第4章 联机分析处理
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联机分析处理简介联机分析处理,英文名称为On-Line Analysis Processing,简写为OLAP。
随着数据库技术的发展和应用,数据库存储的数据量从20世纪80年代的兆(M)字节及千兆(G)字节过渡到现在的兆兆(T)字节和千兆兆(P)字节,同时,用户的查询需求也越来越复杂,涉及的已不仅是查询或操纵一张关系表中的一条或几条记录,而且要对多张表中千万条记录的数据进行数据分析和信息综合,关系数据库系统已不能全部满足这一要求。
操作型应用和分析型应用,特别是在性能上难以两全,人们常常在关系数据库中放宽了对冗余的限制,引入了统计及综合数据,但这些统计综合数据的应用逻辑是分散而杂乱的、非系统化的,因此分析功能有限,不灵活,维护困难。
在国外,不少软件厂商采取了发展其前端产品来弥补关系数据库管理系统支持的不足,他们通过专门的数据综合引擎,辅之以更加直观的数据访问界面,力图统一分散的公共应用逻辑,在短时间内响应非数据处理专业人员的复杂查询要求。
1993年,E.F.Codd(关系数据库之父)将这类技术定义为“联机分析处理”。
作用联机分析处理是共享多维信息的、针对特定问题的联机数据访问和分析的快速软件技术。
它通过对信息的多种可能的观察形式进行快速、稳定一致和交互性的存取,允许管理决策人员对数据进行深入观察。
决策数据是多维数据,多维数据就是决策的主要内容。
OLAP专门设计用于支持复杂的分析操作,侧重对决策人员和高层管理人员的决策支持,可以根据分析人员的要求快速、灵活地进行大数据量的复杂查询处理,并且以一种直观而易懂的形式将查询结果提供给决策人员,以便他们准确掌握企业(公司)的经营状况,了解对象的需求,制定正确的方案。
联机分析处理具有灵活的分析功能、直观的数据操作和分析结果可视化表示等突出优点,从而使用户对基于大量复杂数据的分析变得轻松而高效,以利于迅速做出正确判断。
它可用于证实人们提出的复杂的假设,其结果是以图形或者表格的形式来表示的对信息的总结。
OLAP(联机分析处理)数据处理大致可以分成两大类:联机事务处理OLTP(on-line transaction processing)、联机分析处理OLAP(On-Line Analytical Processing); OLTP是传统的关系型数据库的主要应用,主要是基本的、日常的事务处理,例如银行交易。
通俗的讲,就是对数据的增删改查等操作。
OLAP是数据仓库系统的主要应用,支持复杂的分析操作,侧重决策支持,并且提供直观易懂的查询结果。
是对数据按不同维度的聚合,维度的上钻,下卷等。
OLAP可以分为ROLAP,MOLAP和HOLAPROLAP:使用关系型数据库或者扩展的关系型数据库来管理数据仓库数据,而OLAP中间件支持其余的功能。
ROLAP包含了每个后端关系型数据库的优化,聚合,维度操作逻辑的实现,附件的工具以及服务等。
所以ROLAP比MOLAP有更好的可伸缩性。
比较典型的ROLAP有mondrian, Presto(facebook)。
目前阿里的DRDS也可以看作是ROLAP的框架MOLAP:通过基于数据立方体的多位存储引擎,支持数据的多位视图。
即通过将多维视图直接映射到数据立方体上,使用数据立方体能够将预计算的汇总数据快速索引。
比较典型的MOLAP框架有kylin(apache), Lylin(ebay)、pinot(linkedin)和druid也就是说MOLAP是空间换时间,即把所有的分析情况都物化为物理表或者视图,查询的时候直接从相应的物化表中获取数据,而ROLAP则通过按维度分库,分表等方式,实现单一维度下的快速查询,通过分布式框架,并行完成分析任务,来实现数据的分析功能。
MOLAP 实现较简单,但当分析的维度很多时,数据量呈指数增长,而ROLAP在技术实现上要求更高,但扩展性也较好。
HOLAP:混合OLAP结合ROLAP和MOLAP,得益于ROLAP 较大的可伸缩性和MOLAP的快速查询。
联机分析处理(英语:On-Line Analytical Processing,简称OLAP),是一套以多维度方式分析数据,而能弹性地提供积存(英语:Roll-up)、下钻(英语:Drill-down)、和透视分析(英语:pivot)等操作,呈现集成性决策信息的方法,多用于决策支持系统、商务智能或数据仓库。
