【数据仓库】数据仓库维度模型介绍与设计
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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"。
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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（条/个/次），且记录数会不断增加，表数据规模迅速增长。
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维度表
维度表示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, 你可以选择按类别进行分析,或按区域分析。这样的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
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。
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事实表与维度表总结
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。
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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度表组成，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；
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。
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。
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数据仓库分层好处
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。
方便数据血缘追踪：
简单来说，我们最终给业务呈现的是一个能直接使用业务表，但是它的来源有很多，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。
把复杂问题简单化：
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
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数仓分层思想
数据分层每个企业根据自己的业务需求可以分成不同的层次，但是最基础的分层思想，理论上数据分为三个层，数据运营层、数据仓库层和数据服务层。基于这个基础分层之上添加新的层次，来满足不同的业务需求。
数据运营层（ODS）
Operate data store（操作数据-存储），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ODS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。
ODS层数据的来源方式：
业务库：经常会使用sqoop来抽取，比如我们每天定时抽取一次。在实时方面，可以考虑用canal监听mysql的binlog，实时接入即可。
埋点日志：线上系统会打入各种日志，这些日志一般以文件的形式保存，我们可以选择用flume定时抽取，也可以用用spark streaming或者Flink来实时接入，当然，kafka也会是一个关键的角色。
消息队列：来自ActiveMQ、Kafka的数据等
数据仓库层（DW）
Data warehouse（数据仓库）。在这里，从ODS层中获得的数据按照主题建立各种数据模型。例如以研究人的旅游消费为主题的数据集中，便可以结合航空公司的登机出行信息，以及银联系统的刷卡记录，进行结合分析，产生数据集。在这里，我们需要了解四个概念：维（dimension）、事实（Fact）、指标（Index）和粒度（ Granularity）。
DW数据分层，由下到上为 DWD,DWB,DWS
DWD：data warehouse detail 细节数据层，是业务层与数据仓库的隔离层。
DWB：data warehouse base 基础数据层，存储的是客观数据，一般用作中间层，可以认为是大量指标的数据层。
DWS：data warehouse service 服务数据层，基于DWB上的基础数据，整合汇总成分析某一个主题域的服务数据，一般是宽表。
数据服务层/应用层（ADS）
Application Data Service(应用数据服务)。该层主要是提供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。
例如：我们经常说的报表数据，或者说那种大宽表，一般就放在这里。