漫谈大数据 - 基于SparkSQL的离线数仓_spark 数据仓库

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知识补充

离线数仓的分层设计

数据分层 ODS

数据分层 DW

数据分层 APP

数据建模

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知识补充

在正式阅读之前，首先需要理解以下基本概念以帮助你更好的了解数据仓库：

• 业务板块：比数据域更高维度的业务划分方法，适用于庞大的业务系统。
• 维度：维度建模由Ralph Kimball提出。维度模型主张从分析决策的需求出发构建模型，为分析需求服务。维度是度量的环境，是我们观察业务的角度，用来反映业务的一类属性。属性的集合构成维度，维度也可以称为实体对象。例如，在分析交易过程时，可以通过买家、卖家、商品和时间等维度描述交易发生的环境。
• 属性（维度属性）：维度所包含的表示维度的列称为维度属性。维度属性是查询约束条件、分组和报表标签生成的基本来源，是数据易用性的关键。
• 度量：在维度建模中，将度量称为事实，将环境描述为维度，维度是用于分析事实所需要的多样环境。度量通常为数值型数据，作为事实逻辑表的事实。
• 指标：指标分为原子指标和派生指标。原子指标是基于某一业务事件行为下的度量，是业务定义中不可再拆分的指标，是具有明确业务含义的名词，体现明确的业务统计口径和计算逻辑，例如支付金额。
  • 原子指标=业务过程+度量。
  • 派生指标=时间周期+修饰词+原子指标，派生指标可以理解为对原子指标业务统计范围的圈定。
• 业务限定：统计的业务范围，筛选出符合业务规则的记录（类似于SQL中where后的条件，不包括时间区间）。
• 统计周期：统计的时间范围，例如最近一天，最近30天等（类似于SQL中where后的时间条件）。
• 统计粒度：统计分析的对象或视角，定义数据需要汇总的程度，可理解为聚合运算时的分组条件（类似于SQL中的group by的对象）。粒度是维度的一个组合，指明您的统计范围。例如，某个指标是某个卖家在某个省份的成交额，则粒度就是卖家、地区这两个维度的组合。如果您需要统计全表的数据，则粒度为全表。在指定粒度时，您需要充分考虑到业务和维度的关系。统计粒度常作为派生指标的修饰词而存在。

离线数仓的分层设计

传统数仓：

数仓为什么要分层呢？

• 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。
• 数据血缘追踪：简单来讲一张业务表的来源有很多，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。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。

所以我们从理论上先来理解分层：

 我们来做一个抽象，可以把数据仓库分为下面三个层，即:数据运营层、数据仓库层和数据产品层。

数据分层 ODS

ODS全称是Operational Data Store，操作数据存储。

“面向主题”的数据贴源层，也叫ODS层，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，装入本层。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。

 

数据分层 DW

这一层是数据仓库的总体，它包含：

• 公共汇总粒度事实层（DWS）：以分析的主题对象作为建模驱动，基于上层的应用和产品的指标需求，构建公共粒度的汇总指标事实表，以宽表化手段物理化模型。构建命名规范、口径一致的统计指标，为上层提供公共指标，建立汇总宽表、明细事实表。

  公共汇总粒度事实层的表通常也被称为汇总逻辑表，用于存放派生指标数据。

• 明细粒度事实层（DWD）：以业务过程作为建模驱动，基于每个具体的业务过程特点，构建最细粒度的明细层事实表。可以结合企业的数据使用特点，将明细事实表的某些重要维度属性字段做适当冗余，即宽表化处理。

  明细粒度事实层的表通常也被称为逻辑事实表。

数据分层 APP

数据产品层(APP)，这一层是提供为数据产品使用的结果数据。

在这里，主要是提供给数据产品和数据分析使用的数据，一般会存放在es、mysql等系统中供线上系统使用，也可能会存在 Hive 或者Druid中供数据分析和数据挖掘使用。
 

当然在实际中，根据需要我们还可以扩充层次架构：

数据建模

 首先当然是明确需求：

• 业务量（DAU)，数据量（GB/TB/PB量级），增长率?
• 用于离线数据分析场景，是否需要支持实时分析?可能涉及复杂查询?需要支持上层报表系统，是否开放给非技术人员使用?
• 业务部门目前有没有明确的数据需求，半年内是否有数据监测分析和指标统计等需求?
• 是否有采购商业级产品的预算，是否所以优先使用开源产品?

之后就是考虑成本：这里不做建议

然后考虑规模：

• 对于未来一段时期内的数据量，需要有大致的评估
• Oracle RAC支持少量节点集群和scale up场景
• Hadoop集群可以进行水平扩展(scale out）
• PG加上proxy 也可以水平分片
• 除了引擎，外围系统同样需要考虑数据规模
• 除了数据规模，还需要考虑租户用量

之后就是易用性、运维等等

再之后我们搭建数仓分层和引擎架构：

 相关技术栈：

可以参考下面的技术选型：

 那么这样的数据仓库，sparksql有什么优势呢？

sparksql在其中有自己的架构体系：

 最后我们来看一个真实的数仓架构：

写在最后，数据仓库也是很多表组成的，请永远记住什么是数据仓库？

数据仓库，英文名称为Data Warehouse，可简写为DW或DWH。数据仓库，是为企业所有级别的决策制定过程，提供所有类型数据支持的战略集合。它是单个数据存储，出于分析性报告和决策支持目的而创建。 为需要业务智能的企业，提供指导业务流程改进、监视时间、成本、质量以及控制。

更多数据仓库的介绍，请移步：

漫谈大数据 - 实时数据仓库以及大厂实际应用_昊昊该干饭了的博客-CSDN博客数据库是面向事务的设计，数据库一般存储在线交易数据， 数据库设计是尽量避免冗余，一般采用符合范式的规则来设计，数据库是为捕获数据而设计。数据仓库是面向主题设计的，数据仓库存储的一般是历史数据，数据仓库在设计是有意引入冗余，采用反范式的方式来设计，数据仓库是为分析数据而设计。https://blog.csdn.net/qq_52213943/article/details/124132686?spm=1001.2014.3001.5502