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社区搜索离线回溯系统设计:架构、挑战与性能优化|得物技术
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本文深入探讨了在社区搜索场景中,如何开发离线回溯并进行离在线一致性验证。文章详细阐述了项目背景、架构设计(全局、在线、离线链路),并重点聚焦于离线任务耗时、一致性校验归因难、现状梳理不足、修复周期长以及平台基建等关键问题。通过实战记录,文章分享了针对数据倾斜、OOM、diff分析效率低下等问题的优化方案,如预处理长尾用户序列、ODPS任务调优、建立diff归因分类体系、以及通过采样策略减少验证时间。最终,文章展望了通过数据边界划分和工具升级来提升效率,并提出了离在线数据与逻辑一致性方案,为后续特征平台工具化和算法模型迭代奠定了基础。

📊 **项目背景与目标**:社区搜索场景积累了丰富的用户互动数据,对CTR/CVR预估模型至关重要。为提升算法迭代效率,降低对实时数据的依赖,社区搜索引入了SIM方案并建设用户特征离线回溯服务,旨在更充分地利用长周期的用户互动特征,增强个性化序列建模能力,从而提升搜索效率。文章重点在于解决离线回溯与一致性验证过程中的挑战。

🏗️ **架构设计与链路梳理**:文章详细介绍了全局架构、在线架构以及离线链路。在线架构通过GSU模块复用,在QP阶段后调用SIM引擎处理用户序列;离线链路则通过仿真在线处理逻辑,利用请求PV表和离线数仓的原始序列,模拟在线流程产出回溯序列,并进行全链路数据一致性验证,确保数据可靠性。这种设计旨在实现从海量原始数据到可用于模型训练的序列的转化。

⚠️ **面临的关键问题与挑战**:在离线回溯开发过程中,团队遇到了多项挑战,包括:离线任务执行效率低下且频繁失败(如数据倾斜、OOM),数据规模巨大;一致性校验阶段异常类型复杂,归因分析困难,修复链路冗长;前期对业务场景理解不足导致现状梳理不充分,问题集中暴露;数据问题修复周期长,涉及多团队协作;以及因缺乏标准化基础设施导致的烟囱式开发模式,如特征平台排序功能不足、过滤功能受限、索引构建效率低等。

💡 **实战优化与解决方案**:为解决上述问题,团队采取了一系列优化措施:针对任务耗时和OOM,通过预处理长尾用户序列和ODPS任务性能调优(调整资源比例、优化split.size和num、减少自定义UDF)来提升效率;为解决归因难问题,建立了整体diff率分析和diff归因工具,并引入了“diff率+重复度”双维度评估方案;针对现状梳理不足,通过梳理问题case并进行数据处理逻辑调整;为缩短修复周期,提出了数据边界划分和全链路采样方案,以期实现验证到修复的阶跃式提升。

🚀 **未来展望与一致性方案**:文章展望了未来工作,计划深入研究行业优秀解决方案并结合业务特性进行优化,特别是实施离在线数据与逻辑一致性方案。该方案强调离线与在线共用同一套原始画像(数据一致性),以及都调用GSU服务实现统一的序列逻辑处理(逻辑一致性),以解决数据源和逻辑差异问题。尽管新方案带来技术挑战,但团队希望通过此举为特征平台后续工具化打下基础,并为算法模型迭代带来显著提升。

原创 野雨 2025-07-16 18:46 上海

在社区场景中,我们积累了丰富的用户互动数据。这些历史互动信息对CTR/CVR预估建模具有重要参考价值,用户的每次互动都反映了其特定的偏好特征,本文重点探讨在社区搜索场景下开发离线回溯并做离在线一致性验证过程中发现的问题,并针对性的优化。

目录

一、项目背景

二、架构设计

    1. 全局架构

    2. 在线架构

    3. 离线链路

三、问题与挑战

四、从踩雷到填坑的实战记录

    1. 离线任务运行耗时长的问题

    2. 一致性验证归因难的问题

    3. 现状梳理不足的问题

    4. 修复周期长的问题

    5. 平台基建的问题

五、展望与总结

  项目背景

在社区场景中,我们积累了丰富的用户互动数据。这些历史互动信息对CTR/CVR预估建模具有重要参考价值,用户的每次互动都反映了其特定维度的偏好特征。当前,已在多个业务实践中验证,基于用户历史互动特征进行未来行为预测是有效的。用户互动序列越长,包含的偏好特征就越丰富,但同时也带来了更大的技术挑战。

目前社区搜索领域已经在序列建模方向取得了一些应用成果,显著提升了搜索效率,但在该方向上仍有优化空间,主要体现在:

