基于阿里云EMR StarRocks搭建游戏数据分析平台

利用阿里云EMR StarRocks构建游戏数据分析平台,实现玩家画像和行为分析,提升游戏运营效率。

原文标题:手把手进行数据分析,解锁游戏行为画像

原文作者:阿里云开发者

冷月清谈:

本文介绍了如何利用阿里云E-MapReduce StarRocks版构建游戏玩家画像和行为分析平台。

该方案利用 StarRocks 的物化视图功能,自动化构建数据仓库中的 DWD 层和 ADS 层数据表,并支持每小时自动刷新。

流程主要分为以下几个步骤:

1. 将存储在 OSS 中的模拟游戏用户数据和行为数据导入到 StarRocks 中,作为 ODS 层数据。
2. 在 StarRocks 中进行即席分析,例如统计用户数量,校验数据导入是否成功等。
3. 使用 StarRocks 的物化视图自动化构建 DWD 层和 ADS 层数据表,例如用户留存率、用户地理分布、设备使用习惯、用户购买趋势等。
4. 将 ADS 层数据回写到 Paimon 数据湖中,并可以直接通过 StarRocks 查询 Paimon 中的数据。

通过以上步骤,可以构建一个性能与成本均衡的游戏玩家画像和行为分析平台。

怜星夜思:

1、除了文中提到的用户画像维度,还有哪些维度可以用来分析游戏玩家?
2、StarRocks 的物化视图相比于传统的 ETL 方式有什么优势?
3、Paimon 作为新兴的数据湖存储技术,与其他数据湖方案(例如 Hudi、Iceberg)相比有什么特点?

原文内容

阿里妹导读


本文介绍了一套利用阿里云E-MapReduce StarRocks版进行游戏玩家画像和行为分析的完整流程,旨在帮助开发者构建高性能、低成本的游戏数据分析平台。

前言

一款游戏的成功不仅依赖于其引人入胜的故事情节和精美的画面,更在于能否精准地理解和满足玩家的需求。准确刻画出玩家的画像行为就能更好地提升游戏的可玩性,那么你想知道自己的游戏玩家画像是什么吗?

E-MapReduce StarRocks 版是阿里云提供的 Serverless StarRocks 全托管服务,提供高性能、全场景、极速统一的数据分析体验,内核 100% 兼容 StarRocks,性能比传统 OLAP 引擎提升 3-5 倍,3.X版本提供了物化视图,Paimon读写等多种新能力。

Apache Paimon作为新兴的数据湖存储技术,2024 年 4 月完成孵化成为Apache顶级项目。Apache Paimon 采用开放的数据格式和技术理念,提供高吞吐、低延迟的数据摄入、更新及查询能力,且与诸多业界主流计算对接,是 LakeHouse 架构中不可或缺的一部分。

本文将基于阿里云的EMR Serverless StarRocks,将模拟数据用户表与行为表导入到StarRocks,作为ODS层数据,然后通过使用StarRocks的物化视图,自动化构建数据仓库中DWD层与用于分析的ADS层数据表(按小时自动刷新),最后我们将通过数据湖DLF体验EMR StarRocks读写Paimon的最新能力,通过3个环节构建一个性能与成本均衡的游戏玩家画像和行为分析平台。

1. 将OSS中的数据导入StarRocks中;
2. 在StarRocks内表对玩家数据进行即席分析;
3. 使用StarRocks的物化视图对玩家数据进行数仓分层建模;

4. 将ADS层数据回写Paimon,并直接查询Paimon数据;

实践教程

在方案体验之前请先完成环境准备:

a. 创建专有网络与交换机。
b. 前往EMR-StarRocks 管控台

https://emr-next.console.aliyun.com/进行连接实例。(实例可通过免费试用领取)

  1. 数据准备

a. 创建StarRocks表。进入EMR StarRocks Manager控制台,单击左侧导航栏SQL Editor > +文件。在新建文件对话框中,输入名称后单击确认

b. 在刚刚创建的文件中,执行如下代码创建StarRocks表,用于接收导入的OSS数据。

--- ********************************************************************** ---
--- 初始化:创建StarRocks表,用于接收导入的OSS数据。
--- ********************************************************************** ---
-- 创建用户画像(user_profile) 与 用户行为表(user_event)
CREATE DATABASE IF NOT EXISTS game_db;
use game_db;
-- DROP TABLE IF Exists openlake_win.sr_etl_db.user_profile;
--用户信息表
CREATE TABLE IF NOT EXISTS ods_user_profile (
   user_id INT NOT NULL,
   registration_date DATE NOT NULL,
   last_login_date DATE,
   age_group VARCHAR(20),
   gender VARCHAR(10),
   location VARCHAR(50),
   game_hours INT,
   favorite_game_mode VARCHAR(20),
   play_frequency VARCHAR(20),
   device_type VARCHAR(20),
   os_version VARCHAR(20),
   current_level INT,
   total_deaths INT,
   active_time VARCHAR(20),
   language_preference VARCHAR(10)
)
PRIMARY KEY (user_id)
DISTRIBUTED BY HASH(user_id)
PROPERTIES (
   "replication_num" = "1"
)
;

