第 4 部分 数据仓库和集成特性
- 格式:doc
- 大小:93.00 KB
- 文档页数:10
数据仓库和数据集市的区别数据仓库与数据集市看了很多数据仓库方面的资料,都涉及到了“数据集市”这一说法,刚开始对数据仓库和数据集市的区别也理解得比较肤浅,现在做个深入的归纳和总结,主要从如下几个方面进行阐述:(1) 基本概念(2) 为什么提出数据集市(3) 数据仓库设计方法论(4) 数据集市和数据仓库的区别(5) 仓库建模与集市建模(6) 案例分析:电信CRM数据仓库Bill Inmon说过一句话叫“IT经理们面对最重要的问题就是到底先建立数据仓库还是先建立数据集市”,足以说明搞清楚这两者之间的关系是十分重要而迫切的!通常在考虑建立数据仓库之前,会涉及到如下一些问题:(1) 采取自上而下还是自下而上的设计方法(2) 企业范围还是部门范围(3) 先建立数据仓库还是数据集市(4) 建立领航系统还是直接实施(5) 数据集市是否相互独立一、基本概念数据仓库一词尚没有一个统一的定义,著名的数据仓库专家W. H. Inmon 在其著作《Buildingthe Data Warehouse》一书中给予如下描述:数据仓库(Data Warehouse) 是一个面向主题的(SubjectOri2ented) 、集成的( Integrate ) 、相对稳定的(Non -Volatile ) 、反映历史变化( TimeVariant) 的数据集合用于支持管理决策。
对于数据仓库的概念我们可以从两个层次予以理解,首先,数据仓库用于支持决策,面向分析型数据处理,它不同于企业现有的操作型数据库;其次,数据仓库是对多个异构的数据源有效集成,集成后按照主题进行了重组,并包含历史数据,而且存放在数据仓库中的数据一般不再修改。
为最大限度地实现灵活性,集成的数据仓库的数据应该存储在标准RDBMS 中,并经过规范的数据库设计,以及为了提高性能而增加一些小结性信息和不规范设计。
这种类型的数据仓库设计被称为原子数据仓库。
原子数据仓库的子集,又称为数据集市。
数据集成系统和数据集成方法一、数据集成系统概述数据集成系统是指将来自不同数据源的数据进行整合和统一管理的系统。
它的主要功能是将分散的、异构的数据源集成到一个统一的数据仓库中,以便用户可以方便地进行数据查询、分析和决策。
数据集成系统的设计和实施需要考虑数据的一致性、完整性、准确性和安全性。
二、数据集成系统的组成部分1. 数据源:数据集成系统需要从多个数据源中获取数据,数据源可以包括关系型数据库、文件系统、Web服务等。
2. 数据集成引擎:数据集成引擎是数据集成系统的核心组件,它负责从不同的数据源中抽取数据,并进行数据清洗、转换和加载。
3. 数据仓库:数据仓库是集成系统中存储数据的核心组件,它可以存储结构化数据、半结构化数据和非结构化数据。
4. 元数据管理:元数据是描述数据的数据,元数据管理负责对数据进行描述和管理,包括数据源的连接信息、数据的结构和语义等。
5. 安全管理:数据集成系统需要确保数据的安全性,包括对数据的访问控制、数据传输的加密和数据备份与恢复等。
三、数据集成方法1. 批量导入:批量导入是一种常见的数据集成方法,它通过将数据从源系统导出为文件,然后再将文件导入到目标系统中。
这种方法适用于数据量较大、更新频率较低的情况。
2. 数据同步:数据同步是指将源系统的数据实时或近实时地同步到目标系统中。
这种方法适用于数据量较小、更新频率较高的情况。
数据同步可以通过数据库的触发器、消息队列等技术实现。
3. 数据集成工具:数据集成工具是一种可视化的工具,可以帮助用户快速构建数据集成流程。
用户只需要通过拖拽和配置的方式,就可以将不同的数据源集成到一起。
常见的数据集成工具有Informatica PowerCenter、IBM DataStage等。
四、数据集成系统的优势1. 数据一致性:数据集成系统可以将来自不同数据源的数据进行整合,保证数据的一致性和准确性。
2. 数据可靠性:数据集成系统可以对数据进行清洗和转换,提高数据的质量和可靠性。
数据集成技术报告数据集成是指将来自不同数据源的数据整合在一起,以便进行综合分析和共享利用的过程。
随着大数据时代的到来,数据集成技术变得越来越重要。
本报告将介绍数据集成的概念、常见的数据集成技术,并对其应用领域和挑战进行探讨。
