數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)的架構(gòu)方式及其比較

1、數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)的架構(gòu)方式及其比較數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)的架構(gòu)方式及其比較傳統(tǒng)的關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)一般采用二維數(shù)表的形式來(lái)表示數(shù)據(jù)，一個(gè)維是行，另一個(gè)維是列，行和列的交叉處就是數(shù)據(jù)元素。關(guān)系數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)是關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)模型，通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)的SQL語(yǔ)言來(lái)加以實(shí)現(xiàn)。數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)是多維維數(shù)據(jù)庫(kù)，它它擴(kuò)展了關(guān)系系數(shù)據(jù)庫(kù)模型型，以星形架架構(gòu)為主要結(jié)結(jié)構(gòu)方式的，并并在它的基礎(chǔ)礎(chǔ)上，擴(kuò)展出出理論雪花形形架構(gòu)和數(shù)據(jù)據(jù)星座等方式式，但不管是是哪一種架構(gòu)構(gòu)，維度表、事事實(shí)表和事實(shí)實(shí)表中的量度度都是必不可可少的組成要要素。下面解解析由這些要要素構(gòu)成的數(shù)數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)的架架構(gòu)方式。1星形架構(gòu)星形模型是最常常用的數(shù)據(jù)倉(cāng)倉(cāng)庫(kù)設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)構(gòu)的實(shí)現(xiàn)模式式，它使數(shù)據(jù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)形成了了一

2、個(gè)集成系系統(tǒng)，為最終終用戶提供報(bào)報(bào)表服務(wù)，為為用戶提供分分析服務(wù)對(duì)象象。星形模式式通過(guò) 使用用一個(gè)包含主主題的事實(shí)表表和多個(gè)包含含事實(shí)的非正正規(guī)化描述的的維度表來(lái)支支持各種決策策查詢。星形形模型可以采采用關(guān)系型數(shù)數(shù)據(jù)庫(kù)結(jié)構(gòu)，模模型的核心是是事實(shí)表，圍圍繞事實(shí)表 的是維度表表。通過(guò)事實(shí)實(shí)表將各種不不同的維度表表連接起來(lái)，各各個(gè)維度表都都連接到中央央事實(shí)表。維維度表中的對(duì)對(duì)象通過(guò)事實(shí)實(shí)表與另一維維度表中的對(duì)對(duì)象相關(guān)聯(lián)這這樣就能建立立各 個(gè)維度度表對(duì)象之間間的聯(lián)系。每每一個(gè)維度表表通過(guò)一個(gè)主主鍵與事實(shí)表表進(jìn)行連接，如如圖3-100所示。圖3-10 星形架構(gòu)示示意圖事實(shí)表主要包含含了描述特定定商業(yè)事件

3、的的數(shù)據(jù)，即某某些特定商業(yè)業(yè)事件的度量量值。一般情情況下，事實(shí)實(shí)表中的數(shù)據(jù)據(jù)不允許修改改，新的數(shù)據(jù)據(jù)只是簡(jiǎn)單地地添加進(jìn)事實(shí)實(shí)表 中，維維度表主要包包含了存儲(chǔ)在在事實(shí)表中數(shù)數(shù)據(jù)的特征數(shù)數(shù)據(jù)。每一個(gè)個(gè)維度表利用用維度關(guān)鍵字字通過(guò)事實(shí)表表中的外鍵約約束于事實(shí)表表中的某一行行，實(shí)現(xiàn)與事事實(shí)表的關(guān)聯(lián)聯(lián)，這就要 求事實(shí)表中中的外鍵不能能為空，這與與一般數(shù)據(jù)庫(kù)庫(kù)中外鍵允許許為空是不同同的。這種結(jié)結(jié)構(gòu)使用戶能能夠很容易地地從維度表中中的數(shù)據(jù)分析析開(kāi)始，獲得得維度關(guān)鍵字字，以便連接接到中 心的的事實(shí)表，進(jìn)進(jìn)行查詢，這這樣就可以減減少在事實(shí)表表中掃描的數(shù)數(shù)據(jù)量，以提提高查詢性能能。在AdventtureWoork

4、sDWW數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)中中，若以網(wǎng)絡(luò)絡(luò)銷售數(shù)據(jù)為為事實(shí)表，把把與網(wǎng)絡(luò)銷售售相關(guān)的多個(gè)個(gè)商業(yè)角度（如如產(chǎn)品、時(shí)間間、顧客、銷銷售區(qū)域和促促銷 手段等等）作為維度度來(lái)衡量銷售售狀況，則這這些表在數(shù)據(jù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)中的構(gòu)構(gòu)成如圖3-11所示，可可見(jiàn)這幾個(gè)表表在數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)庫(kù)中是以星形形模型來(lái)架構(gòu)構(gòu)的。星形模式雖然是是一個(gè)關(guān)系模模型，但是它它不是一個(gè)規(guī)規(guī)范化的模型型。在星形模模式中，維度度表被故意地地非規(guī)范化了了，這是星形形模式與OLLTP系統(tǒng)中中關(guān)系模式的的基本區(qū)別。 使用星形模式主主要有兩方面面的原因：提提高查詢的效效率。采用星星形模式設(shè)計(jì)計(jì)的數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)庫(kù)的優(yōu)點(diǎn)是由由于數(shù)據(jù)的組組織已經(jīng)過(guò)預(yù)預(yù)處理，主要要數(shù)據(jù)都在龐龐大