– 用户事件表
– DROP TABLE IF Exists openlake_win.sr_etl_db.user_event;
CREATE TABLE IF NOT EXISTS ods_user_event (
   user_id INT,
   event_type STRING,
   timestamp datetime,
   location STRING,
   level INT,
   event_details STRING
)
DISTRIBUTED BY HASH(user_id)
PROPERTIES (
   “replication_num” = “1”
)
;

– 清空之前数据
truncate table game_db.ods_user_profile;
truncate table game_db.ods_user_event;

c. 执行如下代码,将OSS数据导入StarRocks中。

重要:本SQL会以杭州为例,需将${REGION}替换为cn-hangzhou。如果是其他Reigon请将代码中${REGION}部分替换为相应地域。

--- ********************************************************************** ---
--- 使用Broker Load 将OSS数据导入数据到StarRocks表中
--- ********************************************************************** ---
use game_db;
--导入新的数据
LOAD LABEL game_db.user_profile_20240902_22
(
   DATA INFILE("oss://emr-starrocks-benchmark-resource-${REGION}/sr_game_demo/user_profile/*")
   INTO TABLE ods_user_profile
   FORMAT AS "parquet"
)
WITH BROKER
(
   "fs.oss.endpoint" = "oss-${REGION}-internal.aliyuncs.com"
)
PROPERTIES
(
   "timeout" = "3600"
);

LOAD LABEL game_db.user_event_20240902_22
(
   DATA INFILE(“oss://emr-starrocks-benchmark-resource-${REGION}/sr_game_demo/user_event/*”)
   INTO TABLE ods_user_event
   FORMAT AS “parquet”
)
WITH BROKER
(
   “fs.oss.endpoint” = “oss-${REGION}-internal.aliyuncs.com”
)
PROPERTIES
(
   “timeout” = “3600”
);

/**
   – 导入完成后,如果要查看导入进度,可以到StarRocks控制台的Manager中连接数据库后查看.
   – 控制台地址: 阿里云登录 - 欢迎登录阿里云,安全稳定的云计算服务平台

   – 问题处理
   – 如出现 Unexpected exception: Label [user_profile_01] has already been used.   则按照错误提示,修改load任务的名称为新的名称即可。
**/

d. 单击左侧导航栏导入任务 > Broker Load,查看任务状态进度

e. 执行如下命令,校验写入数据是否成功。执行此命令前需等待数据导入任务完成,数据导入一般需要1-3分钟左右。

use game_db;
select * from (
   select
    count(1),'ods_user_event' as tb
   from
     ods_user_event
union all
select
    count(1),'ods_user_profile' as tb
   from
     ods_user_profile
) t
查询结果如图所示。

  1. EMR-StarRocks物化视图,自动构建DWD-ADS

    1. 执行如下命令,创建DWD层EMR-StarRocks物化视图,每隔1小时刷新一次。

--- ********************************************************************** ---
--- 使用StarRocks物化视图,自动化构建数据仓库DWD层
--- 说明:此处为了简化逻辑,仅直接将ODS层数据直接插入DWD,实际情况应该有更多业务逻辑需要处理。
--- ********************************************************************** ---
use game_db;
DROP MATERIALIZED VIEW IF EXISTS dwd_mv_user_profile;
CREATE MATERIALIZED VIEW IF NOT EXISTS dwd_mv_user_profile
DISTRIBUTED BY RANDOM
REFRESH ASYNC EVERY(INTERVAL 1 HOUR) -- 每隔小时刷新一次
AS
SELECT  *  FROM ods_user_profile;

DROP MATERIALIZED VIEW IF EXISTS dwd_mv_user_event;
CREATE MATERIALIZED VIEW IF NOT EXISTS dwd_mv_user_event
DISTRIBUTED BY RANDOM
REFRESH ASYNC EVERY(INTERVAL 1 HOUR) – 每隔小时刷新一次
AS
SELECT  *  FROM ods_user_event;

b. 执行如下命令,校验上面步骤的数据加工结果。
-- 校验上面步骤的数据加工结果 --
use game_db;
select * from (
   select
    count(1),'dwd_mv_user_profile' as tb
   from
     dwd_mv_user_profile
union all
select
    count(1),'dwd_mv_user_event' as tb
   from
     dwd_mv_user_event
) t

