Strategy form joining two very large arrow datasets without blowing up memory usage

I have two very large datasets in parquet files that I’m reading using R arrow::open(dataset). One file has over 20 million rows and the other, 15 million.

I need to join both datasets and save a new parquet file. So my first attempt was ver simple:

library(arrow)
library(dplyr)

ds1 <- open_dataset('part1.parquet/')
ds2 <- open_dataset('part2.parquet/')

all_data <- ds1 |>
  left_join(ds2, by = 'id')

write_dataset(all_data, 'all_data.parquet')

However, when attempting to write the data, my memory usage blows up (over 16Gb ram) and R crashes.

My second attempt was to break the work on a ‘year’ basis. And I was successful in saving a “joined” parquet file for each year, something on these lines:

library(arrow)
library(dplyr)

ds1 <- open_dataset('part1.parquet/')
ds2 <- open_dataset('part2.parquet/')

# r pseudo code here...
for (y in 2010:2020) {
  all_data <- ds1 |>
    filter(year == y) |>
    left_join(ds2, by = 'id')
  
  write_dataset(all_data, paste0('all_data_', y, '.parquet')
}

I then tried to merge those per year parquet files using open_dataset and dplyr::row_bind or `do.call(rbind…) but I was never able to get it working.

So the question is:

  1. Is there a better way to handle the merge such large datasets?

  2. If I have several parquet files that I open using arrow::open_dataset, how do I rbind them?

Sorry if I don’t have a reprex. Not sure how to do one for such large dataset.

Also, this question seems related: Joining Arrow tables in R without overflowing memory or exceeding Acero’s “bytes of key data” limit

> sessionInfo()
R version 4.2.1 (2022-06-23)
Platform: x86_64-pc-linux-gnu (64-bit)
Running under: Ubuntu 22.04 LTS

Matrix products: default
BLAS:   /usr/lib/x86_64-linux-gnu/blas/libblas.so.3.10.0
LAPACK: /usr/lib/x86_64-linux-gnu/lapack/liblapack.so.3.10.0

locale:
 [1] LC_CTYPE=en_US.UTF-8       LC_NUMERIC=C              
 [3] LC_TIME=en_US.UTF-8        LC_COLLATE=en_US.UTF-8    
 [5] LC_MONETARY=en_US.UTF-8    LC_MESSAGES=en_US.UTF-8   
 [7] LC_PAPER=en_US.UTF-8       LC_NAME=C                 
 [9] LC_ADDRESS=C               LC_TELEPHONE=C            
[11] LC_MEASUREMENT=en_US.UTF-8 LC_IDENTIFICATION=C       

attached base packages:
[1] stats     graphics  grDevices utils     datasets  methods   base     

other attached packages:
[1] dplyr_1.1.3    arrow_13.0.0.1

loaded via a namespace (and not attached):
 [1] fansi_1.0.5      utf8_1.2.4       assertthat_0.2.1 R6_2.5.1        
 [5] lifecycle_1.0.3  magrittr_2.0.3   pillar_1.9.0     rlang_1.1.1     
 [9] cli_3.6.1        vctrs_0.6.4      generics_0.1.3   bit64_4.0.5     
[13] glue_1.6.2       purrr_1.0.2      bit_4.0.5        compiler_4.2.1  
[17] pkgconfig_2.0.3  tidyselect_1.2.0 tibble_3.2.1    
> 

The key advantage of using arrow and parquet files is that you don’t need to join them at the end – you can write a grouped dataframe and it will create a separate file for each group. In your loop, this would mean you can loop through all the years and write them all to the same dataset path whilst grouping by year first. Then the resulting datapath behaves like one joined dataframe:

library(tidyverse)
library(arrow)

data_a <- tibble(
  id = rep(1:1000000, each = 10),
  year = rep(2011:2020, times = 1000000),
  a = sample(letters, 10000000, replace = TRUE)
)

data_b <- tibble(
  id = rep(1:1000000, each = 10),
  year = rep(2011:2020, times = 1000000),
  b = runif(10000000, 1, 100)
)

write_parquet(data_a, "data_a.parquet")
write_parquet(data_b, "data_b.parquet")

# Clean up
rm(data_a)
rm(data_b)

# As if fresh start
ds1 <- open_dataset("data_a.parquet")
ds2 <- open_dataset("data_b.parquet")

for (y in 2011:2020) {
  ds1 |>
    filter(year == y) |>
    left_join(ds2, by = c('id', 'year')) |> 
    group_by(year) |> 
    write_dataset("all_data")
}

# This creates a separate file for each yearly grouping, but treats as one dataset
fs::dir_tree("all_data")
#> all_data
#> ├── year=2011
#> │   └── part-0.parquet
#> ├── year=2012
#> │   └── part-0.parquet
#> ├── year=2013
#> │   └── part-0.parquet
#> ├── year=2014
#> │   └── part-0.parquet
#> ├── year=2015
#> │   └── part-0.parquet
#> ├── year=2016
#> │   └── part-0.parquet
#> ├── year=2017
#> │   └── part-0.parquet
#> ├── year=2018
#> │   └── part-0.parquet
#> ├── year=2019
#> │   └── part-0.parquet
#> └── year=2020
#>     └── part-0.parquet


