airflow-greenplum/docs/chore/bookings-etl.md

План ETL для загрузки bookings.tickets в STG слой

Архивный документ: это рабочий план, который использовался при разработке. Актуальная реализация потока — DAG bookings_to_gp_stage и SQL в sql/stg/.

Ветка: chore/bookings-etl Цель: Добавить загрузку таблицы tickets в STG слой Greenplum по аналогии с bookings

1. Выбор таблицы и обоснование

Выбранная таблица: bookings.tickets

Почему tickets:

• Аналитическая ценность: билеты нужны для анализа выручки, загрузки рейсов, пассажиропотока
• Связь с существующим потоком: таблица связана с bookings.bookings через book_ref
• Инкрементальная природа: билеты создаются вместе с бронированием → понятная логика
• Простая структура: без сложных типов данных (хорошо для обучения)

2. Структура исходной таблицы

Исходная таблица в bookings-db (Postgres):

Колонка	Тип	Описание
ticket_no	text (PK)	Уникальный номер билета
book_ref	text (FK)	Ссылка на бронирование (bookings.book_ref)
passenger_id	text	Идентификатор пассажира
passenger_name	text	Имя пассажира
outbound	boolean	Направление рейса (прямой/обратный)

Особенности:

• Количество записей: примерно в 1.5 раза больше, чем бронирований
• Один book_ref может иметь несколько ticket_no
• В исходной таблице нет явной временной колонки → используем дату из связанного бронирования

3. Проектирование STG-таблицы в Greenplum

Внутренняя таблица stg.tickets:

-- sql/stg/tickets_ddl.sql

CREATE TABLE IF NOT EXISTS stg.tickets (
    -- Бизнес-атрибуты (из источника)
    ticket_no      TEXT NOT NULL,      -- номер билета
    book_ref       TEXT NOT NULL,      -- ссылка на бронирование
    passenger_id   TEXT,               -- идентификатор пассажира
    passenger_name TEXT,               -- имя пассажира
    outbound       TEXT,               -- флаг направления (в источнике boolean; в STG храним как TEXT)
    
    -- Технические атрибуты
    src_created_at_ts TIMESTAMP,        -- временная метка источника (для инкремента)
    load_dttm       TIMESTAMP NOT NULL DEFAULT now(), -- время загрузки в Greenplum
    batch_id        TEXT                -- идентификатор батча (из Airflow run_id)
)
WITH (appendonly=true, orientation=row, compresstype=zlib, compresslevel=1)
DISTRIBUTED BY (book_ref);             -- распределение по ключу связи с bookings

Решения по проектированию:

• DISTRIBUTED BY (book_ref): типовой джойн tickets → bookings идёт по book_ref, так меньше motion в MPP
• boolean → TEXT: в сыром STG храним бизнес-колонки как TEXT (для обучения и минимизации кастов на входе)
• src_created_at_ts: временная метка из даты связанного бронирования (см. раздел 7)

4. Проектирование внешней таблицы (PXF)

Используем существующий PXF-профиль для Postgres (как в stg.bookings_ext):

-- sql/stg/tickets_ddl.sql (продолжение)

DROP EXTERNAL TABLE IF EXISTS stg.tickets_ext;

CREATE EXTERNAL TABLE stg.tickets_ext (
    ticket_no      TEXT,
    book_ref       TEXT,
    passenger_id   TEXT,
    passenger_name TEXT,
    outbound       TEXT
)
LOCATION ('pxf://bookings.tickets?PROFILE=JDBC&SERVER=bookings-db')
FORMAT 'CUSTOM' (formatter='pxfwritable_import');

Решения:

• Только бизнес-атрибуты во внешней таблице (без тех.колонок)
• PXF-профиль JDBC (как в stg.bookings_ext) — более стабильный вариант
• PXF-сервер настроен как bookings-db в конфигурации

5. DDL-скрипт (создание таблиц)

Полный файл sql/stg/tickets_ddl.sql:

-- DDL для слоя STG по таблице tickets.
-- Используется как из общего скрипта ddl_gp.sql (через \i),
-- так и может выполняться отдельно при изменении схемы.