算法精排模型现状:长周期的用户互动特征尚未被充分利用,现有模型仅使用了基础标识信息,泛化能力有待提升。我们计划引入SIM方案来增强个性化序列建模能力,推动搜索效率提升。

迭代效率优化:当前互动特征优化依赖于实时数据采集链路,新增特征需要长时间数据积累(2个月以上)才能验证效果。我们计划建设用户特征离线回溯服务,降低算法优化对实时数据的依赖,加快项目迭代速度,提高实验效率。

离线回溯主要解决迭代效率问题,本文重点探讨在社区搜索场景下开发离线回溯,并做离线一致性验证过程中发现的一些问题,针对这些问题做了哪些优化措施及思考。

  架构设计

全局架构

序列产出流程链路

※  在线流程链路

在线链路通过实时数仓提供全量表和实时流两种数据源,在特征平台下构建1w长度的实时用户画像,召回阶段SP,将画像传给SIM引擎,在引擎中完成对用户序列hard/soft search等异步加工,最终传给Nuroe,完成在线序列dump落表。

※  离线流程链路

离线链路通过仿真在线的处理逻辑,利用请求pv表和离线数仓提供的10w原始序列,模拟在线序列10w->1w->100的过程,最终产出离线回溯序列。

最终通过在线/离线全链路数据的一致性验证,确认全流程数据无diff(或diff可解释),序列流程可靠性达标,可交付算法团队用于模型训练。

序列产出全局架构

在线架构

在线侧抽象GSU模块支持社区搜索和增长搜索等多场景复用。该模块在QP(Query Processing)阶段后,通过外调基于DSearch构建的SIM引擎进行用户序列处理。SIM引擎内完成hard/soft search等用户序列加工,在精排阶段前获取topk序列特征及对应sideinfo,并将其透传给精排模块,最终实现用户序列的落表存储。

在线通用GSU模块

离线链路

数据产出三阶段

※  原始序列预处理阶段

通过收集一个用户,按照 [月初ts+1w,  月末ts] 将序列进行预处理。

※  pv表合并序列表阶段

按照user_id将画像和pv表合并,将每个request_id的数据按照request_time过滤处理。

※  用户序列加工阶段

完成hard/soft search等用户序列加工逻辑处理,包括对长期序列按照相似度过滤,对短期序列按照时间过滤等。

离线回溯链路图

  问题与挑战

在离线回溯开发阶段,主要面临以下挑战。

挑战

※  任务执行问题

任务频繁失败或执行效率低下,数据规模达单表数TB级别,且序列分布不均,部分长尾用户序列过长导致严重数据倾斜;

※  一致性校验阶段问题

异常类型复杂多样,累计发现25+种异常原因,导致数据diff形态复杂,一致性原因分析困难。修复链路冗长,涉及问题修复、在线索引重建、数据累计和离线数据回补,单次修复周期约需一周。

  从踩雷到填坑的实战记录

离线任务运行耗时长的问题

问题说明

初步方案运行时存在两大问题:

1.任务处理延迟显著,单个任务运行3-8小时。

2.任务处理无法运行成功频繁OOM。

任务执行慢

任务频繁OOM

解决方案

※ 方案优化

任务执行慢主要是有长尾用户打满10w长序列,出现数据倾斜问题甚至oom。

通过对链路优化,先将原始10w长序列做预处理,由于回溯一般按照一个月跑数据,可以利用pv表先统计有哪些有效用户,对有效用户按照 【月初ts+1w,  月末ts】截取原始序列,获取相对较短的预处理队列。

任务倾斜

原始序列预处理

※  ODPS任务性能调优

a. 按照 CPU : MEM =  1 : 4 调整计算和存储的比例,可以最大化利用资源,因为我们申请的资源池都是按照这个固定比例来的。

资源没有最大化使用

b. 在固化计算/存储比例参数后,可以通过xxx.split.size 和 xxx.num 共同调优。xxx.split.size可以实现输入分片大小,减少oom机会。xxx.num可以实现扩大并发数,加快任务的执行(xxx代表mapper、reducer、joiner几个阶段)。

分批次完成阶段处理

c. 减少自定义UDF使用。在离线任务中有部分逻辑比较复杂,可能需要数据平铺、聚合、再内置函数等。最好的使用原则是内置函数>“数据平铺+内置函数”>自定义UDF。由于自定义UDF运行在Java沙箱环境中,需通过多层抽象层 (序列化/反序列化、类型转换),测试发现大数据量处理过程性能相对最差。

一致性验证归因难的问题

问题说明

在线/离线全链路数据的一致性验证过程中,由于按照天级全量dump序列,需要验证15个序列,每个序列diff量在10w~50w不等,这种多序列大规模的diff问题人工核验效率太慢。