一、概述数据集成是将来自多个数据源的数据整合在一起,形成一个统一的数据视图。
在数据集成过程中,需要解决数据格式、数据结构、数据语义以及数据冲突等问题。
数据集成的目标是实现数据的一致性、完整性和准确性,以提供给用户更全面、可靠的数据资源。
二、常见的数据集成技术1. 数据仓库数据仓库是一种面向主题的、集成化的、相对稳定的数据存储,用于支持企业的决策分析和业务报告。
数据仓库能够将来自不同数据源的数据进行抽取、转换和加载,形成适合决策支持的数据模型。
2. ETL技术ETL(Extract, Transform, Load)技术是数据仓库建设的关键技术之一。
通过ETL技术,可以从不同的数据源中抽取数据,进行数据清洗、转换和整合,最后加载到数据仓库中。
ETL过程涉及数据的读取、转换和写入等复杂处理,需要考虑数据质量、性能和安全等方面的问题。
3. 数据虚拟化数据虚拟化是一种将来自多个数据源的数据逻辑上整合在一起,用户可以通过一个统一的接口访问这些数据源的技术。
与传统的数据物理存储不同,数据虚拟化技术解耦了数据的物理存储和逻辑访问,提供了更灵活和实时的数据访问能力。
4. 数据标准化数据标准化是指通过对数据进行清洗、转换和规范化,使其符合特定的标准和格式,以便于进行数据集成和共享。
数据标准化可以解决数据的不一致性、重复性和冗余性等问题,提高数据的质量和可用性。
三、应用领域与挑战数据集成技术在各个领域都有广泛的应用,如金融、医疗、交通等。
在金融领域,数据集成可以将来自不同银行的数据整合在一起,进行风险评估和客户分析;在医疗领域,数据集成可以将来自不同医院和医疗机构的数据整合,提供更全面和准确的医疗服务。
数据仓库的基本架构数据仓库是一个用于集成、存储和管理企业中各种数据的系统。
它的设计和架构对于数据的有效管理和分析至关重要。
在本文中,我们将详细介绍数据仓库的基本架构,包括数据仓库的组成部分、数据仓库的层次结构和数据仓库的实施步骤。
一、数据仓库的组成部分1. 数据源:数据仓库的数据源可以包括企业内部的各种数据库、文件、日志等。
数据源的选择和数据提取的方法取决于企业的需求和数据的特点。
2. 数据提取和转换:数据提取和转换是将数据从数据源中提取出来并进行清洗、转换的过程。
这个过程包括数据的抽取、清洗、转换和加载等步骤,以确保数据的质量和一致性。
3. 数据存储:数据存储是数据仓库的核心组成部分,用于存储从数据源中提取出来的数据。
常见的数据存储方式包括关系型数据库、多维数据库和分布式文件系统等。
4. 元数据管理:元数据是描述数据的数据,用于帮助用户理解和使用数据仓库中的数据。
元数据管理包括元数据的收集、存储和维护等过程。
5. 数据访问和查询:数据仓库的用户可以通过各种方式访问和查询数据,包括SQL查询、OLAP分析、报表生成等。
数据访问和查询的方式取决于用户的需求和技术的支持。
二、数据仓库的层次结构数据仓库的层次结构包括三个主要层次:操作型数据层、集成型数据层和决策型数据层。
1. 操作型数据层:操作型数据层是数据仓库的最底层,用于存储企业内部各种操作型数据,包括交易数据、日志数据等。
这些数据通常以原始的、细粒度的形式存储。
2. 集成型数据层:集成型数据层是数据仓库的中间层,用于将操作型数据进行整合和转换,以满足用户的查询和分析需求。
在这一层次上,数据会进行清洗、聚合和转换等处理。
3. 决策型数据层:决策型数据层是数据仓库的最上层,用于存储已经经过整合和转换的数据,供用户进行决策分析和业务报告等。
在这一层次上,数据会根据用户的需求进行汇总、计算和分析等操作。
三、数据仓库的实施步骤1. 确定需求:在实施数据仓库之前,首先需要明确企业的需求和目标。
常州大学《数据仓库原理与实现》2023-2024学年第一学期期末试卷《数据仓库原理与实现》考试内容:《数据仓库原理与实现》;考试时间:120分钟;满分:100分;姓名:——;班级:——;学号:——一、填空题(每题3分,共30分)1. 数据仓库是一种面向企业级数据分析的数据库系统,其主要目的是整合并存储企业各个业务系统的数据,形成一个统一的数据存储平台,以支持企业各级领导和业务人员的数据分析和决策。
2. 数据仓库系统的体系结构包括_____、ETL、_____、OLAP和前端工具等几个部分。
3. 数据的独立性包括数据的物理独立性和数据的_____。
