数据仓库维度模型设计

维度建模基本概念

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"。

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。

事实表

数据仓库 建模工具包括 数据仓库的建模_数据仓库


图中的订单表就是一个事实表,你可以理解他就是在现实中发生的一次操作型事件,我们每完成一个订单,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,且记录数会不断增加,表数据规模迅速增长。

维度表

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。

维度表示你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, 你可以选择按类别来进行分析,或按区域来分析。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。

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。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。

维度建模三种模式

星型模型

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,维表围绕核心呈星形分布;

星型模型

数据仓库 建模工具包括 数据仓库的建模_big data_02

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。

雪花模型

数据仓库 建模工具包括 数据仓库的建模_数据分析_03


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。

星座模型

数据仓库 建模工具包括 数据仓库的建模_big data_04