数据仓库开发模型ppt课件.ppt
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1、第二章第二章 数据仓库开发模型数据仓库开发模型v 在创建数据仓库之时,需要使用各种数据模型对在创建数据仓库之时,需要使用各种数据模型对数据仓库进行描述。数据仓库进行描述。v 数据仓库的开发人员依据这些数据模型,才能开数据仓库的开发人员依据这些数据模型,才能开发出一个满足用户需求的数据仓库。发出一个满足用户需求的数据仓库。v 使开发人员能够将注意力集中在数据仓库开发的使开发人员能够将注意力集中在数据仓库开发的主要部分。主要部分。v 模型有更好的适应性,更易于修改。模型有更好的适应性,更易于修改。v 当用户的需求改变时,仅对模型做出相应的变化当用户的需求改变时,仅对模型做出相应的变化就能反映这个改
2、变。就能反映这个改变。 v2.1数据仓库开发模型数据仓库开发模型 v2.2数据仓库概念模型数据仓库概念模型v2.3数据仓库逻辑模型数据仓库逻辑模型 v2.4数据仓库的物理模型数据仓库的物理模型 v2.5数据仓库的元数据模型数据仓库的元数据模型 v2.6数据仓库的粒度和聚集模型数据仓库的粒度和聚集模型 目目 录录2.1 数据仓库开发模型数据仓库开发模型v模型是对现实世界进行抽象的工具。模型是对现实世界进行抽象的工具。v在信息管理中需要将现实世界的事物及其有关特征在信息管理中需要将现实世界的事物及其有关特征转换为信息世界的数据才能对信息进行处理与管理,转换为信息世界的数据才能对信息进行处理与管理,
3、这就需要依靠数据模型作为这种转换的桥梁。这就需要依靠数据模型作为这种转换的桥梁。v这种转换一般需要经历从现实到概念模型,从概念这种转换一般需要经历从现实到概念模型,从概念模型到逻辑模型,从逻辑模型到物理模型的转换过模型到逻辑模型,从逻辑模型到物理模型的转换过程。程。 概念模型概念模型逻辑模型逻辑模型物理模型物理模型数据仓库的开发过程 概念模型概念模型逻辑模型逻辑模型物理模型物理模型现实世界现实世界第一级抽象第一级抽象第二级抽象第二级抽象第三级抽象第三级抽象现实世界现实世界概念世界概念世界逻辑世界逻辑世界计算机世界计算机世界信用信用特性特性属性属性列(字段、列(字段、数据项)数据项)张三张三个体
4、个体实体实体记录记录客户客户整体整体同质总体同质总体表文件表文件客户与产品客户与产品整体间联系整体间联系异质总体异质总体数据库数据库v 四个世界三级抽象四个世界三级抽象v 数据仓库的设计就是在概念模型、逻辑模型和物理模型的依次转换过数据仓库的设计就是在概念模型、逻辑模型和物理模型的依次转换过程中实现的。作为数据仓库的灵魂程中实现的。作为数据仓库的灵魂元数据模型则自始至终伴随着元数据模型则自始至终伴随着数据仓库的开发、实施与使用。数据粒度和聚集模型也在数据仓库的数据仓库的开发、实施与使用。数据粒度和聚集模型也在数据仓库的创建中发挥着指导的作用,指导着数据仓库的具体实现。创建中发挥着指导的作用,指
5、导着数据仓库的具体实现。现实世界现实世界概念模型概念模型逻辑模型逻辑模型物理模型物理模型数据仓库数据仓库元数据模型元数据模型数据数据粒度粒度和聚和聚集模集模型型v 数据仓库的数据模型数据仓库的数据模型2.2 数据仓库概念模型数据仓库概念模型财务部门财务部门销售收入账应收账应付账成本账销售部门销售部门销售计划销售合同销售统计人事部门人事部门员工业绩记录员工技能情况员工薪酬表企业数据模型企业数据模型销售部门销售部门人事部门人事部门财务部门财务部门企业数据模型2.2.1 2.2.1 概念数据模型概念数据模型v 数据仓库概念模型的设计可以使用业务数数据仓库概念模型的设计可以使用业务数据处理系统中的据处