4. 数据的物理独立性是指当数据的存储结构(或内模式)改变时,通过系统内部的自动映象功能或转换功能,保持了数据的全局逻辑结构(或模式)不变。
5. 数据仓库共有四个特性,分别是面向主题、集成的、_____和随时间变化。
6. 分布式数据库最基本的三个特征是:非集中式管理、_____和本地自治。
7. 关系数据模型的基本数据结构是_____。
8. SQL语言具有对数据的定义、_____、操纵和控制等四个方面的功能。
9. 数据模型由三部分组成:数据结构、数据操作和_____。
10. 在UML中,通信图主要用于描述对象在空间中如何交互,即除了动态交互,它也直接描述了对象是如何链接在一起的。
二、单项选择题(每题2分,共20分)1. 下列哪项是长期存储在计算机内的有组织,可共享的数据集合?A. 数据库管理系统B. 数据库系统C. 数据库D. 文件组织2. SQL语言中授权的操作是通过哪个语句实现的?A. CREATEB. REVOKEC. GRANTD. INSERT3. 下列聚合函数中不忽略空值(null)的是?A. SUM(列名)B. MAX(列名)C. COUNT(*)D. AVG(列名)4. 位于用户与操作系统之间的一层数据管理软件是?A. 数据库管理系统B. 数据库系统C. 数据库D. 数据库应用系统5. 分布式数据库系统中,下列哪个特征表明数据可以在不同地理位置上分布?A. 集中式管理B. 高可用性C. 本地自治D. 非集中式管理6. 关系数据模型的基本数据结构是?A. 索引B. 关系C. 数据项D. 数据源7. 下列哪个选项不属于数据库的特点?A. 数据共享B. 数据独立性高C. 数据冗余很高D. 数据完整性8. 在数据库系统中,元数据是指?A. 数据结构的描述B. 数据的来源C. 基本数据D. 数据项的描述9. 关系数据库实现数据之间联系的方法是?A. 候选码B. 外码C. 超码D. 索引10. 下列哪个阶段的主要任务是调查和分析用户的应用需要,为概念结构设计做好充分准备?A. 需求分析B. 逻辑设计C. 物理设计D. 运行设计三、简答题(每题10分,共30分)1. 解释数据仓库的主要特点和功能。
数据库的多源数据融合与集成技术多源数据融合与集成技术在数据库领域中扮演着重要的角色。
随着数据规模的不断增大和多样化的数据源的增加,如何高效地整合和融合来自不同数据源的数据变得至关重要。
本文将探讨数据库的多源数据融合与集成技术的意义、挑战以及相关的方法和工具。
首先,多源数据融合与集成技术对于数据库的重要性不言而喻。
在当今信息爆炸的时代,各个企业和组织拥有的数据源越来越多,并且这些数据源通常来自于不同的系统和平台。
多源数据融合与集成技术可以将这些异构的数据整合到一个统一的数据库中,从而方便用户进行数据的查询和分析。
同时,通过数据融合与集成技术,用户可以消除不同数据源间的数据冗余和一致性问题,提高数据的质量和可靠性。
然而,实现多源数据融合与集成并不是一件容易的事情,面临着许多挑战。
首先,多源数据通常存在语义和架构上的差异,这就要求我们解决数据的语义映射和架构转换的问题。
其次,由于数据量的不断增大和数据源的变化,数据的实时性和更新性也成为了一个挑战。
此外,数据安全和隐私保护也是多源数据融合与集成技术面临的重要问题。
因此,我们需要开发出高效和安全的算法和工具来应对这些挑战。
为了解决这些挑战,数据库领域提出了多种多源数据融合与集成技术。
一种常见的方法是使用元数据库(Metadata)来描述和管理数据。
元数据库是描述数据元素特性的数据库,它可以用来对数据源进行建模、查询以及数据转换。
另一种方法是使用数据仓库(Data Warehouse)和数据集市(Data Mart)来集成数据。
数据仓库和数据集市是用于存储和管理大量数据的数据库系统,它们可以对数据进行抽取、转换和加载(ETL)。
同时,数据仓库和数据集市还提供了强大的数据查询和分析功能,便于用户进行数据挖掘和决策支持。
此外,还有一些基于模式匹配和数据挖掘的方法用于数据融合和集成。
这些方法通过分析数据的模式和关系,自动发现和生成数据映射、转换和集成规则,从而实现不同数据源之间的数据融合。
⼤数据导论(4)——OLTP与OLAP、数据库与数据仓库公司内部的数据⾃下⽽上流动,同时完成数据到信息、知识、洞察的转化过程。
⽽企业内部数据,从⽇常OLTP流程中产⽣,实时存储进不同的数据库中。
