文章轉(zhuǎn)載自:IT葉子獸
人工智能層的:智慧地球浇雹、智慧城市吠裆、智慧社會
企業(yè)層面的:數(shù)字互聯(lián)網(wǎng),數(shù)字經(jīng)濟祝旷、數(shù)字平臺、數(shù)字城市、數(shù)字政府漓拾;
平臺層面的:物聯(lián)網(wǎng)速种,云計算,大數(shù)據(jù)闸餐,5G,人工智能,機器智能葱绒,深度學(xué)習(xí),知識圖譜
技術(shù)層面的:數(shù)據(jù)倉庫帮毁、數(shù)據(jù)集市、大數(shù)據(jù)平臺爷肝、數(shù)據(jù)湖、數(shù)據(jù)中臺对嚼、業(yè)務(wù)中臺兔朦、技術(shù)中臺等等
數(shù)據(jù)中臺
數(shù)據(jù)中臺是聚合和治理跨域數(shù)據(jù),將數(shù)據(jù)抽象封裝成服務(wù),提供給前臺以業(yè)務(wù)價值的邏輯概念恨诱。
數(shù)據(jù)中臺是一套可持續(xù)“讓企業(yè)的數(shù)據(jù)用起來”的機制,一種戰(zhàn)略選擇和組織形式厕鹃,是依據(jù)企業(yè)特有的業(yè)務(wù)模式和組織架構(gòu),通過有形的產(chǎn)品和實施方法論支撐忆矛,構(gòu)建一套持續(xù)不斷把數(shù)據(jù)變成資產(chǎn)并服務(wù)于業(yè)務(wù)的機制叼屠。
數(shù)據(jù)中臺連接數(shù)據(jù)前臺和后臺嫂侍,突破數(shù)據(jù)局限,為企業(yè)提供更靈活各淀、高效临谱、低成本的數(shù)據(jù)分析挖掘服務(wù),避免企業(yè)為滿足具體某部門某種數(shù)據(jù)分析需求而投放大量高成本抄课、重復(fù)性的數(shù)據(jù)開發(fā)成本攒盈。
數(shù)據(jù)中臺是指通過數(shù)據(jù)技術(shù)仑濒,對海量數(shù)據(jù)進行采集氏豌、計算、存儲纪铺、加工苫拍,同時統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)和口徑。數(shù)據(jù)中臺把數(shù)據(jù)統(tǒng)一之后榔袋,會形成標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)速妖,再進行存儲,形成大數(shù)據(jù)資產(chǎn)層,進而為客戶提供高效服務(wù)。
數(shù)據(jù)中臺生真,包括平臺蚜厉、工具、數(shù)據(jù)胞四、組織悬垃、流程、規(guī)范等一切與企業(yè)數(shù)據(jù)資產(chǎn)如何用起來所相關(guān)的囚聚。
可以看出谓松,數(shù)據(jù)中臺是解決如何用好數(shù)據(jù)的問題,目前還缺乏一個標(biāo)準(zhǔn),而說到數(shù)據(jù)中臺一定會提及大數(shù)據(jù),而大數(shù)據(jù)又是由數(shù)據(jù)倉庫發(fā)展起來的。
數(shù)據(jù)倉庫(Data WareHouse)簡述
數(shù)據(jù)倉庫汗捡,按照傳統(tǒng)的定義淑际,數(shù)據(jù)倉庫是一個面向主題的、集成的扇住、非易失的、反映歷史變化(隨時間變化)盗胀,用來支持管理人員決策的數(shù)據(jù)集合艘蹋。
1惹盼,面向主題
操作型數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)組織面向事務(wù)處理任務(wù),各個業(yè)務(wù)系統(tǒng)之間各自分離晰奖,而數(shù)據(jù)倉庫中的數(shù)據(jù)是按照一定的主題域進行組織臊岸。
主題是一個抽象的概念腻贰,是數(shù)據(jù)歸類的標(biāo)準(zhǔn)洲炊,是指用戶使用數(shù)據(jù)倉庫進行決策時所關(guān)心的重點方面隧膘,一個主題通常與多個操作型信息系統(tǒng)相關(guān)叁温。每一個主題基本對應(yīng)一個宏觀的分析領(lǐng)域温学。
例如,銀行的數(shù)據(jù)倉庫的主題:客戶
客戶數(shù)據(jù)來源:從銀行儲蓄數(shù)據(jù)庫、信用卡數(shù)據(jù)庫馁筐、貸款數(shù)據(jù)庫等幾個數(shù)據(jù)庫中抽取的數(shù)據(jù)整理而成。這些客戶信息有可能是一致的,也可能是不一致的,這些信息需要統(tǒng)一整合才能完整體現(xiàn)客戶搂漠。
2窖张,集成
面向事務(wù)處理的操作型數(shù)據(jù)庫通常與某些特定的應(yīng)用相關(guān)沟涨,數(shù)據(jù)庫之間相互獨立幽污,并且往往是異構(gòu)的。而數(shù)據(jù)倉庫中的數(shù)據(jù)是在對原有分散的數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)抽取、清理的基礎(chǔ)上經(jīng)過系統(tǒng)加工履羞、匯總和整理得到的炒嘲,必須消除源數(shù)據(jù)中的不一致性蒜绽,以保證數(shù)據(jù)倉庫內(nèi)的信息是關(guān)于整個企業(yè)的一致的全局信息跺嗽。
具體如下:
1:數(shù)據(jù)進入數(shù)據(jù)倉庫后噩凹、使用之前可帽,必須經(jīng)過加工與集成。