-- Схема stg для сырого слоя DWH.
CREATE SCHEMA IF NOT EXISTS stg;

-- Внешняя таблица в схеме stg для чтения данных из bookings.tickets через PXF.
DROP EXTERNAL TABLE IF EXISTS stg.tickets_ext;

CREATE EXTERNAL TABLE stg.tickets_ext (
    ticket_no      TEXT,
    book_ref       TEXT,
    passenger_id   TEXT,
    passenger_name TEXT,
    outbound       TEXT
)
LOCATION ('pxf://bookings.tickets?PROFILE=JDBC&SERVER=bookings-db')
FORMAT 'CUSTOM' (formatter='pxfwritable_import');

-- Внутренняя таблица stg.tickets — сырой слой, все бизнес-колонки как TEXT.
CREATE TABLE IF NOT EXISTS stg.tickets (
    ticket_no          TEXT NOT NULL,
    book_ref           TEXT NOT NULL,
    passenger_id       TEXT,
    passenger_name     TEXT,
    outbound           TEXT,
    src_created_at_ts  TIMESTAMP,
    load_dttm          TIMESTAMP NOT NULL DEFAULT now(),
    batch_id           TEXT
)
WITH (appendonly=true, orientation=row, compresstype=zlib, compresslevel=1)
-- Распределяем по book_ref, чтобы джойны tickets → bookings по book_ref были без motion.
DISTRIBUTED BY (book_ref);

-- На случай, если таблица уже была создана раньше с другим ключом распределения.
ALTER TABLE IF EXISTS stg.tickets SET DISTRIBUTED BY (book_ref);

6. LOAD-скрипт (загрузка инкремента)

Логика инкремента

Проблема: В bookings.tickets нет явной временной колонки.

Решение: Используем дату бронирования из связанной таблицы bookings.bookings:

1. Связь через tickets.book_ref = bookings.book_ref
2. Временная колонка: bookings.book_date
3. Фильтр инкремента: book_date > max(src_created_at_ts)

Скрипт sql/stg/tickets_load.sql:

-- Загрузка инкремента из stg.tickets_ext в stg.tickets
-- Инкремент определяется по дате бронирования (book_date из bookings.bookings)

INSERT INTO stg.tickets (
    ticket_no,
    book_ref,
    passenger_id,
    passenger_name,
    outbound,
    src_created_at_ts,
    load_dttm,
    batch_id
)
SELECT
    ext.ticket_no,
    ext.book_ref,
    ext.passenger_id,
    ext.passenger_name,
    ext.outbound,
    b.book_date::timestamp,               -- временная метка из бронирования
    now(),
    '{{ run_id }}'::text
FROM stg.tickets_ext AS ext
JOIN stg.bookings_ext AS b ON ext.book_ref = b.book_ref
WHERE b.book_date > COALESCE(
    (
        SELECT max(src_created_at_ts)
        FROM stg.tickets
        WHERE batch_id <> '{{ run_id }}'::text
            OR batch_id IS NULL
    ),
    TIMESTAMP '1900-01-01 00:00:00'
)
AND NOT EXISTS (
    -- Защита от дублей: ticket_no в источнике уникален, и в stg его не дублируем.
    SELECT 1
    FROM stg.tickets AS t
    WHERE t.ticket_no = ext.ticket_no
);

Объяснение логики:

1. Из stg.tickets_ext берём все билеты
2. Прямой JOIN с stg.bookings_ext по book_ref — это даёт book_date из бронирования
3. Фильтр по book_date > max(src_created_at_ts) — берём только новые билеты
4. NOT EXISTS — защита от повторной загрузки того же билета в текущем батче

Важное примечание: Используем только внешние таблицы (stg.tickets_ext и stg.bookings_ext), так как прямой доступ к bookings.bookings через PXF невозможен.

