Kylin的构建原理及简单优化 一_kylin inmem layer

目录

1 维度和度量

2 Cube和Cuboid

3 逐层构建算法（layer）

 4 快速构建算法（inmem）

1 维度和度量

维度：即观察数据的角度。比如员工数据，可以从性别角度来分析，也可以更加细化，从入职时间或者地区的维度来观察。维度是一组离散的值，比如说性别中的男和女，或者时间维度上的每一个独立的日期。因此在统计时可以将维度值相同的记录聚合在一起，然后应用聚合函数做累加、平均、最大和最小值等聚合计算。

度量：即被聚合（观察）的统计值，也就是聚合运算的结果。比如说员工数据中不同性别员工的人数，又或者说在同一年入职的员工有多少。

2 Cube和Cuboid

给定一个数据模型，我们可以对其上的所有维度进行聚合，对于N个维度来说，组合`的所有可能性共有2n种。对于每一种维度的组合，将度量值做聚合计算，然后将结果保存为一个物化视图，称为Cuboid。所有维度组合的Cuboid作为一个整体，称为Cube。
每一种维度组合就是一个Cuboid，16个Cuboid整体就是一个Cube。

3 逐层构建算法（layer）

在逐层算法中，按维度数逐层减少来计算，每个层级的计算（除了第一层，它是从原始数据聚合而来），是基于它上一层级的结果来计算的。比如，[Group by A, B]的结果，可以基于[Group by A, B, C]的结果，通过去掉C后聚合得来的；这样可以减少重复计算；当 0维度Cuboid计算出来的时候，整个Cube的计算也就完成了。

每一轮的计算都是一个MapReduce任务，且串行执行；一个N维的Cube，至少需要N次MapReduce Job。

优点：充分利用了MapReduce的优点，处理了中间复杂的排序和shuffle工作，故而算法代码清晰简单，易于维护；受益于Hadoop的日趋成熟，此算法非常稳定，即便是集群资源紧张时，也能保证最终能够完成。

缺点：当Cube有比较多维度的时候，所需要的MapReduce任务也相应增加；由于Hadoop的任务调度需要耗费额外资源，特别是集群较庞大的时候，反复递交任务造成的额外开销会相当可观；由于Mapper逻辑中并未进行聚合操作，所以每轮MR的shuffle工作量都很大，导致效率低下。对HDFS的读写操作较多：由于每一层计算的输出会用做下一层计算的输入，这些Key-Value需要写到HDFS上；当所有计算都完成后，Kylin还需要额外的一轮任务将这些文件转成HBase的HFile格式，以导入到HBase中去；

总体而言，该算法的效率较低，尤其是当Cube维度数较大的时候。

 4 快速构建算法（inmem）

被称作“逐段”(By Segment) 或“逐块”(By Split) 算法，从1.5.x开始引入该算法，该算法的主要思想是，每个Mapper将其所分配到的数据块，计算成一个完整的小Cube 段（包含所有Cuboid）。每个Mapper将计算完的Cube段输出给Reducer做合并，生成大Cube，也就是最终结果。如图所示解释了此流程。

简单来说是基于内存的算法，在mapper中将相同的key聚合，不落盘 -> 将多个map结果输送到reduce 进行多个map的结果聚合

Mapper会利用内存做预聚合，算出所有组合；Mapper输出的每个Key都是不同的，这样会减少输出到Hadoop MapReduce的数据量，Combiner也不再需要；

一轮MapReduce便会完成所有层次的计算，减少Hadoop任务的调配。