''
            print(str_incert)
            cursor.execute(str_incert)
            conn.commit()

        conn.commit()

#export big_table
        str_QUERY  = 'select * from ex_vw_'+ yearandmonth
        str_DIR = 'OUT_PATH'
        str_FILENAME  = 'EXPORT'+yearandmonth+'.csv'

        cursor.callproc('SQL_TO_CSV', [str_QUERY,str_DIR, str_FILENAME])

    except cx_Oracle.DatabaseError as msg:
        print(msg)


#导出数据后drop table
    try:
        str_drop_table = '''drop table ''' + table_name
        print(str_drop_table)
        cursor.execute(str_drop_table)
    except cx_Oracle.DatabaseError as msg:
        print(msg)

    cursor.close()


def main():
    username = 'xxx'
    password = 'xxx'
    ip = '127.0.0.1'
    service_name = 'orcl'
    #获取数据库链接
    conn = getConnOracle(username,password,ip,service_name)

    monthlist = ['06','05','04','03','02','01']
    daylist = [30,31,30,31,28,31]
    for i in range(0,len(monthlist)):
        insertOracle(conn,'2018',monthlist[i],daylist[i]+1)




    conn.close()

if __name__ == '__main__':
    main()

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参考

OS.ENVIRON详解
python编码

再次强烈推荐，精通oracle+python系列：官方文档

http://www.oracle.com/technetwork/cn/articles/dsl/mastering-oracle-python-1391323-zhs.html

离线版本下载链接：
http://download.csdn.net/detail/wangyaninglm/9815726

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