2:對不同的數(shù)據(jù)來源進行統(tǒng)一數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和編碼窗怒。統(tǒng)一原始數(shù) 據(jù)中的所有矛盾之處映跟,如字段的同名異義蓄拣,異名同義,單位不統(tǒng)一努隙,字長不一致等球恤。
3:將原始數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)做一個從面向應(yīng)用到面向主題的大轉(zhuǎn)變。
3荸镊,非易失即相對穩(wěn)定的
操作型數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)通常實時更新咽斧,數(shù)據(jù)根據(jù)需要及時發(fā)生變化。數(shù)據(jù)倉庫的數(shù)據(jù)主要供企業(yè)決策分析之用躬存,所涉及的數(shù)據(jù)操作主要是數(shù)據(jù)查詢张惹,一旦某個數(shù)據(jù)進入數(shù)據(jù)倉庫以后,一般情況下將被長期保留岭洲,也就是數(shù)據(jù)倉庫中一般有大量的查詢操作宛逗,但修改和刪除操作很少,通常只需要定期的加載盾剩、刷新雷激。
數(shù)據(jù)倉庫中包括了大量的歷史數(shù)據(jù)。
數(shù)據(jù)經(jīng)集成進入數(shù)據(jù)倉庫后是極少或根本不更新的告私。
隨時間變化即反映歷史變化
操作型數(shù)據(jù)庫主要關(guān)心當(dāng)前某一個時間段內(nèi)的數(shù)據(jù)屎暇,而數(shù)據(jù)倉庫中的數(shù)據(jù)通常包含歷史信息,系統(tǒng)記錄了企業(yè)從過去某一時點(如開始應(yīng)用數(shù)據(jù)倉庫的時點)到目前的各個階段的信息德挣,通過這些信息恭垦,可以對企業(yè)的發(fā)展歷程和未來趨勢做出定量分析和預(yù)測。企業(yè)數(shù)據(jù)倉庫的建設(shè)格嗅,是以現(xiàn)有企業(yè)業(yè)務(wù)系統(tǒng)和大量業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的積累為基礎(chǔ)番挺。數(shù)據(jù)倉庫不是靜態(tài)的概念,只有把信息及時交給需要這些信息的使用者屯掖,供他們做出改善其業(yè)務(wù)經(jīng)營的決策玄柏,信息才能發(fā)揮作用,信息才有意義贴铜。而把信息加以整理歸納和重組粪摘,并及時提供給相應(yīng)的管理決策人員,是數(shù)據(jù)倉庫的根本任務(wù)绍坝。因此徘意,從產(chǎn)業(yè)界的角度看,數(shù)據(jù)倉庫建設(shè)是一個工程轩褐,是一個過程
數(shù)據(jù)倉庫內(nèi)的數(shù)據(jù)時限一般在5-10年以上椎咧,甚至永不刪除,這些數(shù)據(jù)的鍵碼都包含時間項,標(biāo)明數(shù)據(jù)的歷史時期勤讽,方便做時間趨勢分析蟋座。
數(shù)據(jù)倉庫,并不是數(shù)據(jù)最終目的地脚牍,而是為數(shù)據(jù)最終的目的地做好準(zhǔn)備:清洗向臀、轉(zhuǎn)義、分類诸狭、重組券膀、合并、拆分驯遇、統(tǒng)計等等
通過對數(shù)據(jù)倉庫中數(shù)據(jù)的分析三娩,可以幫助企業(yè),改進業(yè)務(wù)流程妹懒、控制、成本双吆、提高產(chǎn)品質(zhì)量等
主要解決問題:數(shù)據(jù)報表眨唬,數(shù)據(jù)沉淀,數(shù)據(jù)計算Join過多好乐,數(shù)據(jù)查詢過慢等問題匾竿。
防止煙囪式開發(fā),減少重復(fù)開發(fā)蔚万,開發(fā)通用中間層數(shù)據(jù)岭妖,減少重復(fù)計算;
將復(fù)雜問題簡單化反璃,將復(fù)雜任務(wù)的多個步驟分解到各個層次中昵慌,每一層只處理較少的步驟,使單個任務(wù)更容易理解淮蜈;
可進行數(shù)據(jù)血緣追蹤斋攀,便于快速定位問題;
整個數(shù)據(jù)層次清晰梧田,每個層次的數(shù)據(jù)都有職責(zé)定位淳蔼,便于使用和理解。
主要價值體現(xiàn):企業(yè)數(shù)據(jù)模型裁眯,這些模型隨著前端業(yè)務(wù)系統(tǒng)的發(fā)展變化鹉梨,不斷變革,不斷追加穿稳,不斷豐富和完善存皂,即使系統(tǒng)不再了,也可以在短期內(nèi)快速重建起來司草,這也是大數(shù)據(jù)產(chǎn)品能夠快速迭代起來的一個重要原因.
總結(jié):數(shù)據(jù)倉庫艰垂,即為企業(yè)數(shù)據(jù)的模型沉淀泡仗,為了能更快的發(fā)展大數(shù)據(jù)應(yīng)用,提供可靠的模型來快速迭代猜憎。本文也主要為了講解數(shù)據(jù)倉庫
數(shù)據(jù)倉庫相關(guān)圖集
數(shù)據(jù)倉庫的演進
數(shù)據(jù)倉庫主要用途
大家應(yīng)該已經(jīng)意識到這個問題:既然分析型數(shù)據(jù)庫中的操作都是查詢娩怎,因此也就不需要嚴(yán)格滿足完整性/參照性約束以及范式設(shè)計要求,而這些卻正是分析型數(shù)據(jù)庫精華所在胰柑。這樣的情況下再將它歸為數(shù)據(jù)庫會很容易引起大家混淆截亦,畢竟在絕大多數(shù)人心里數(shù)據(jù)庫是可以關(guān)系型數(shù)據(jù)庫畫上等號的。
那么為什么不干脆叫"面向分析的存儲系統(tǒng)"呢柬讨?