# As if fresh session - re-open dataset
ds_joined <- open_dataset("all_data")

# Doesn't need to bind rows. *should* be able to batch handle large datasets
ds_joined |> 
  group_by(year) |> 
  summarise(min_b = min(b)) |> 
  collect()
#> # A tibble: 10 × 2
#>     year min_b
#>    <int> <dbl>
#>  1  2011  1.00
#>  2  2012  1.00
#>  3  2013  1.00
#>  4  2014  1.00
#>  5  2016  1.00
#>  6  2017  1.00
#>  7  2018  1.00
#>  8  2015  1.00
#>  9  2019  1.00
#> 10  2020  1.00

If you would be splitting your data up by year to do your analyses then this would be most suitable, as when you open and manipulate your dataset it will batch them in yearly groupings and only load the data needed for that year’s calculation.

Let me know if that doesn’t solve your problem though. I’ve tested it here on a fairly column-light 10M row set of dataframes.

1

Trang chủ Giới thiệu Sinh nhật bé trai Sinh nhật bé gái Tổ chức sự kiện Biểu diễn giải trí Dịch vụ khác Trang trí tiệc cưới Tổ chức khai trương Tư vấn dịch vụ Thư viện ảnh Tin tức - sự kiện Liên hệ Chú hề sinh nhật Trang trí YEAR END PARTY công ty Trang trí tất niên cuối năm Trang trí tất niên xu hướng mới nhất Trang trí sinh nhật bé trai Hải Đăng Trang trí sinh nhật bé Khánh Vân Trang trí sinh nhật Bích Ngân Trang trí sinh nhật bé Thanh Trang Thuê ông già Noel phát quà Biểu diễn xiếc khỉ Xiếc quay đĩa Dịch vụ tổ chức sự kiện 5 sao Thông tin về chúng tôi Dịch vụ sinh nhật bé trai Dịch vụ sinh nhật bé gái Sự kiện trọn gói Các tiết mục giải trí Dịch vụ bổ trợ Tiệc cưới sang trọng Dịch vụ khai trương Tư vấn tổ chức sự kiện Hình ảnh sự kiện Cập nhật tin tức Liên hệ ngay Thuê chú hề chuyên nghiệp Tiệc tất niên cho công ty Trang trí tiệc cuối năm Tiệc tất niên độc đáo Sinh nhật bé Hải Đăng Sinh nhật đáng yêu bé Khánh Vân Sinh nhật sang trọng Bích Ngân Tiệc sinh nhật bé Thanh Trang Dịch vụ ông già Noel Xiếc thú vui nhộn Biểu diễn xiếc quay đĩa Dịch vụ tổ chức tiệc uy tín Khám phá dịch vụ của chúng tôi Tiệc sinh nhật cho bé trai Trang trí tiệc cho bé gái Gói sự kiện chuyên nghiệp Chương trình giải trí hấp dẫn Dịch vụ hỗ trợ sự kiện Trang trí tiệc cưới đẹp Khởi đầu thành công với khai trương Chuyên gia tư vấn sự kiện Xem ảnh các sự kiện đẹp Tin mới về sự kiện Kết nối với đội ngũ chuyên gia Chú hề vui nhộn cho tiệc sinh nhật Ý tưởng tiệc cuối năm Tất niên độc đáo Trang trí tiệc hiện đại Tổ chức sinh nhật cho Hải Đăng Sinh nhật độc quyền Khánh Vân Phong cách tiệc Bích Ngân Trang trí tiệc bé Thanh Trang Thuê dịch vụ ông già Noel chuyên nghiệp Xem xiếc khỉ đặc sắc Xiếc quay đĩa thú vị
Trang chủ Giới thiệu Sinh nhật bé trai Sinh nhật bé gái Tổ chức sự kiện Biểu diễn giải trí Dịch vụ khác Trang trí tiệc cưới Tổ chức khai trương Tư vấn dịch vụ Thư viện ảnh Tin tức - sự kiện Liên hệ Chú hề sinh nhật Trang trí YEAR END PARTY công ty Trang trí tất niên cuối năm Trang trí tất niên xu hướng mới nhất Trang trí sinh nhật bé trai Hải Đăng Trang trí sinh nhật bé Khánh Vân Trang trí sinh nhật Bích Ngân Trang trí sinh nhật bé Thanh Trang Thuê ông già Noel phát quà Biểu diễn xiếc khỉ Xiếc quay đĩa
Thiết kế website Thiết kế website Thiết kế website Cách kháng tài khoản quảng cáo Mua bán Fanpage Facebook Dịch vụ SEO Tổ chức sinh nhật