校验结果如下。

c. 执行如下命令,使用EMR-StarRocks物化视图,自动化构建ADS。
--- ********************************************************************** ---
--- 使用StarRocks物化视图,自动化构建数据仓库ADS层
--- ********************************************************************** ---
use game_db;
--1. 创建ADS_MV_USER_RETENTION (用户留存率)
CREATE MATERIALIZED VIEW IF NOT EXISTS ADS_MV_USER_RETENTION
DISTRIBUTED BY RANDOM
REFRESH ASYNC EVERY(INTERVAL 1 HOUR)
AS
SELECT
   DATE_TRUNC('day', registration_date) AS registration_day,
   DATE_TRUNC('day', last_login_date) AS last_login_day,
   COUNT(DISTINCT user_id) AS users_retained
FROM dwd_mv_user_profile
GROUP BY
   DATE_TRUNC('day', registration_date),
   DATE_TRUNC('day', last_login_date);

– 2. ADS_MV_USER_GEOGRAPHIC_DISTRIBUTION (用户地理分布)
CREATE MATERIALIZED VIEW IF NOT EXISTS ADS_MV_USER_GEOGRAPHIC_DISTRIBUTION
DISTRIBUTED BY RANDOM
REFRESH ASYNC EVERY(INTERVAL 1 HOUR)
AS
SELECT
   location AS geographic_location,
   COUNT(DISTINCT user_id) AS total_users
FROM dwd_mv_user_profile
GROUP BY
   location;

– 3. ADS_MV_USER_GEOGRAPHIC_DISTRIBUTION (设备使用习惯)
CREATE MATERIALIZED VIEW IF NOT EXISTS ADS_MV_USER_DEVICE_PREFERENCE
DISTRIBUTED BY RANDOM
REFRESH ASYNC EVERY(INTERVAL 1 HOUR)
AS
SELECT
   device_type,
   COUNT(DISTINCT user_id) AS total_users
FROM dwd_mv_user_profile
GROUP BY
   device_type;

– 4. ADS_MV_USER_PURCHASE_TRENDS (用户购买趋势)
– 该视图用于分析玩家每天的购买趋势变化
CREATE MATERIALIZED VIEW IF NOT EXISTS ADS_MV_USER_PURCHASE_TRENDS
DISTRIBUTED BY RANDOM
REFRESH ASYNC EVERY(INTERVAL 1 HOUR)
AS
SELECT
   DATE(timestamp) AS purchase_date,
   COUNT(user_id) AS daily_purchase_events
FROM dwd_mv_user_event
WHERE event_type = ‘购买’
GROUP BY
   purchase_date
ORDER BY
   purchase_date;

执行如下命令,校验上面步骤的数据加工结果。

-- 校验上面步骤的数据加工结果 --
use game_db;
select * from (
   select
    count(1),'ADS_MV_USER_RETENTION' as tb
   from
     ADS_MV_USER_RETENTION
union all
select
    count(1),'ADS_MV_USER_GEOGRAPHIC_DISTRIBUTION' as tb
   from
     ADS_MV_USER_GEOGRAPHIC_DISTRIBUTION
union all
select
    count(1),'ADS_MV_USER_DEVICE_PREFERENCE' as tb
   from
     ADS_MV_USER_DEVICE_PREFERENCE
union all
select
    count(1),'ADS_MV_USER_PURCHASE_TRENDS' as tb
   from
     ADS_MV_USER_PURCHASE_TRENDS
) t

校验结果如下。

3. 创建RAM用户与授权

  1. 准备阿里云RAM账号。
  2. 为RAM账号添加EMR StarRocks用户权限。
  3. 添加用户对话框中,完成用户来源、用户名、密码、用户类型等参数填写后,单击确定

4. 写入查询Paimon数据

  1. 开通DLF2.0。进入数据湖构建DLF2.0控制台,根据页面引导开通DLF2.0。
  2. 单击左侧导航栏数据目录 > 新建Catalogs。(本场景示例地域为杭州)
  3. 在数据湖构建页面输入Catalog名称后,单击创建Catalog
  4. 单击刚刚创建的Catalog名称,选择权限 > 授权,并完成基本信息和权限参数以添加RAM账号授权。
  5. 新建EMR-StarRocks RAM账号连接。
  6. 写入数据湖中(Paimon格式)。