這就是關(guān)于數(shù)據(jù)倉庫最貼切的定義了崩瓤。事實上數(shù)據(jù)倉庫不應(yīng)讓傳統(tǒng)關(guān)系數(shù)據(jù)庫來實現(xiàn),因為關(guān)系數(shù)據(jù)庫最少也要求滿足第1范式踩官,而數(shù)據(jù)倉庫里的關(guān)系表可以不滿足第1范式却桶。也就是說,同樣的記錄在一個關(guān)系表里可以出現(xiàn)N次蔗牡。但由于大多數(shù)數(shù)據(jù)倉庫內(nèi)的表的統(tǒng)計分析還是用SQL颖系,因此很多人把它和關(guān)系數(shù)據(jù)庫搞混了。
支持?jǐn)?shù)據(jù)提取
數(shù)據(jù)提取可以支撐來自企業(yè)各業(yè)務(wù)部門的數(shù)據(jù)需求辩越。
由之前的不同業(yè)務(wù)部門給不同業(yè)務(wù)系統(tǒng)提需求轉(zhuǎn)變?yōu)椴煌瑯I(yè)務(wù)系統(tǒng)統(tǒng)一給數(shù)據(jù)倉庫提需求嘁扼,避免煙囪式開發(fā)
支持報表系統(tǒng)
基于企業(yè)的數(shù)據(jù)倉庫,向上支撐企業(yè)的各部門的統(tǒng)計報表需求黔攒,輔助支撐企業(yè)日常運營決策趁啸。
支持?jǐn)?shù)據(jù)分析
從許多來自不同的企業(yè)業(yè)務(wù)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)中提取出有用的數(shù)據(jù)并進行清理,以保證數(shù)據(jù)的正確性督惰,然后經(jīng)過抽取不傅、轉(zhuǎn)換和裝載,即ETL過程,合并到一個企業(yè)級的數(shù)據(jù)倉庫里姑丑,從而得到企業(yè)數(shù)據(jù)的一個全局視圖蛤签;
在此基礎(chǔ)上利用合適的查詢和分析工具、數(shù)據(jù)挖掘工具栅哀、OLAP工具等對其進行分析和處理(這時信息變?yōu)檩o助決策的知識)震肮;
最后將知識呈現(xiàn)給管理者,為管理者的決策過程提供支持 留拾。
支持?jǐn)?shù)據(jù)挖掘
數(shù)據(jù)挖掘也稱為數(shù)據(jù)庫知識發(fā)現(xiàn)(Knowledge Discovery in Databases, KDD)戳晌,就是將高級智能計算技術(shù)應(yīng)用于大量數(shù)據(jù)中,讓計算機在有人或無人指導(dǎo)的情況下從海量數(shù)據(jù)中發(fā)現(xiàn)潛在的痴柔,有用的模式(也叫知識)沦偎。
Jiawei Han在《數(shù)據(jù)挖掘概念與技術(shù)》一書中對數(shù)據(jù)挖掘的定義:數(shù)據(jù)挖掘是從大量數(shù)據(jù)中挖掘有趣模式和知識的過程,數(shù)據(jù)源包括數(shù)據(jù)庫、數(shù)據(jù)倉庫豪嚎、Web搔驼、其他信息存儲庫或動態(tài)地流入系統(tǒng)的數(shù)據(jù)。
支持?jǐn)?shù)據(jù)應(yīng)用
物聯(lián)網(wǎng)基于位置數(shù)據(jù)的旅游客流分析及人群畫像
通信基于位置數(shù)據(jù)的人流監(jiān)控和預(yù)警
銀行基于用戶交易數(shù)據(jù)的金融畫像應(yīng)用
電商根據(jù)用戶瀏覽和購買行為的用戶標(biāo)簽體系及推薦系統(tǒng)
征信機構(gòu)根據(jù)用戶信用記錄的信用評估
出行基于位置數(shù)據(jù)的車流量分析侈询,調(diào)度預(yù)測
數(shù)據(jù)集市
數(shù)據(jù)集市可以理解為是一種"小型數(shù)據(jù)倉庫"舌涨,它只包含單個主題,且關(guān)注范圍也非全局.
數(shù)據(jù)集市可以分為兩種扔字,一種是獨立數(shù)據(jù)集市(independent data mart)囊嘉,這類數(shù)據(jù)集市有自己的源數(shù)據(jù)庫和ETL架構(gòu);另一種是非獨立數(shù)據(jù)集市(dependent data mart)革为,這種數(shù)據(jù)集市沒有自己的源系統(tǒng)扭粱,它的數(shù)據(jù)來自數(shù)據(jù)倉庫。當(dāng)用戶或者應(yīng)用程序不需要/不必要/不允許用到整個數(shù)據(jù)倉庫的數(shù)據(jù)時震檩,非獨立數(shù)據(jù)集市就可以簡單為用戶提供一個數(shù)據(jù)倉庫的"子集"琢蛤。
數(shù)據(jù)集市:部門級別的數(shù)據(jù)倉庫,能為某個局部范圍內(nèi)的管理人員提供服務(wù)抛虏。
數(shù)據(jù)倉庫:企業(yè)級別的數(shù)據(jù)倉庫虐块,能為企業(yè)各個部門的運行提供決策支持。
建模的基本概念
關(guān)系建模
上圖為web應(yīng)用中的一個建模片段嘉蕾,遵循三范式建模,可以看出霜旧,較為松散错忱、零碎, 物理表數(shù)量多挂据,而數(shù)據(jù)冗余程度低以清。由于數(shù)據(jù)分布于眾多的表中,這些數(shù)據(jù)可以更為靈活地 被應(yīng)用崎逃,功能性較強掷倔。關(guān)系模型主要應(yīng)用與 OLTP 系統(tǒng)中,為了保證數(shù)據(jù)的一致性以及避免 冗余个绍,所以大部分業(yè)務(wù)系統(tǒng)的表都是遵循第三范式的勒葱。
維度建模
維度建模(dimensional modeling)是專門用于分析型數(shù)據(jù)庫、數(shù)據(jù)倉庫巴柿、數(shù)據(jù)集市建模的方法
上圖為維度模型建模片段凛虽,主要應(yīng)用于 OLAP 系統(tǒng)中,通常以某一個事實表為中心進行表的 組織广恢,主要面向業(yè)務(wù)凯旋,特征是可能存在數(shù)據(jù)的冗余,但是能方便的得到數(shù)據(jù)。
關(guān)系模型雖然冗余少至非,但是在大規(guī)模數(shù)據(jù)钠署,跨表分析統(tǒng)計查詢過程中,會造成多表關(guān)聯(lián)荒椭,這會大大降低執(zhí)行效率谐鼎。所以通常我們采用維度模型建模掏导,把相關(guān)各種表整理成兩種:事實表和維度表兩種
維度建模的三種模式
星形模式(Star Schema)是最常用的維度建模方式
可以看出重虑,星形模式的維度建模由一個事實表和一組維表成须肆,且具有以下特點:
維表只和事實表關(guān)聯(lián)怕吴,維表之間沒有關(guān)聯(lián)宅楞;
每個維表的主碼為單列慕匠,且該主碼放置在事實表中煮剧,作為兩邊連接的邏輯外鍵鹦赎;
以事實表為核心傍菇,維表圍繞核心呈星形分布.