解决方案

※  整体diff率分析

通过统计全序列diff率并聚类分析高diff样本,定位共性根因,实现以点带面的高效问题修复。

※  diff归因工具

通过建立数据diff的归因分类体系(如排序不稳定、特征穿越等),并标注标准化归因码,实现对diff问题的快速定位与根因分析,显著提升排查效率。

归因码分类

※  重复度统计工具

由于在线受当时环境的影响,离线回溯无法100%复现原始序列,一致性差异在所难免。我们通过聚焦主要特征并统计其重复度,结合「diff率+重复度」双维度评估方案,为算法决策提供量化依据,有效减少无效迭代。

重复度统计

现状梳理不足的问题

问题说明

由于前期对业务场景理解不足(如用户行为模式、异常数据、测试账户等),部分潜在问题未在开发阶段充分识别,直至数据一致性验证时才集中暴露,导致需紧急调整数据处理逻辑。由于单次全链路修复需3-5天,进而对项目进度造成一定延迟。


问题case

解决方案

滑动图片:离线回溯数据分析时发现序列中大量重复且占比很高,后确定为滑动图片行为

对滑动图片操作连续多次修改为只记录第一次

合并下单:测试购买序列有id重复,实时数仓反馈购买有合并下单的情况,ts会相同

为了保持离线回刷数据稳定性,将序列按照ts/id双维度排序

异常数据:有行为时间戳超过当前时间的异常数据

数仓对异常数据丢弃

测试账户:数据不规范导致数据diff

测试账户数据忽略

query问题:取归一化后还是原始的query、空字符串问题

query为空过滤修复

数据穿越问题:画像原始数据request_time取neuron时间导致

实时链路延迟带来潜在特征穿越问题的情况说明

在线修改request_time获取时间,离线回溯前置3s

修复周期长的问题

问题说明

数据问题的完整修复流程包含三个阶段,全流程通常需要5-7个工作日完成。

※  Diff归因阶段(1-3日)

    需要定位数据差异的根本原因,区分是数据异常、处理逻辑错误还是业务规则变更导致

    涉及多团队协作排查(数据/算法/工程)

    复杂问题可能需要多次验证

※  问题修复阶段(1-3日)

    根据归因结果修改代码逻辑或数据处理流程

    可能涉及历史数据修正

※  数据迭代阶段(2-3日)

    在线画像引擎部署新数据

    累计在线数据

    离线画像回补数据

解决方案

受限于初期人力投入,我们在当前方案基础上通过多轮版本迭代逐步完成数据一致性验证。后续将通过工具升级(数据边界划分+自动化校验框架)和数据采样策略,实现验证到修复的阶跃式提升。

※  数据边界划分

现行方案离线链路都是算法工程来维护,排查链路太长,需要数据源有稳定的保障机制。后续将划分数据边界,各团队维护并保障数据模块在离线的一致性。

数据边界划分

※  全链路采样方案减少验证时间

离在线一致性验证方面耗时较长,主要在于数据量太大,在数仓构建、特征平台构建、累计数据等流程消耗大量的时间,如果全链路先针对少量用户走通全链路,能快速验证流程可行性。

采样方案

平台基建的问题

问题说明

首次构建序列建模体系,由于缺乏标准化基础设施,被迫采用烟囱式开发模式,导致多链路验证复杂且问题频发。

平台待建能力

    特征平台排序功能不足,只支持单一字段排序,不支持多字段联合排序,导致排序结果不稳定。

    特征平台过滤功能限制,仅支持毫秒级时间戳过滤。

    索引构建效率低,个性化行为序列表数据量过大(3TB),导致索引构建压力大,初始构建耗时约28小时。升级至FS3集群后,构建时间降至12小时左右,最短至7小时,但仍未达理想效率。

  展望与总结

后续我们将深入研究行业内的优秀解决方案,并结合我们的业务特性进行有针对性的优化。

例如,我们会尝试实施离在线数据与逻辑一致性方案,这种方案包括以下几个特点:

    数据一致性:离线与在线共用同一套原始画像,能够解决数据源不一致导致的差异问题。

    逻辑一致性:离线与在线都调用GSU服务,实现统一的序列逻辑处理,避免逻辑差异。

    技术架构复杂性:新方案带来了新的技术挑战,比如在线处理10万序列可能引发的I/O问题、离在线的sim引擎采用存算一体和存算分离架构。

综上,没有绝对完美的技术方案,最终都是在成本、性能和效率多方面权衡后的相对最优解。

离在线数据与逻辑一致性方案

本次特征回溯虽面临性能与数据对齐等挑战,但团队通过攻坚积累了经验,为特征平台后续特征回溯工具化打下基础,也期待能为后续算法模型迭代带来质的飞跃。

往期回顾

文 / 野雨

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