${DLF_CATALOG_ID}需要替换为刚刚创建的Catalogs ID

--- ********************************************************************** ---
--- 写入数据湖中(Paimon格式)- 初始化Catalog信息
--- ********************************************************************** ---
-- 1. 在StarRocks中创建Catalog
-- MyFirstCatalog可以根据您的实际情况调整。
-- DROP CATALOG `myfirstcatalog`;
CREATE EXTERNAL CATALOG `myfirstcatalog`
PROPERTIES (
   "type"  =  "paimon",
   "paimon.catalog.type"  =  "dlf-paimon",
   "dlf.catalog.instance.id"  = "${DLF_CATALOG_ID}"
);
执行如下命令,将StarRocks数据写入Paimon。
--- ********************************************************************** ---
--- 写入数据湖中(Paimon格式)
--- ********************************************************************** ---
create database if not exists myfirstcatalog.game_db;
CREATE TABLE IF NOT EXISTS myfirstcatalog.game_db.ADS_USER_PURCHASE_TRENDS(
   purchase_date DATE COMMENT '购买日期',
   daily_purchase_events INT COMMENT '每日购买事件数量'
);

– ADS:ETL加工数据
INSERT
   INTO myfirstcatalog.game_db.ADS_USER_PURCHASE_TRENDS
SELECT * from default_catalog.game_db.ADS_MV_USER_PURCHASE_TRENDS;

执行如下命令,通过StarRocks查询ADS数据。
-- 校验写入数据湖中的数据情况
select
    count(1),'myfirstcatalog.game_db.ADS_USER_PURCHASE_TRENDS' as tb
   from
     myfirstcatalog.game_db.ADS_USER_PURCHASE_TRENDS
图片

重要:在完成实验后,如果无需继续使用资源,请根据以下步骤,先删除相关资源后,再结束实操,否则资源会持续运行产生费用。

Tip:阿里云EMR-StarRocks联合镜舟科技,基于EMR-StarRocks实现游戏实时湖仓分析,免费试用物化视图Paimon写入查询等新能力,前45位赢取StarRocks定制T恤、Lamy钢笔,小米充电宝,阿里云拍拍灯等活动礼品,前500位均可获得创意马克杯。

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关于“StarRocks 的物化视图相比于传统的 ETL 方式有什么优势?”这个问题,我理解的主要优势在于可以简化数据处理流程,提高查询效率。物化视图可以预先计算和存储查询结果,避免重复计算,从而加快查询速度。另外,物化视图还可以自动刷新,保证数据的实时性。

我想说的是,物化视图其实也是一种空间换时间的策略,它通过预先计算和存储结果来提高查询效率,但是会占用额外的存储空间。所以,在使用物化视图时需要权衡存储成本和查询性能。

个人觉得从未来发展来看,Paimon 作为后起之秀,它的架构设计更加现代化,更容易适应云原生环境,而且性能也在不断优化,很有可能成为未来数据湖存储的主流方案。

我补充一点,Paimon 对流式数据处理的支持比较好,可以实现实时的数据摄入和分析。相比之下,Hudi 和 Iceberg 更侧重于批处理场景。

啊,突然想到一个,还可以分析玩家的反馈,比如游戏论坛的发帖内容、客服工单等等,这些信息可以帮助开发者了解玩家的需求和痛点,改进游戏。

补充一下,我觉得物化视图还可以降低开发成本。传统的 ETL 方式需要编写复杂的脚本和代码,而物化视图只需要简单的 SQL 语句就可以实现数据的转换和加载,大大简化了开发工作。

针对“除了文中提到的用户画像维度,还有哪些维度可以用来分析游戏玩家?”这个问题,我觉得可以补充一些,比如玩家的社交关系(游戏中好友数量、互动频率)、消费习惯(付费金额、付费频率、付费类型)、游戏技能水平(例如KD比、胜率等)、游戏偏好(例如喜欢的游戏模式、地图、角色等)等等,这些维度可以更全面地刻画玩家的特征。

对于“Paimon 作为新兴的数据湖存储技术,与其他数据湖方案(例如 Hudi、Iceberg)相比有什么特点?”,我觉得 Paimon 的主要特点是高吞吐、低延迟的数据摄入、更新及查询能力。它采用开放的数据格式和技术理念,更容易与其他系统集成,而且它是 Apache 顶级项目,社区活跃,发展潜力更大。

回复楼上,我觉得还可以考虑玩家的流失风险,比如一段时间内登录次数、游戏时长变化等等,以及玩家的活跃度,比如每日在线时长、参与活动次数等等。这样可以更有针对性地进行运营,提高用户留存。