一文说清楚数据集成中的流处理与批处理的区别

流数据处理和批数据处理之间的区别主要在于数据的处理方式、时间性、架构设计和适用场景。虽然批处理系统和流处理系统都可以处理数据，但它们处理数据的方式和目的不同，以我们来对“流数据处理”和“批数据处理”进行差异分析。

1、流数据处理 vs. 批数据处理

流数据处理（Stream Processing）

定义：流数据处理是指实时、连续地处理数据流。数据在被产生或接收后立即处理，并不需要等待所有数据到齐。数据的处理和传输是“逐条”进行的。

特点

实时性：数据一旦进入系统，就会被立即处理，这使得系统能够处理实时的数据流，如来自传感器、点击流日志、金融交易等。

数据流的无限性：流数据通常是无限的，数据持续不断地被生成和处理，系统需要持续运行。

低延迟：由于数据被实时处理，系统响应时间非常短，通常在毫秒或秒级。

架构：流处理系统通常需要处理器、队列、缓存等组件，以支持高吞吐量和低延迟。

批数据处理（Batch Processing）

定义：批数据处理是指在一个预定时间内收集一批数据，然后一次性对这批数据进行处理。数据是成批处理的，而不是逐条处理。

特点

处理完整的数据集：批处理通常在所有数据收集完毕后进行，这意味着处理的数据集是固定大小的（如每日、每小时的数据）。

高吞吐量：由于数据可以一次性处理，批处理通常能处理大量数据，但响应时间较长。

架构：批处理系统通常采用调度器、任务队列和数据仓库等组件，可以在处理过程中利用磁盘存储，而不依赖于内存。

延迟：批处理通常不是实时的，处理的延迟可能是分钟、小时甚至更长。

2、为什么有流和批之分

图：流处理、批处理区分

3、内存数据对象 vs. 流与批的区别

内存中的数据对象：无论是流处理还是批处理，数据在处理过程中可能都会暂时存储在内存中。但是，两者在如何管理和使用这些内存数据对象上有所不同。

流处理的内存使用通常是短暂的，因为数据会迅速流过数据处理节点。

批处理的内存使用可能会更集中，因为需要在内存中处理完整的批次数据，这可能导致需要更大的内存资源或频繁的磁盘 I/O。

4、典型流处理与批处理平台

Apache NiFi

数据流从一个处理器流向下一个处理器，可以随时对数据进行处理、过滤、转换、路由等操作。数据可以是不断流入的流数据，如 IoT 传感器数据。

每一条数据进入系统后都会被立即处理，处理完之后数据就会被传递到下一个处理节点，整个流程是实时进行的。

图：流处理流程图

ETLCloud

数据通常是在任务开始时从源头读取并加载到内存中，然后按照定义的转换步骤进行批量处理。比如每小时从数据库中读取一个表的所有记录，然后对这些记录进行清洗、转换，最后加载到目标数据库。

数据处理是在任务执行时才能进行的，所有的转换操作是在所有数据都准备好之后一次性完成的。

虽然也可以对实时数据流处理，但是在框架上不是专门为流处理设计的，更适合于进行实时流的微批处理。

图：ETL 批处理流程示例

5、总结

流处理: 强调实时性和持续性，适合处理无边界的、连续产生的数据流。Apache NiFi 通过“逐条处理”的方式，实现了流数据的实时处理。

批处理: 强调对固定批次数据的集中处理，适合处理边界明确的数据集。ETLCloud 通过“批量处理”的方式，一次性对一批数据进行处理。

流处理和批处理虽然都可以在内存中处理数据对象，但它们的处理逻辑和设计理念不同，适用于不同的应用场景