6、理系统中的E-R图,但两者有一些差距。图,但两者有一些差距。 数据仓库的数据模型中不包含操作型的数据,数据仓库的数据模型只包含用户所感兴趣的分析数据、描述数据和细节数据。 数据仓库的数据模型扩充了关键字结构,增加了时间属性作为关键字的一部分。 数据仓库的数据模型中还增加了一些由基本数据所导出的衍生数据,这些导出的衍生数据主要用于对企业的管理决策进行分析 。2.2.1 2.2.1 概念数据模型概念数据模型2.2.1 2.2.1 概念数据模型概念数据模型v数据传统的数据传统的E-R图不能直接用于数据仓库的概念图不能直接用于数据仓库的概念模型的设计,只能对其中的元素作修改后使用。模型的设计,只能对其
7、中的元素作修改后使用。v将实体分成:将实体分成:指标实体(事实实体)、维度实体指标实体(事实实体)、维度实体和详细类别实体(引用实体)。和详细类别实体(引用实体)。指标实体(事实实体)指标实体名指标实体名维度实体维度实体名名详细类别详细类别实体名实体名维度实体详细类别实体(引用实体) 现实世界中的业务处理或某一事件的逻辑表示。是数据仓现实世界中的业务处理或某一事件的逻辑表示。是数据仓库中的实体表。对指标实体数据的管理是数据仓库管理的重点库中的实体表。对指标实体数据的管理是数据仓库管理的重点。可以形成一个维度体系,具备访问和过滤指标实体的能力。可以形成一个维度体系,具备访问和过滤指标实体的能力。
8、是数据仓库中的较小的表。是数据仓库中的较小的表。与现实世界中的某一个实体相对应。它具有终止操作与现实世界中的某一个实体相对应。它具有终止操作的作用。的作用。v 用户通过维度实体得到指标实体数据,而在操作到详细类别实体时停用户通过维度实体得到指标实体数据,而在操作到详细类别实体时停止操作。止操作。 长期的框架长期的框架 静态静态 数据通常是汇总的数据通常是汇总的 特殊查询访问特殊查询访问 定期更新定期更新 数据驱动数据驱动短期的框架短期的框架快速变化快速变化记录级的访问记录级的访问标准查询访问标准查询访问实时更新实时更新事件驱动事件驱动2.2.2 2.2.2 规范的数据模型规范的数据模型v 第一
9、范式、第二范式、第三范式数据仓库的反规范化处第一范式、第二范式、第三范式数据仓库的反规范化处理,将小表合并,以减少多表查询时的表的连接操作。理,将小表合并,以减少多表查询时的表的连接操作。2.2.2 2.2.2 规范的数据模型规范的数据模型v数据仓库中的各个实体不是对等的,在建立实数据仓库中的各个实体不是对等的,在建立实体时,需要根据载入数据实体的数据量来考虑体时,需要根据载入数据实体的数据量来考虑数据仓库中数据的结构设计数据仓库中数据的结构设计。2.2.3 2.2.3 星型模型星型模型事实表事实表维度表维度表维度表维度表维度表维度表维度表维度表维度表维度表v 星型模型是最常用的数据仓库设计结
10、构的实现模式。使数据星型模型是最常用的数据仓库设计结构的实现模式。使数据仓库形成了一个集成系统,为用户提供分析服务对象。仓库形成了一个集成系统,为用户提供分析服务对象。 v 核心是事实表,围绕事实表的是维度表。通过事实表将各种核心是事实表,围绕事实表的是维度表。通过事实表将各种不同的维度表连接起来,各个维度表都连接到中央事实表。不同的维度表连接起来,各个维度表都连接到中央事实表。2.2.3 2.2.3 星型模型星型模型v事实表:包含主题。维度表:包含事实的非正规化事实表:包含主题。维度表:包含事实的非正规化描述。描述。v星型模型可以采用关系型数据库结构。维度表中的星型模型可以采用关系型数据库结
