CSDN|一文带你认清数据仓库“维度模型设计”与“分层架构”

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作者 | Alice菌责编 | 王晓曼出品 | CSDN博客数据仓库纬度模型设计1. 纬度建模基本概念维度模型是数据仓库领域大师Ralph Kimall所倡导，他的《数据仓库工具箱》，是数据仓库工程领域最流行的数仓建模经典。维度建模以分析决策的需求出发构建模型，构建的数据模型为分析需求服务，因此它重点解决用户如何更快速完成分析需求，同时还有较好的大规模复杂查询的响应性能。维度建模是专门应用于分析型数据库、数据仓库、数据集市建模的方法。数据集市可以理解为是一种"小型数据仓库" 。1.1事实表发生在现实世界中的操作型事件，其所产生的可度量数值，存储在事实表中。从最低的粒度级别来看，事实表行对应一个度量事件，反之亦然。事实表表示对分析主题的度量。比如一次购买行为我们就可以理解为是一个事实。
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图中的订单表就是一个事实表，可以理解他就是在现实中发生的一次操作型事件，每完成一个订单，就会在订单中增加一条记录。事实表的特征：表里没有存放实际的内容，他是一堆主键的集合，这些ID分别能对应到维度表中的一条记录。事实表包含了与各维度表相关联的外键，可与维度表关联。事实表的度量通常是数值类型（条/个/次），且记录数会不断增加，表数据规模迅速增长。1.2维度表维度表示要对数据进行分析时所用的一个量，比如你要分析产品销售情况，你可以选择按类别进行分析,或按区域分析。这样的按…分析就构成一个维度。上图中的用户表、商家表、时间表这些都属于维度表。这些表都有一个唯一的主键，然后在表中存放了详细的数据信息。例如：交易金额分析分析男性用户的订单金额、联想商品的订单金额、第一季度的订单金额、手机的订单金额、家里下单的订单金额。例如：学生分析姓张的同学有多少、男性的同学有多少、江苏的同学有多少、身高小于170cm的同学有多少、年龄小于23岁的同学有多少。维度表的特征：每个维度表都包含单一的主键列。维度表的主键可以作为与之关联的任何事实表的外键，当然，维度表行的描述环境应与事实表行完全对应。维度表通常比较宽，是扁平型非规范表，包含大量的低粒度的文本属性。总的说来，在数据仓库中不需要严格遵守规范化设计原则。因为数据仓库的主导功能就是面向分析，以查询为主，不涉及数据更新操作。需要强调的是:

事实表的设计是以能够正确记录历史信息为准则。
维度表的设计是以能够以合适的角度来聚合主题内容为准则。

2. 维度建模三种模式2.1星形模型星形模式(Star Schema)是最常用的维度建模方式。星型模式是以事实表为中心，所有的维度表直接连接在事实表上，像星星一样。星形模式的维度建模由一个事实表和一组维度表成，且具有以下特点： a. 维表只和事实表关联，维表之间没有关联； b. 每个维表主键为单列，且该主键放置在事实表中，作为两边连接的外键； c. 以事实表为核心，维度表围绕核心呈星形分布；

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2.2雪花模式雪花模式(Snowflake Schema)是对星形模式的扩展。雪花模式的维度表可以拥有其他维度表的，虽然这种模型相比星型更规范一些，但是由于这种模型不太容易理解，维护成本比较高，而且性能方面需要关联多层维表，性能也比星型模型要低。所以一般不是很常用。

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2.3星座模式星座模式是星型模式延伸而来，星型模式是基于一张事实表的，而星座模式是基于多张事实表的，而且共享维度信息。前面介绍的两种维度建模方法都是多维表对应单事实表，但在很多时候维度空间内的事实表不止一个，而一个维表也可能被多个事实表用到。在业务发展后期，绝大部分维度建模都采用的是星座模式。数据仓库分层架构1. 为什么要分层分层的主要原因是在管理数据的时候，能对数据有一个更加清晰的掌控，详细来讲，主要有下面几个原因：清晰数据结构：每一个数据分层都有它的作用域，这样我们在使用表的时候能更方便地定位和理解。方便数据血缘追踪：简单来说，我们最终给业务呈现的是一个能直接使用业务表，但是它的来源有很多，如果有一张来源表出问题了，我们希望能够快速准确地定位到问题，并清楚它的危害范围。减少重复开发：规范数据分层，开发一些通用的中间层数据，能够减少极大的重复计算。把复杂问题简单化：将一个复杂的任务分解成多个步骤来完成，每一层只处理单一的步骤，比较简单和容易理解。而且便于维护数据的准确性，当数据出现问题之后，可以不用修复所有的数据，只需要从有问题的步骤开始修复。屏蔽原始数据的异常:屏蔽业务的影响，不必改一次业务就需要重新接入数据。2.数仓分层思想数据分层，每个企业根据自己的业务需求可以分成不同的层次，但是最基础的分层思想，理论上数据分为三个层，数据运营层、数据仓库层、数据服务层。基于这个基础分层之上添加新的层次，来满足不同的业务需求。数据运营层（ODS）Operatedata store（操作数据-存储），是最接近数据源中数据的一层，数据源中的数据，经过抽取、洗净、传输，也就说传说中的ETL之后，装入ODS层。本层的数据，总体上大多是按照源头业务系统的分类方式而分类的。例如：MySQL里面的一张表可以通过sqoop之间抽取到ODS层。ODS层数据的来源方式：