7. DQ-проверки (качество данных)

Скрипт sql/stg/tickets_dq.sql:

-- Проверки качества данных для tickets

DO $$
DECLARE
    v_batch_id      TEXT      := '{{ run_id }}'::text;
    v_prev_ts       TIMESTAMP;
    v_source_count  BIGINT;
    v_stg_count     BIGINT;
    v_orphan_count  BIGINT;
    v_null_count    BIGINT;
BEGIN
    -- Опорная метка: максимум src_created_at_ts среди предыдущих батчей
    SELECT max(src_created_at_ts)
    INTO v_prev_ts
    FROM stg.tickets
    WHERE batch_id <> v_batch_id
        OR batch_id IS NULL;

    -- Источник: считаем строки в том же окне инкремента, что и загрузка
    SELECT COUNT(*)
    INTO v_source_count
    FROM stg.tickets_ext AS t
    JOIN stg.bookings_ext AS b ON t.book_ref = b.book_ref
    WHERE b.book_date > COALESCE(v_prev_ts, TIMESTAMP '1900-01-01 00:00:00');

    IF v_source_count = 0 THEN
        RAISE EXCEPTION
            'В источнике tickets_ext нет строк для окна инкремента (book_date > %). Проверьте генерацию данных (таск generate_bookings_day).',
            COALESCE(v_prev_ts, TIMESTAMP '1900-01-01 00:00:00');
    END IF;

    -- STG: считаем строки текущего батча
    SELECT COUNT(*)
    INTO v_stg_count
    FROM stg.tickets
    WHERE batch_id = v_batch_id;

    IF v_source_count <> v_stg_count THEN
        RAISE EXCEPTION
            'DQ FAILED: несовпадение количества билетов. Источник: %, STG (batch_id=%): %',
            v_source_count,
            v_batch_id,
            v_stg_count;
    END IF;

    -- Ссылочная целостность: tickets должны иметь соответствующие bookings в STG
    SELECT COUNT(*)
    INTO v_orphan_count
    FROM stg.tickets AS t
    WHERE t.batch_id = v_batch_id
        AND NOT EXISTS (
            SELECT 1
            FROM stg.bookings AS b
            WHERE b.book_ref = t.book_ref
        );

    IF v_orphan_count <> 0 THEN
        RAISE EXCEPTION
            'DQ FAILED: найдены tickets без соответствующих bookings (batch_id=%): %',
            v_batch_id,
            v_orphan_count;
    END IF;

    -- Обязательные поля
    SELECT COUNT(*)
    INTO v_null_count
    FROM stg.tickets AS t
    WHERE t.batch_id = v_batch_id
        AND (t.ticket_no IS NULL OR t.book_ref IS NULL);

    IF v_null_count <> 0 THEN
        RAISE EXCEPTION
            'DQ FAILED: найдены tickets с NULL в обязательных полях (batch_id=%): %',
            v_batch_id,
            v_null_count;
    END IF;
END $$;

8. Интеграция с существующими DAG

8.1. Создание DDL через bookings_stg_ddl.py

Почему расширяем существующий DDL DAG:

• Уже есть инфраструктура для создания stg.bookings_ext и stg.bookings
• Единый DAG для создания всех STG-объектов
• Минимальные изменения → проще для новичков

Изменения в airflow/dags/bookings_stg_ddl.py:

Добавить задачу после создания bookings DDL:

# После существующих задач:

apply_stg_tickets_ddl = PostgresOperator(
    task_id="apply_stg_tickets_ddl",
    postgres_conn_id=GREENPLUM_CONN_ID,
    sql="stg/tickets_ddl.sql",
)

# Обновляем связи задач
apply_stg_bookings_ddl >> apply_stg_tickets_ddl

8.2. Загрузка данных через bookings_to_gp_stage.py

Почему расширяем существующий загрузочный DAG:

• generate_bookings_day уже есть
• Минимальные изменения → проще для новичков
• Единый поток данных (bookings + tickets за один запуск)

Изменения в airflow/dags/bookings_to_gp_stage.py:

Добавить задачи после загрузки bookings:

# После существующих задач:

# Загрузка билетов
load_tickets_to_stg = PostgresOperator(
    task_id="load_tickets_to_stg",
    postgres_conn_id=GREENPLUM_CONN_ID,
    sql="stg/tickets_load.sql",
)

# DQ-проверки билетов
check_tickets_dq = PostgresOperator(
    task_id="check_tickets_dq",
    postgres_conn_id=GREENPLUM_CONN_ID,
    sql="stg/tickets_dq.sql",
)