11、构。维度表中的对象通过事实表与另一维度表中的对象相关。通过对象通过事实表与另一维度表中的对象相关。通过事实表将多个维度表进行关联,就能建立各个维度事实表将多个维度表进行关联,就能建立各个维度表对象之间的联系。表对象之间的联系。v每一个维度表通过一个主键与事实表进行连接。维每一个维度表通过一个主键与事实表进行连接。维度表利用维度关键字通过事实表中的外键约束于事度表利用维度关键字通过事实表中的外键约束于事实表中的某一行。事实表中的外键不得为空。实表中的某一行。事实表中的外键不得为空。2.2.4 2.2.4 雪花模型雪花模型事实表事实表维度表维度表维度表维度表维度表维度表维度表维度表维度表维度表详细
12、类别表详细类别表详细类别表详细类别表v 星雪花模型是对星型模型的扩展,每一个维度都可以向外连接到多个详星雪花模型是对星型模型的扩展,每一个维度都可以向外连接到多个详细类别表。细类别表。v 雪花模型对星型模型的维度表进一步标准化,对星型模型中的维度表进雪花模型对星型模型的维度表进一步标准化,对星型模型中的维度表进行了规范化处理。行了规范化处理。 2.3 数据仓库逻辑模型数据仓库逻辑模型v 逻辑模型亦称为中间层数据模型,它是对高层概念模型的逻辑模型亦称为中间层数据模型,它是对高层概念模型的细分,在高层模型中所标识的每个主题域或指标实体都需细分,在高层模型中所标识的每个主题域或指标实体都需要与一个逻
13、辑模型相对应。要与一个逻辑模型相对应。中层逻辑模型中层逻辑模型高层逻辑模型高层逻辑模型中层逻辑模型中层逻辑模型高层概念模型与中层逻辑模型的对应关系逻辑模型的基本结构基本基本数据组数据组二级二级数据组数据组联接联接数据组数据组超类型超类型子类型子类型类型类型数据组数据组存有唯一的主要主题域,包含只出现一次属性存有唯一的主要主题域,包含只出现一次属性和键。和键。存有可以存在多次的属性。存有可以存在多次的属性。用于本组主要主题域与其他主要主题域之间的用于本组主要主题域与其他主要主题域之间的联系。它往往是一个主题的公共码主键。联系。它往往是一个主题的公共码主键。数据的类型。由不同数据组组成。一般可以分
14、数据的类型。由不同数据组组成。一般可以分为超类型数据组合子类型数据组。为超类型数据组合子类型数据组。v 除联接数据组外的三种数据组的划分都基于数据的不同稳定除联接数据组外的三种数据组的划分都基于数据的不同稳定性。基本数据组的稳定性大于二级数据组,而二级数据组的性。基本数据组的稳定性大于二级数据组,而二级数据组的稳定性大于类型数据组。稳定性大于类型数据组。信息反馈信息反馈贵宾卡贵宾卡账号账号姓名姓名客户类型客户类型初次交易时间初次交易时间账号账号省省市市县县街道街道邮政编码邮政编码账号账号现金交易额现金交易额信用交易额信用交易额账号账号商品编号商品编号时间时间交易量交易量账号账号最大信用额最大信
15、用额最近信用发生时间最近信用发生时间账号账号记录人记录人反馈类型反馈类型反馈时间反馈时间账号账号服务种类服务种类时间时间服务费用服务费用信用交易信用交易客户编号客户编号交易记录交易记录信用状况信用状况商品交易商品交易服务交易服务交易签字签字现金交易现金交易 账号账号交易额交易额信用额信用额信用时间信用时间 某超市企业用户的逻辑模型2.3.1 2.3.1 事实表模型设计事实表模型设计包含数据仓库中的大量的基本业务详细信息包含数据仓库中的大量的基本业务详细信息。客户事实表客户事实表v客户基本情况表(账号客户基本情况表(账号Integer9,姓名,姓名Character12,出生地,出生地Chara