5、的事實(shí)表表中， 所以以只要掃描事事實(shí)表就可以以進(jìn)行查詢，而而不必把多個(gè)個(gè)龐大的表聯(lián)聯(lián)接起來(lái)，查查詢?cè)L問(wèn)效率率較高，同時(shí)時(shí)由于維表一一般都很小，甚甚至可以放在在高速緩存中中，與事實(shí)表表進(jìn)行連 接接時(shí)其速度較較快，便于用用戶理解；對(duì)對(duì)于非計(jì)算機(jī)機(jī)專業(yè)的用戶戶而言，星形形模式比較直直觀，通過(guò)分分析星形模式式，很容易組組合出各種查查詢。圖3-11 AdvenntureWWorksDDW數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)庫(kù)中部分表構(gòu)構(gòu)成的星形架架構(gòu)2雪花形架構(gòu)構(gòu)雪花模型是對(duì)星星形模型的擴(kuò)擴(kuò)展，每一個(gè)個(gè)維度都可以以向外連接多多個(gè)詳細(xì)類別別表。在這種種模式中，維維度表除了具具有星形模型型中維度表的的功能外，還還連接對(duì)事實(shí)實(shí)表進(jìn) 行詳

6、詳細(xì)描述的詳詳細(xì)類別表，詳詳細(xì)類別表通通過(guò)對(duì)事實(shí)表表在有關(guān)維上上的詳細(xì)描述述達(dá)到了縮小小事實(shí)表和提提高查詢效率率的目的，如如圖3-122所示。雪花模型對(duì)星形形模型的維度度表進(jìn)一步標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)化，對(duì)星星形模型中的的維度表進(jìn)行行了規(guī)范化處處理。雪花模模型的維度表表中存儲(chǔ)了正正規(guī)化的數(shù)據(jù)據(jù)，這種結(jié)構(gòu)構(gòu)通過(guò)把多個(gè)個(gè)較小 的標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)化表（而而不是星形模模型中的大的的非標(biāo)準(zhǔn)化表表）聯(lián)合在一一起來(lái)改善查查詢性能。由由于采取了標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)化及維的的低粒度，雪雪花模型提高高了數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)庫(kù)應(yīng)用的靈活活性。這些連接需要花花費(fèi)相當(dāng)多的的時(shí)間。一般般來(lái)說(shuō)，一個(gè)個(gè)雪花形圖表表要比一個(gè)星星形圖表效率率低。在AdventtureWoorks

7、DWW數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)中中，以圖3-11的架構(gòu)構(gòu)圖為基礎(chǔ)，可可以擴(kuò)展出雪雪花模型的架架構(gòu)，“DiimProdduct”表表有一個(gè)詳細(xì)細(xì)類 別表“DimProductSubcategory”，而“DimCustomer”表也有一個(gè)表示客戶地區(qū)的表“DimGeograph”表作為其詳細(xì) 類別表，將它們加入數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)后，整個(gè)數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)就是雪花形架構(gòu)，如圖3-13所示。 錯(cuò)誤！圖3-12 雪花模型架架構(gòu)示意圖圖3-13 AdvenntureWWorksDDW數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)庫(kù)中部分表構(gòu)構(gòu)成的雪花形形架構(gòu)3星形與雪花花形架構(gòu)的比比較在3.1節(jié)的討討論中可以得得知，在數(shù)據(jù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)中表與與表之間是不不必滿足3個(gè)個(gè)范式的，也也不必

8、考慮數(shù)數(shù)據(jù)冗余，相相反，為了在在分析型查詢?cè)冎蝎@得較好好的性能，數(shù)數(shù)據(jù)倉(cāng) 庫(kù)中中的表還應(yīng)該該盡量集中同同類型的數(shù)據(jù)據(jù)，同時(shí)把有有些常見(jiàn)的統(tǒng)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)進(jìn)行行合并。按照照這種思想，圖圖3-13中中的“DimmProduuctSubbcateggory” 表和“DiimGeoggraph”表表可以并入“DimProduct”表和“DimGeograph”表中使整個(gè)數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)呈現(xiàn)星形架構(gòu)，但是微軟在設(shè)計(jì) AdventureWorksDW數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)時(shí)并沒(méi)有這樣做，反而在“DimProductSubcategory”表和“DimProduct”表及 “DimGeograph”表和“DimGeograph”表之間