# Обновляем связи задач
check_row_counts >> load_tickets_to_stg >> check_tickets_dq >> finish_summary

Фактические изменения в DAG:

Обновлён description DAG и добавлены две новые задачи:

• load_tickets_to_stg — загружает билеты через PXF
• check_tickets_dq — проверяет качество данных билетов

Порядок выполнения:

generate_bookings_day 
  → load_bookings_to_stg 
    → check_row_counts 
      → load_tickets_to_stg 
        → check_tickets_dq 
          → finish_summary

9. Тестирование

План проверки:

1. Подготовка окружения:

make up                    # поднять стенд
make bookings-init         # инициализировать демо-БД

2. Создание таблиц:

# Вариант 1: через Airflow UI (предпочтительно)
# Запустите DAG `bookings_stg_ddl` в Airflow UI

# Вариант 2: через make-команду
make ddl-gp

# Вариант 3: напрямую через psql
make gp-psql

-- внутри psql (если выбрали вариант 3):
\i sql/stg/tickets_ddl.sql
\dt stg.*

3. Первый запуск DAG:

• Запустить DAG bookings_to_gp_stage в Airflow UI
• Проверить успешность всех задач

4. Проверка данных:

-- Количество билетов
SELECT COUNT(*) FROM stg.tickets;

-- Проверка батчей
SELECT batch_id, COUNT(*) 
FROM stg.tickets 
GROUP BY batch_id;

-- Выборка данных
SELECT * FROM stg.tickets 
ORDER BY load_dttm DESC 
LIMIT 10;

5. Инкрементальная загрузка:

make bookings-generate-day    # сгенерировать новый день

• Повторный запуск DAG
• Проверить, что добавились только новые билеты

6. Проверка связей с bookings:

-- Все билеты должны иметь соответствующие бронирования
SELECT COUNT(*)
FROM stg.tickets t
LEFT JOIN stg.bookings b ON t.book_ref = b.book_ref
WHERE b.book_ref IS NULL;
-- Ожидаемое значение: 0

10. Порядок реализации

1. ✅ Создать файл sql/stg/tickets_ddl.sql
2. ✅ Создать файл sql/stg/tickets_load.sql
3. ✅ Создать файл sql/stg/tickets_dq.sql
4. ✅ Обновить airflow/dags/bookings_to_gp_stage.py (добавить задачи tickets)
5. ✅ Обновить airflow/dags/bookings_stg_ddl.py (добавить создание tickets DDL)
6. ✅ Обновить sql/ddl_gp.sql (подключить tickets_ddl.sql)
7. ✅ Локальное тестирование (раздел 9)
8. ✅ Проверка через Airflow UI
9. ✅ Проверка идемпотентности DDL
10. ✅ Проверка инкрементальной загрузки
11. ✅ Обновить README.md (добавить tickets в список STG-таблиц)

11. Сопутствующие изменения

Изменения в коде:

sql/ddl_gp.sql:

• ✅ Добавлено подключение sql/stg/tickets_ddl.sql

educational-tasks.md:

• ✅ Добавлен раздел 2.3 по анализу структуры tickets в STG
• ✅ Добавлен раздел 3.3 по анализу данных bookings + tickets

Необходимые изменения в документации:

README.md:

• ✅ Добавить tickets в список STG-таблиц
• ✅ Обновить описание DAG bookings_to_gp_stage (упомянуть загрузку билетов)

12. Результаты тестирования

Первый запуск (полная загрузка):

• Загружено: 182436 билетов
• Бронирования: 45730
• Связи: все билеты имеют соответствующие бронирования (0 orphan tickets)
• DQ-проверки: все пройдены успешно

Второй запуск (инкрементальная загрузка):

• Загружено: новые билеты (количество зависит от сгенерированных данных)
• Всего в таблице: сумма всех батчей
• Уникальность: все ticket_no уникальные (нет дубликатов)
• DQ-проверки: все пройдены успешно

Идемпотентность DDL:

• Первый запуск DDL: таблицы созданы, данные не затронуты
• Второй запуск DDL: данные не пропали, таблицы существуют (CREATE TABLE IF NOT EXISTS)