16、cter20,初次交易时间初次交易时间Date,)v客户变动情况表(账号客户变动情况表(账号Integer9,省,省Character20,县,县Character20,街道,街道Character20,邮政编码,邮政编码Character6, )事实表中一般包含两部分,一是由主键和外键所组成的键部分,另事实表中一般包含两部分,一是由主键和外键所组成的键部分,另一是用户希望在数据仓库中所了解的数值指标,称为事实或指标。一是用户希望在数据仓库中所了解的数值指标,称为事实或指标。事实表中的事实有两种:基本事实和派生事实。事实表中的事实有两种:基本事实和派生事实。派生事实主要有两种,一是可以用同一事
17、实表中其他事实计算得到,派生事实主要有两种,一是可以用同一事实表中其他事实计算得到,一般不保留在事实表中;还有一类派生事实是非加法性事实,一般一般不保留在事实表中;还有一类派生事实是非加法性事实,一般要将它转移到维度表中。要将它转移到维度表中。2.3.2 2.3.2 维模型设计维模型设计把参考事实表的数据放置把参考事实表的数据放置在一个单独的表中。最常用的维度表数据应该直接在一个单独的表中。最常用的维度表数据应该直接参考事实表,而不是通过其他维度表间接参考事实参考事实表,而不是通过其他维度表间接参考事实表。表。时间维度表(年时间维度表(年Date,月,月Date,日,日Date)地点维度表(省
18、地点维度表(省Character20,市,市Character20,县,县Character20,街道,街道Character20)2.4 数据仓库的物理模型数据仓库的物理模型2.4.1 2.4.1 数据仓库物理模型的存储结构数据仓库物理模型的存储结构并行存储结构并行存储结构RAID ( Redundant Array of Inexpensive Disk,廉价冗余磁盘阵列,廉价冗余磁盘阵列)。主要采用以下技术:。主要采用以下技术:v 磁盘镜像磁盘镜像v 磁盘复制磁盘复制v 奇偶校验奇偶校验v 磁盘分段磁盘分段RAID实现原理:将数据写入多张磁盘中,如果一张磁盘实现原理:将数据写入多张磁盘中
19、,如果一张磁盘发生故障,可以从其他存放冗余数据的磁盘上访问数据。发生故障,可以从其他存放冗余数据的磁盘上访问数据。0男男北京市北京市011女女江苏省江苏省001女女北京市北京市010男男山东省山东省001女女北京市北京市010男男上海市上海市100男男江苏省江苏省001女女上海市上海市101女女北京市北京市010男男浙江省浙江省001女女广东省广东省002.4.2 2.4.2 数据仓库物理模型的索引构建数据仓库物理模型的索引构建2.4.2 2.4.2 数据仓库物理模型的索引构建数据仓库物理模型的索引构建v 确定某些统计可以通过索引进行,而不需读取数据记录本身。如统计女性客户数。v 检索满足某种
20、条件记录时,可以通过索引筛选出满足条件的记录,再读取相应的数据记录,而不需读取不满足条件的记录。v 对于值域大于2的列,需要为每个值建索引。若上海市索引及北京市索引。v 一般考虑基数较低的列为其建位图索引。有些列是无法建位图索引的。如身份证列。v 可以对位图索引使用布尔运算,来实现更为复杂的选择条件。01100000100111100000011111010000000101110111100000000102.4.2 2.4.2 数据仓库物理模型的索引构建数据仓库物理模型的索引构建2.4.2 2.4.2 数据仓库物理模型的索引构建数据仓库物理模型的索引构建v 广义索引是指在向数据仓库中装载数
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