9、設(shè)計(jì)成滿足一定范式要求的結(jié)構(gòu)，下面將解釋其原因。標(biāo)準(zhǔn)的關(guān)系數(shù)據(jù)據(jù)表不能滿足足數(shù)據(jù)的分析析能力，所以以對(duì)表進(jìn)行非非標(biāo)準(zhǔn)化處理理以形成數(shù)據(jù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)中特有有的星形架構(gòu)構(gòu)方式，但這這樣一來(lái)，如如果所有的分分析維度都作作為事 實(shí)表表的一個(gè)直接接維度，數(shù)據(jù)據(jù)的冗余是相相當(dāng)大的，比比如將“DiimProdductSuubcateegory”表表合并到“DDimProoduct”表表中，的確能能形成一 個(gè)個(gè)關(guān)于產(chǎn)品所所有屬性的維維度，但要在在一張表中表表達(dá)產(chǎn)品類別別屬性和產(chǎn)品品的屬性，需需要的存儲(chǔ)空空間是相當(dāng)大大的。由此可可以看出，在在星形架構(gòu)的的基礎(chǔ)上擴(kuò)展展出雪花形架架 構(gòu)，實(shí)質(zhì)質(zhì)上是在分析析查詢的性能能和數(shù)

10、據(jù)倉(cāng)庫(kù)庫(kù)的存儲(chǔ)容量量2方面進(jìn)行行權(quán)衡的結(jié)果果。表3-33具體比較了了2種類型的的架構(gòu)差異。只只有明確了這這些差異，才才能在設(shè)計(jì)數(shù)數(shù)據(jù)倉(cāng) 庫(kù)時(shí)時(shí)選擇最合適適的架構(gòu)方式式。表3-3 雪雪花形與星形形層次結(jié)構(gòu)的的差異星 形雪 花 形形行數(shù)多少可讀性容易難表格數(shù)量少多搜索維的時(shí)間快慢4星座模式一個(gè)復(fù)雜的商業(yè)業(yè)智能應(yīng)用往往往會(huì)在數(shù)據(jù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)中存放放多個(gè)事實(shí)表表，這時(shí)就會(huì)會(huì)出現(xiàn)多個(gè)事事實(shí)表共享某某一個(gè)或多個(gè)個(gè)維表的情況況，這就是事事實(shí)星座，也也稱為星系模模式（gallaxy sschemaa）。在 AdveentureeWorkssDW數(shù)據(jù)倉(cāng)倉(cāng)庫(kù)中有多個(gè)個(gè)事實(shí)，為了了便于顯示，取取最重要的22個(gè)事實(shí)表“Fa

11、ctInternetSales”和 “FactResellerSales”作為星座模式的例子。由于對(duì)網(wǎng)絡(luò)銷售和批發(fā)商銷售的分析有很多觀察視角都是相同的，因而這2個(gè)事實(shí)表共享的維度表 較多，比如促銷手段、時(shí)間和產(chǎn)品等。在數(shù)據(jù)庫(kù)關(guān)系圖中把它們的關(guān)系表現(xiàn)出來(lái)后，如圖3-14所示。圖3-14 數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)的的事實(shí)星座模模式示例5數(shù)據(jù)集市數(shù)據(jù)集市是在構(gòu)構(gòu)建數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)庫(kù)的時(shí)候經(jīng)常常用到的一個(gè)個(gè)詞匯。如果果說(shuō)數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)庫(kù)是企業(yè)范圍圍的，收集的的是關(guān)于整個(gè)個(gè)組織的主題題，如顧客、商商品、銷售、資資產(chǎn)和人員等等 方面的信信息，那么數(shù)數(shù)據(jù)集市則是是包含企業(yè)范范圍數(shù)據(jù)的一一個(gè)子集，例例如只包含銷銷售主題的信信息，這樣數(shù)數(shù)據(jù)集市只對(duì)對(duì)特定的用戶戶是有用的，其其范圍限于選選定的主題。數(shù)據(jù)集市面向企企業(yè)中的某個(gè)個(gè)部門（或某某個(gè)主題）是是從數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)庫(kù)中劃分出來(lái)來(lái)的，這種劃劃分可以是邏邏輯上的，也也可以是物理理上的。例如如在AdveentureeWorkssDW數(shù)據(jù)倉(cāng)倉(cāng)庫(kù)中就是邏邏輯上劃分的的數(shù)據(jù)集市。數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)中存放放了企業(yè)的整整體信息，而而數(shù)據(jù)集市只只存放了某個(gè)個(gè)主題需要的的信息，其目目的是減少數(shù)數(shù)據(jù)處理量，使使信息的利用用更加快捷和和靈活。數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)由于是是企業(yè)范圍的的，能對(duì)多個(gè)個(gè)相關(guān)