雪花模式(Snowflake Schema)是對星形模式的擴展猾瘸,每個維表可繼續(xù)向外連接多個子維表。(三范式代表作)
星形模式中的維表相對雪花模式來說要大丢习,而且不滿足規(guī)范化設(shè)計牵触。雪花模型相當(dāng)于將星形模式的大維表拆分成小維表,滿足了規(guī)范化設(shè)計咐低。然而這種模式在實際應(yīng)用中很少見揽思,因為這樣做會導(dǎo)致開發(fā)難度增大,而數(shù)據(jù)冗余問題在數(shù)據(jù)倉庫里并不嚴(yán)重.
星座模式(Fact Constellations Schema)也是星型模式的擴展见擦。
前面兩種維度建模方法都是多維表對應(yīng)單事實表钉汗,但在很多時候維度空間內(nèi)的事實表不止一個,而一個維表也可能被多個事實表用到鲤屡。在業(yè)務(wù)發(fā)展后期损痰,星座模式將作為最主要的維度建模。
維度表和事實表
維度表(dimension)
表示對分析主題所屬類型的描述酒来。比如"昨天早上張三在京東花費200元購買了一個皮包"卢未。那么以購買為主題進行分析,可從這段信息中提取三個維度:時間維度(昨天早上)堰汉,地點維度(京東), 商品維度(皮包)辽社。通常來說維度表信息比較固定,且數(shù)據(jù)量小翘鸭。
維度表:一般是對事實的描述信息爹袁。每一張維表對應(yīng)現(xiàn)實世界中的一個對象或者概念。例如:用戶矮固、商品失息、日期譬淳、地區(qū)等。
常用于一個客觀世界的維度描述盹兢,往往列比較多邻梆。
審視數(shù)據(jù)的角度
維表的特征:
維表的范圍很寬(具有多個屬性、列比較多)
跟事實表相比绎秒,行數(shù)相對較衅滞:通常< 10 萬條
靜態(tài)表示的,名詞性質(zhì)的表
事實表(fact table)
表示對分析主題的度量见芹。比如上面那個例子中剂娄,200元就是事實信息。事實表包含了與各維度表相關(guān)聯(lián)的邏輯外鍵玄呛,并通過JOIN方式與維度表關(guān)聯(lián)阅懦。事實表的度量通常是數(shù)值類型,且記錄數(shù)會不斷增加徘铝,表規(guī)模迅速增長耳胎。
事實表的特征:
非常的大
內(nèi)容相對的窄:列數(shù)較少
經(jīng)常發(fā)生變化,每天會新增加很多
動態(tài)表示的惕它,動詞性質(zhì)的表
事務(wù)型事實表(每天導(dǎo)入新增)
以每個事務(wù)或事件為單位怕午,例如一個銷售訂單記錄,一筆支付記錄等淹魄,作為事實表里的 一行數(shù)據(jù)郁惜。一旦事務(wù)被提交,事實表數(shù)據(jù)被插入甲锡,數(shù)據(jù)就不再進行更改扳炬,其更新方式為增量 更新
周期型快照事實表(每日全量)
周期型快照事實表中不會保留所有數(shù)據(jù),只保留固定時間間隔的數(shù)據(jù)搔体,例如每天或者 每月的銷售額,或每月的賬戶余額等
累積型快照事實表(每天導(dǎo)入新增及變化)
累計快照事實表用于跟蹤業(yè)務(wù)事實的變化半醉。例如疚俱,數(shù)據(jù)倉庫中可能需要累積或者存儲 訂單從下訂單開始,到訂單商品被打包缩多、運輸呆奕、和簽收的各個業(yè)務(wù)階段的時間點數(shù)據(jù)來跟蹤 訂單聲明周期的進展情況。當(dāng)這個業(yè)務(wù)過程進行時衬吆,事實表的記錄也要不斷更新梁钾。
事實維度舉例
昨天我去菜市場買了一只蝙蝠,然后我就被隔離了逊抡。
事實:訂單==>買蝙蝠這個事
維度:
時間==>昨天
用戶==>我
商品==>蝙蝠
地理==>菜市場
數(shù)據(jù)分層####
為什么分層:
簡單化:把復(fù)雜的任務(wù)分解為多層來完成姆泻,每層處理各自的任務(wù)零酪,方便定位問題。
減少重復(fù)開發(fā):規(guī)范數(shù)據(jù)分層拇勃,通過中間層數(shù)據(jù)四苇,能夠極大的減少重復(fù)計算,增加結(jié)果復(fù)用性方咆。
隔離數(shù)據(jù):不論是數(shù)據(jù)異常還是數(shù)據(jù)敏感性月腋,使真實數(shù)據(jù)和統(tǒng)計數(shù)據(jù)解耦。
ODS層
保持?jǐn)?shù)據(jù)原貌不做任何修改瓣赂,起到備份數(shù)據(jù)的作用榆骚。
數(shù)據(jù)采用壓縮,減少磁盤存儲空間(例如:原始數(shù)據(jù) 100G煌集,可以壓縮到 10G 左 右)
創(chuàng)建分區(qū)表妓肢,防止后續(xù)的全表掃描
DWD層
DWD 層需構(gòu)建維度模型,一般采用星型模型牙勘,呈現(xiàn)的狀態(tài)一般為星座模型职恳。
維度建模一般按照四個步驟:選擇業(yè)務(wù)過程→聲明粒度→確認(rèn)維度→確認(rèn)事實
選擇業(yè)務(wù)過程
在業(yè)務(wù)系統(tǒng)中,挑選我們感興趣的業(yè)務(wù)線方面,比如下單業(yè)務(wù)放钦,支付業(yè)務(wù),退款業(yè)務(wù)恭金,物流 業(yè)務(wù)操禀,一條業(yè)務(wù)線對應(yīng)一張事實表。
聲明粒度
訂單中横腿,每個商品項作為下單事實表中的一行颓屑,粒度為每次下單
每周的訂單次數(shù)作為一行,粒度就是每周下單耿焊。