其主要的功能,在于方便大规模数据分析及统计计算,对决策提供参考和支持。
与之相区别的是联机交易处理(OLTP)。
∙OLAP需以大量历史数据为基础配合上时间点的差异并对多维度及汇整型的信息进行复杂的分析。
∙OLAP需要用户有主观的信息需求定义,因此系统效率较佳。
OLAP的概念,在实际应用中用广义和狭义两种不同的理解。
广义上的理解与字面意思相同,即针对于OLTP而言,泛指一切不对数据进行输入等事务性处理,而基于已有数据进行分析的方法。
但更多的情况下OLAP是被理解为其狭义上的含义,即与多维分析相关,基于立方体(CUBE)计算而进行的分析。
OLAP概述 OLAP分析,又称多维分析,是使分析人员、管理人员或执行人员能够从多种角度对从原始数据中转化出来的、能够真正为用户所理解的并真实反映企业维特性的信息进行快速、一致、交互地存取,从而获得对数据的更深入了解的一类软件技术。
OLAP也可以简单定义成使用户能够以多维视图分析数据的工具。
通常用来进行多维分析的维有时间、地点、产品、度量值(如销售额)等。
例如,在销售经理查看销售数据时,他可能想了解某个产品在某个地区、某段时间的销售额,并通过交叉表的功能来按不同的维对销售数据进行分析和通过挖掘功能来了解深层次的信息。
图3-20:数据的多维形式通过三维方式展现数据,并在此基础上进行分析,能够揭示出在二维方式下隐藏的关系;并通过方便的数据导航功能,使用户更易比较数据变量之间的关系,从而可以发现数据中隐藏的信息。
关系型数据库往往不能支持对数据进行逻辑分析和统计分析。
而采用OLAP系统,用户无须编程就可以定义新的逻辑、统计等方面的计算,并可将其做为分析的一部分,并以用户理想的方式给出报告。
用户可以在OLAP平台上进行数据分析,也可以连接到其他外部分析工具上,如时间序列分析工具、数据挖掘工具等。
OLAP产品根据其实现多维分析的技术以及要实现的目标而分为三类: (1)、MOLAP(多维联机分析处理)。
MOLAP将事务型数据进行综合,通过多维结构的“立方体”的数据结构来储存经综合的数据。
MOLAP通过其层次型数据库及在内存内的索引来保障数据访问的性能。
用户可以利用数据导航工具来进行钻取、交叉查询及产生关于“立方体”的报告。
根据MOLAP的技术特点,MOLAP擅长于对一定数量的数据进行大量、复杂、快速的、反复的分析。
MOLAP通常用来进行假设分析和问题求解,如在预算应用中。
图3-21:MOLAP架构图(2)、ROLAP(关系型联机分析处理)。
ROLAP在分析数据是直接到关系型数据库中取数据,而不建立自己的“立方体”。
OS Java CORBA COM+ Middleware XML&WebService Patterns ONE&NET P2P Development Database Download Doc什么是联机分析处理(OLAP )(转载自北大高科网站,/)联机分析处理 (OLAP) 的概念最早是由关系数据库之父E.F.Codd 于1993年提出的,他同时提出了关于OLAP 的12条准则。
OLAP 的提出引起了很大的反响,OLAP 作为一类产品同联机事务处理 (OLTP) 明显区分开来。
当今的数据处理大致可以分成两大类:联机事务处理OLTP (on-line transaction processing )、联机分析处理OLAP (On-Line Analytical Processing )。
OLTP 是传统的关系型数据库的主要应用,主要是基本的、日常的事务处理,例如银行交易。
OLAP 是数据仓库系统的主要应用,支持复杂的分析操作,侧重决策支持,并且提供直观易懂的查询结果。
下表列出了OLTP 与OLAP 之间的比较。
OLAP是使分析人员、管理人员或执行人员能够从多角度对信息进行快速、一致、交互地存取,从而获得对数据的更深入了解的一类软件技术。
OLAP的目标是满足决策支持或者满足在多维环境下特定的查询和报表需求,它的技术核心是"维"这个概念。
“维”是人们观察客观世界的角度,是一种高层次的类型划分。
“维”一般包含着层次关系,这种层次关系有时会相当复杂。
通过把一个实体的多项重要的属性定义为多个维(dimension),使用户能对不同维上的数据进行比较。
因此OLAP也可以说是多维数据分析工具的集合。
OLAP的基本多维分析操作有钻取(roll up和drill down)、切片(slice)和切块(dice)、以及旋转(pivot)、drill across、drill through 等。