每月的訂單次數(shù)作為一行揪惦,粒度就是每月下單
數(shù)據(jù)粒度指數(shù)據(jù)倉庫的數(shù)據(jù)中保存數(shù)據(jù)的細(xì)化程度或綜合程度的級別。
聲明粒度意味著精確定義事實表中的一行數(shù)據(jù)表示什么罗侯,應(yīng)該盡可能選擇最小粒度器腋,以 此來應(yīng)各種各樣的需求。
典型的粒度聲明如下:
確定維度
維度的主要作用是描述業(yè)務(wù)是事實钩杰,主要表示的是“誰纫塌,何處,何時”等信息讲弄。
確定事實
此處的“事實”一詞措左,指的是業(yè)務(wù)中的度量值,例如訂單金額避除、下單次數(shù)等怎披。
在 DWD 層胸嘁,以業(yè)務(wù)過程為建模驅(qū)動,基于每個具體業(yè)務(wù)過程的特點钳枕,構(gòu)建最細(xì)粒度的 明細(xì)層事實表缴渊。事實表可做適當(dāng)?shù)膶挶砘幚怼?/p>
DWS層
統(tǒng)計各個主題對象的當(dāng)天行為,服務(wù)于 DWT 層的主題寬表鱼炒,以及一些業(yè)務(wù)明細(xì)數(shù)據(jù)衔沼, 應(yīng)對特殊需求(例如,購買行為昔瞧,統(tǒng)計商品復(fù)購率)指蚁。
DWT層
以分析的主題對象為建模驅(qū)動,基于上層的應(yīng)用和產(chǎn)品的指標(biāo)需求自晰,構(gòu)建主題對象的全 量寬表凝化。(就是按照維度來決定分析者的角度,如用戶->什么時間->下了什么單酬荞,支付了什么搓劫,加入購物車了什么
ADS層
對系統(tǒng)各大主題指標(biāo)分別進行分析。
大數(shù)據(jù)平臺(DATA Platform)
大數(shù)據(jù)平臺則是指以處理海量數(shù)據(jù)存儲混巧、計算及流數(shù)據(jù)實時計算等場景為主的一套基礎(chǔ)設(shè)施枪向,包括了統(tǒng)一的數(shù)據(jù)采集中心、數(shù)據(jù)計算和存儲中心咧党、數(shù)據(jù)治理中心秘蛔、運維管控中心、開放共享中心和應(yīng)用中心傍衡。
大數(shù)據(jù)平臺的建設(shè)出發(fā)點是節(jié)約投資降低成本深员,但實際上無論從硬件投資還是從軟件開發(fā)上都遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過數(shù)據(jù)倉庫的建設(shè),大量的硬件和各種開源技術(shù)的組合蛙埂,增加了研發(fā)的難度倦畅、調(diào)測部署的周期、運維的復(fù)雜度绣的,人力上的投入已是最初的幾倍叠赐;還有很多技術(shù)上的困難也非一朝一夕能夠突破。
首先是數(shù)據(jù)的應(yīng)用問題被辑,無論是數(shù)據(jù)倉庫還是大數(shù)據(jù)平臺,里面包含了接口層數(shù)據(jù)敬惦、存儲層數(shù)據(jù)盼理、輕度匯總層、重度匯總層俄删、模型層數(shù)據(jù)宏怔、報表層數(shù)據(jù)等等奏路,各種各樣的表有成千上萬,這些表有的是中間處理過程臊诊,有些是一次性的報表鸽粉,不同表之間的數(shù)據(jù)一致性和口徑也會不同,而且不同的表不同的字段對數(shù)據(jù)安全要求級別也不同抓艳。
此外還要考慮多租戶的資源安全管理触机,如何讓內(nèi)部開發(fā)者快速獲取所需的數(shù)據(jù)資產(chǎn)目錄,如何閱讀相關(guān)數(shù)據(jù)的來龍去脈玷或,如何快速的實現(xiàn)開發(fā)儡首,這些在大數(shù)據(jù)平臺建設(shè)初期沒有考慮周全。
另外一個問題是對外應(yīng)用偏友,隨著大數(shù)據(jù)平臺的應(yīng)用建設(shè)蔬胯,每一個對外應(yīng)用都采用單一的數(shù)據(jù)庫加單一應(yīng)用建設(shè)模式,獨立考慮網(wǎng)絡(luò)安全位他、數(shù)據(jù)安全氛濒、共享安全,逐漸又走向了煙囪似的開發(fā)道路鹅髓。
總結(jié):大數(shù)據(jù)平臺舞竿,即為數(shù)據(jù)一站式服務(wù),提供可視化的數(shù)據(jù)展示迈勋,提取炬灭,計算任務(wù)安排,資源管理靡菇,數(shù)據(jù)治理重归,安全措施,共享應(yīng)用等等厦凤。
大數(shù)據(jù)平臺相關(guān)圖集
數(shù)據(jù)中臺(Data Middle Platform)
數(shù)據(jù)中臺要解決什么鼻吮?數(shù)據(jù)如何安全的、快速的较鼓、最小權(quán)限的椎木、且能夠溯源的被探測和快速應(yīng)用的問題。
數(shù)據(jù)中臺不應(yīng)該被過度的承載平臺的計算博烂、存儲香椎、加工任務(wù),而是應(yīng)該放在解決企業(yè)邏輯模型的搭建和存儲禽篱、數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)的建立畜伐、數(shù)據(jù)目錄的梳理、數(shù)據(jù)安全的界定躺率、數(shù)據(jù)資產(chǎn)的開放玛界,知識圖譜的構(gòu)建万矾。
通過一系列工具、組織慎框、流程良狈、規(guī)范,實現(xiàn)數(shù)據(jù)前臺和后臺的連接笨枯,突破數(shù)據(jù)局限薪丁,為企業(yè)提供更靈活、高效猎醇、低成本的數(shù)據(jù)分析挖掘服務(wù)窥突,避免企業(yè)為滿足具體某部門某種數(shù)據(jù)分析需求而投放大量高成本、重復(fù)性的數(shù)據(jù)開發(fā)成本硫嘶。
總結(jié):厚平臺阻问,大中臺,小前臺沦疾;沒有基礎(chǔ)厚實笨重的大數(shù)據(jù)平臺称近,是不可能構(gòu)建數(shù)據(jù)能力強大、功能強大的數(shù)據(jù)中臺的哮塞;沒有大數(shù)據(jù)中臺刨秆,要迅速搭建小快靈的小前臺也只是理想化的。
中臺相關(guān)圖集
數(shù)據(jù)庫的"分家"
隨著關(guān)系數(shù)據(jù)庫理論的提出忆畅,誕生了一系列經(jīng)典的RDBMS衡未,如Oracle,MySQL家凯,SQL Server等缓醋。這些RDBMS被成功推向市場,并為社會信息化的發(fā)展做出的重大貢獻绊诲。然而隨著數(shù)據(jù)庫使用范圍的不斷擴大送粱,它被逐步劃分為兩大基本類型:
操作型數(shù)據(jù)庫(OLTP)
主要用于業(yè)務(wù)支撐。一個公司往往會使用并維護若干個數(shù)據(jù)庫掂之,這些數(shù)據(jù)庫保存著公司的日常操作數(shù)據(jù)抗俄,比如商品購買、酒店預(yù)訂世舰、打車下單动雹、外賣訂購等;
分析型數(shù)據(jù)庫(OLAP)
主要用于歷史數(shù)據(jù)分析跟压。這類數(shù)據(jù)庫作為公司的單獨數(shù)據(jù)存儲胰蝠,負(fù)責(zé)利用歷史數(shù)據(jù)對公司各主題域進行統(tǒng)計分析;
總結(jié):那么為什么要"分家"?在一起不合適嗎姊氓?能不能構(gòu)建一個同樣適用于操作和分析的統(tǒng)一數(shù)據(jù)庫?
答案是NO喷好。一個顯然的原因是它們會"打架"......如果操作型任務(wù)和分析型任務(wù)搶資源怎么辦呢翔横?再者,它們有太多不同梗搅,以致于早已"貌合神離"禾唁。接下來看看它們到底有哪些不同吧。
因為主導(dǎo)功能的不同(面向操作/面向分析)无切,兩類數(shù)據(jù)庫就產(chǎn)生了很多細(xì)節(jié)上的差異荡短。就好像玩LOL一個中單一個ADC,肯定有很多行為/觀念上的不同
OLAP 和 OLTP簡介
數(shù)據(jù)處理大致可以分成兩大類:
聯(lián)機事務(wù)處理OLTP(on-line transaction processing):是傳統(tǒng)的關(guān)系型數(shù)據(jù)庫的主要應(yīng)用哆键,主要是基本的掘托、日常的事務(wù)處理,例如銀行交易籍嘹。系統(tǒng)強調(diào)數(shù)據(jù)庫內(nèi)存效率闪盔,強調(diào)內(nèi)存各種指標(biāo)的命令率,強調(diào)綁定變量辱士,強調(diào)并發(fā)操作泪掀。
聯(lián)機分析處理OLAP(On-Line Analytical Processing):是數(shù)據(jù)倉庫系統(tǒng)的主要應(yīng)用,支持復(fù)雜的分析操作颂碘,側(cè)重決策支持异赫,并且提供直觀易懂的查詢結(jié)果。系統(tǒng)則強調(diào)數(shù)據(jù)分析头岔,強調(diào)SQL執(zhí)行市場塔拳,強調(diào)磁盤I/O,強調(diào)分區(qū)等切油。
OLAP 和 OLTP定義差別
對比內(nèi)容 | 操作型數(shù)據(jù)庫(OLTP) | 分析型數(shù)據(jù)庫(OLAP) |
---|---|---|
數(shù)據(jù)內(nèi)容 | 當(dāng)前值 | 歷史的蝙斜、存檔的、歸納的澎胡、計算的數(shù)據(jù) |
數(shù)據(jù)目標(biāo) | 面向業(yè)務(wù)操作程序孕荠,重復(fù)處理 | 面向主題域,分析應(yīng)用攻谁,支持決策 |
數(shù)據(jù)特性 | 動態(tài)變化稚伍,按字段更新 | 靜態(tài)、不能直接更新戚宦,只能定時添加个曙、刷新 |
數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) | 高度結(jié)構(gòu)化、復(fù)雜,適合操作計算 | 簡單垦搬,適合分析 |
使用頻率 | 高 | 中到低 |
數(shù)據(jù)訪問量 | 每個事務(wù)只訪問少量記錄 | 有的事務(wù)可能需要訪問大量記錄 |
對響應(yīng)時間的要求 | 以秒為單位計算 | 以秒呼寸、分鐘、甚至小時為計算單位 |
OLAP 和 OLTP定位差別
對比屬性 | OLTP | OLAP |
---|---|---|
代表 | Mysql | Hive |
讀特性 | 每次查詢只返回少量數(shù)據(jù) | 對大量數(shù)據(jù)進行匯總 |
寫特性 | 隨機猴贰、低延遲寫入用戶的操作 | 批量導(dǎo)入 |
用戶 | 操作人員 | 決策人員 |
DB設(shè)計 | 面向應(yīng)用 | 面向主題 |
數(shù)據(jù) | 當(dāng)前的对雪,最新的細(xì)節(jié),二維表 | 歷史的米绕,聚集的瑟捣,多維表 |
工作單位 | 事務(wù)性保證 | 復(fù)雜查詢 |
用戶數(shù) | 上千個 | 上百萬個 |
DB大小 | 100MB-GB | 100GB-TB以上 |
時間要求 | 具有實時性 | 對時間的要求不嚴(yán)格 |
主要應(yīng)用 | 數(shù)據(jù)庫:WEB項目 | 數(shù)據(jù)倉庫:分析師 |
OLAP 和 OLTP組成差別
對比內(nèi)容 | 操作型數(shù)據(jù)庫(OLTP) | 分析型數(shù)據(jù)庫(OLAP) |
---|---|---|
數(shù)據(jù)時間范圍差別 | 只會存放一定天數(shù)的數(shù)據(jù) | 存放的則是數(shù)年內(nèi)的數(shù)據(jù) |
數(shù)據(jù)細(xì)節(jié)層次差別 | 存放的主要是細(xì)節(jié)數(shù)據(jù) 也有匯總需求,但匯總數(shù)據(jù)本身不存儲而只存儲其生成公式栅干。這是因為操作型數(shù)據(jù)是動態(tài)變化的迈套,因此匯總數(shù)據(jù)會在每次查詢時動態(tài)生成。 | 存放的既有細(xì)節(jié)數(shù)據(jù)碱鳞,又有匯總數(shù)據(jù)桑李,對于用戶來說,重點關(guān)注的是匯總數(shù)據(jù)部分窿给。因為匯總數(shù)據(jù)比較穩(wěn)定不會發(fā)生改變芙扎,而且其計算量也比較大(因為時間跨度大),因此它的匯總數(shù)據(jù)可考慮事先計算好填大,以避免重復(fù)計算戒洼。 |
數(shù)據(jù)時間表示差別 | 通常反映的是現(xiàn)實世界的當(dāng)前狀態(tài) | 既有當(dāng)前狀態(tài),還有過去各時刻的快照允华∪剑可以綜合所有快照對各個歷史階段進行統(tǒng)計分析 |
OLAP 和 OLTP技術(shù)差別
對比內(nèi)容 | 操作型數(shù)據(jù)庫(OLTP) | 分析型數(shù)據(jù)庫(OLAP) |
---|---|---|
數(shù)據(jù)更新差別 | 允許用戶進行增,刪靴寂,改磷蜀,查 | 規(guī)范是只能進行查詢 |
數(shù)據(jù)冗余差別 | 減少數(shù)據(jù)冗余,避免更新異常 | 沒有更新操作百炬。因此褐隆,減少數(shù)據(jù)冗余也就沒那么重要了 |
OLAP 和 OLTP功能差別
對比內(nèi)容 | 操作型數(shù)據(jù)庫(OLTP) | 分析型數(shù)據(jù)庫(OLAP) |
---|---|---|
數(shù)據(jù)讀者差別 | 使用者是業(yè)務(wù)環(huán)境內(nèi)的各個角色,如用戶剖踊,商家庶弃,進貨商等 | 只被少量用戶(高級管理者)用來做綜合性決策 |
數(shù)據(jù)定位差別 | 是為了支撐具體業(yè)務(wù)創(chuàng)建的,因此也被稱為"面向應(yīng)用型數(shù)據(jù)庫" | 是針對各特定業(yè)務(wù)主題域的分析任務(wù)創(chuàng)建的德澈,因此也被稱為"面向主題型數(shù)據(jù)庫" |
OLAP典型架構(gòu)
OLAP有多種實現(xiàn)方法歇攻,根據(jù)存儲數(shù)據(jù)的方式不同可以分為ROLAP、MOLAP梆造、HOLAP
名稱 | 描述 | 細(xì)節(jié)數(shù)據(jù)存儲位置 | 聚合后的數(shù)據(jù)存儲位置 |
---|---|---|---|
ROLAP(Relational OLAP) | 基于關(guān)系數(shù)據(jù)庫的OLAP實現(xiàn) | 關(guān)系型數(shù)據(jù)庫 | 關(guān)系型數(shù)據(jù)庫 |
MOLAP(Multidimensional OLAP) | 基于多維數(shù)據(jù)組織的OLAP實現(xiàn) | 數(shù)據(jù)立方體 | 數(shù)據(jù)立方體 |
HOLAP(Hybrid OLAP) | 基于混合數(shù)據(jù)組織的OLAP實現(xiàn) | 關(guān)系型數(shù)據(jù)庫 | 數(shù)據(jù)立方體 |
ROLAP(Relational Online Analytical Processing)
ROLAP架構(gòu)并不會生成實際的多維數(shù)據(jù)集缴守,而是使用雪花模式以及多個關(guān)系表對數(shù)據(jù)立方體進行模擬,它的OLAP引擎就是將用戶的OLAP操作,如上鉆下鉆過濾合并等屡穗,轉(zhuǎn)換成SQL語句提交到數(shù)據(jù)庫中執(zhí)行贴捡,并且提供聚集導(dǎo)航功能,根據(jù)用戶操作的維度和度量將SQL查詢定位到最粗粒度的事實表上去
這種架構(gòu)下的查詢沒有MOLAP快速村砂。因為ROLAP中栈暇,所有的查詢都是被轉(zhuǎn)換為SQL語句執(zhí)行的。而這些SQL語句的執(zhí)行會涉及到多個表之間的JOIN操作箍镜,沒有MOLAP速度快,往往都是通過內(nèi)存計算實現(xiàn)煎源。(內(nèi)存的昂貴大家是知道的)
MOLAP(Multidimensional Online Analytical Processing)
MOLAP架構(gòu)會生成一個新的多維數(shù)據(jù)集色迂,也可以說是構(gòu)建了一個實際數(shù)據(jù)立方體。事先將匯總數(shù)據(jù)計算好手销,存放在自己特定的多維數(shù)據(jù)庫中歇僧,用戶的OLAP操作可以直接映射到多維數(shù)據(jù)庫的訪問,不通過SQL訪問锋拖。(空間換時間诈悍,典型代表Kylin)
在該立方體中,每一格對應(yīng)一個直接地址兽埃,且常用的查詢已被預(yù)先計算好侥钳。因此每次的查詢都是非常快速的柄错,但是由于立方體的更新比較慢舷夺,所以是否使用這種架構(gòu)得具體問題具體分析。
HOLAP(Hybrid Online Analytical Processing)
這種架構(gòu)綜合參考MOLAP和ROLAP而采用一種混合解決方案售貌,將某些需要特別提速的查詢放到MOLAP引擎给猾,其他查詢則調(diào)用ROLAP引擎。上述MOLAP和ROLAP的結(jié)合颂跨。它提供了更大的靈活度敢伸,MOLAP提供提供了更加快速的響應(yīng)速度。但是帶來的問題是恒削,數(shù)據(jù)裝載的效率非常低池颈,因為其實就是將多維的數(shù)據(jù)預(yù)先填好,但是隨著數(shù)據(jù)量過大維度成本越高钓丰,容易引起“數(shù)據(jù)爆炸”饶辙。
OLAP數(shù)據(jù)立方體(Data Cube)
OLAP(online analytical processing)是一種軟件技術(shù),它使分析人員能夠迅速斑粱、一致弃揽、交互地從各個方面觀察信息,以達到深入理解數(shù)據(jù)的目的。從各方面觀察信息矿微,也就是從不同的維度分析數(shù)據(jù)痕慢,因此OLAP也稱為多維分析。
很多年前涌矢,當(dāng)我們要手工從一堆數(shù)據(jù)中提取信息時掖举,我們會分析一堆數(shù)據(jù)報告。通常這些數(shù)據(jù)報告采用二維表示娜庇,是行與列組成的二維表格塔次。但在真實世界里我們分析數(shù)據(jù)的角度很可能有多個,數(shù)據(jù)立方體可以理解為就是維度擴展后的二維表格名秀。下圖展示了一個三維數(shù)據(jù)立方體:
更多時候數(shù)據(jù)立方體是N維的励负。它的實現(xiàn)有兩種方式。其中星形模式就是其中一種匕得,該模式其實是一種連接關(guān)系表與數(shù)據(jù)立方體的橋梁继榆。但對于大多數(shù)純OLAP使用者來講,數(shù)據(jù)分析的對象就是這個邏輯概念上的數(shù)據(jù)立方體汁掠,其具體實現(xiàn)不用深究略吨。對于這些OLAP工具的使用者來講,基本用法是首先配置好維表考阱、事實表翠忠,然后在每次查詢的時候告訴OLAP需要展示的維度和事實字段和操作類型即可。
最常見的五大操作:切片乞榨,切塊负间,旋轉(zhuǎn),上卷姜凄,下鉆
切片和切塊(Slice and Dice)
在數(shù)據(jù)立方體的某一維度上選定一個維成員的操作叫切片政溃,而對兩個或多個維執(zhí)行選擇則叫做切塊。下圖邏輯上展示了切片和切塊操作:
旋轉(zhuǎn)(Pivot)
旋轉(zhuǎn)就是指改變報表或頁面的展示方向态秧。對于使用者來說董虱,就是個視圖操作,而從SQL模擬語句的角度來說申鱼,就是改變SELECT后面字段的順序而已愤诱。下圖邏輯上展示了旋轉(zhuǎn)操作:
上卷和下鉆(Rol-up and Drill-down)
上卷可以理解為"無視"某些維度;下鉆則是指將某些維度進行細(xì)分捐友。下圖邏輯上展示了上卷和下鉆操作:
Cube 和 Cuboid
Cube(或 Data Cube)淫半,即數(shù)據(jù)立方體,是一種常用于數(shù)據(jù)分析與索引的技術(shù)匣砖;它可以對原始數(shù)據(jù)建立多維度索引科吭。通過 Cube 對數(shù)據(jù)進行分析昏滴,可以大大加快數(shù)據(jù)的查詢效率。
Cuboid 特指在某一種維度組合下所計算的數(shù)據(jù)对人。給定一個數(shù)據(jù)模型谣殊,我們可以對其上的所有維度進行組合。對于 N 個維度來說牺弄,組合的所有可能性共有 2 的 N 次方種姻几。對于每一種維度的組合,將度量做 聚合運算势告,然后將運算的結(jié)果保存為一個物化視圖蛇捌,稱為 Cuboid。
所有維度組合的 Cuboid 作為一個整體咱台,被稱為 Cube络拌。所以簡單來說,一個 Cube 就是許多按維度聚合的物化視圖的集合吵护。
下面來列舉一個具體的例子:
假定有一個電商的銷售數(shù)據(jù)集,其中維度包括 時間(Time)表鳍、商品(Item)馅而、地點(Location)和供應(yīng)商(Supplier),度量為銷售額(GMV)譬圣。
那么所有維度的組合就有 2 的 4 次方 =16 種
一維度(1D) 的組合有[Time]瓮恭、[Item]、[Location]厘熟、[Supplier]4 種
二維度(2D)的組合 有[Time屯蹦,Item]、[Time绳姨,Location]登澜、[Time、Supplier]飘庄、[Item脑蠕,Location]、 [Item跪削,Supplier]谴仙、[Location,Supplier]6 種
三維度(3D)的組合也有 4 種
零維度(0D)的組合有 1 種
四維度(4D)的組合有 1 種