同时定期被提取、经格式转化、清洗和加载(ETL),以统⼀的格式存储进数据仓库,以供决策者进⾏OLAP处理,并将处理结果可视化。
OLTP & OLAP企业的数据处理可以分成两⼤类:联机事务处理OLTP、联机分析处理OLAP。
OLTP(On-Line Transaction Processing,联机事务处理)——数据库的增删查改。
是⾯向“事务”类型的操作。
有⼏个显著的特点:要求速度快/操作涉及的数据量不⼤/要求精准操作。
事物型数据⼤多都具有⾼度规范化。
因此OLTP系统是结构化数据的主要数据源。
OLAP(On-Line Analytical Processing,联机分析处理)——⽀持复杂的分析、查询操作,侧重决策⽀持,并且提供直观易懂的查询结果。
解决了涉及多维度数据的问题(传统数据库⽆法满⾜OLAP所需要的数据信息)。
数据库 & 数据仓库数据库的主要应⽤场景为联机事务处理(OLTP),数据仓库的主要应⽤场景为联机分析处理(OLAP)。
数据库(Database)——⽤于存储电⼦⽂件,⽤户可以对⽂件中的数据运⾏新增、截取、更新、删除等操作。
为对数据库进⾏管理,开发设计出数据库管理系统(Database Management System)。
数据仓库(DataWarehouse)——⽤于存储数据的中央、企业级系统,存储的数据多为历史数据。
特点:数据仓库中的数据围绕企业主题(Subject-Oriented )、经过集成(Integrated)、定期更新(Time-Variant)、具有⾮易失性(Non-Volatile,不可修改,多以只读格式返回给⽤户);结构:暂存层、集成层、访问层与OLAP的关系:数据仓库为OLAP解决了数据来源问题,并与OLAP互相促进发展,进⼀步驱动了商务智能的成熟。
数据仓库:介绍数据仓库的基本概念、特点和设计引言在当今信息时代,数据的重要性不言而喻。
随着企业和组织的迅速发展,数据量的不断增长,有效地管理和分析数据变得至关重要。
为此,数据仓库作为一种集成和存储大量数据的解决方案被广泛应用。
本文将介绍数据仓库的基本概念、特点和设计,帮助读者更好地了解和应用数据仓库。
第一部分:基本概念H1: 什么是数据仓库?数据仓库可以被理解为一种集成和存储多源、多结构、大容量数据的系统。
它是一个专门用于支持决策分析和业务智能的数据平台。
数据仓库通过把分散的数据整合到一个统一的存储中,提供了一个一致、准确、可靠的数据来源,以便进行各种分析和报告。
H2: 数据仓库的功能数据仓库的主要功能是数据整合、数据存储和数据分析。
数据整合包括从不同的数据源中提取数据,并进行清洗、转换和集成,以保证数据的一致性和准确性。
数据存储是指将整合的数据持久化到数据仓库中,提供高性能的数据访问和查询。
数据分析是数据仓库的核心功能,它可以通过各种分析工具和技术,帮助用户深入挖掘数据,探索数据之间的关联和模式,发现潜在的业务机会和问题。
H3: 数据仓库的架构数据仓库的架构包括数据源层、数据集成层、数据存储层和数据使用层。
数据源层是指各种数据源,如关系数据库、文件、日志等。
数据集成层是负责将数据源中的数据提取、清洗和转换,以满足数据仓库的需求。
数据存储层是指存储整合后的数据的位置,通常采用关系数据库。
数据使用层包括数据访问接口和报表工具,用于用户对数据进行分析和报告。
第二部分:特点和优势H1: 数据仓库的特点数据仓库具有以下几个特点:1.面向主题:数据仓库根据业务需求,将数据组织成主题,提供便于分析的数据模型。
2.集成性:数据仓库整合了不同来源的数据,消除了数据冗余和不一致性。
3.非易失性:数据仓库中的数据一般是只读的,不会因为操作或事务而发生变化。
4.完整性:数据仓库保持历史数据的完整性,记录了过去的业务活动和状态变化。
数据是信息的载体,信息是有价值有意义的数据。
数据库用于事务处理数据仓库用于决策分析数据仓库是面向主题的、集成的、稳定的,不同时间的数据集合,用于支持经营管理中决策制定过程。
数据仓库是一种管理技术,旨在通过通畅、合理、全面的信息管理,达到有效的决策支持。
数据仓库特点:(1)数据仓库是面向主题的(2)数据仓库是集成的(3)数据仓库是稳定的(4)数据仓库是随时间变化的(5)数据仓库的数据量很大(6)数据仓库软、硬件要求较高两者区别数据库:面向应用数据是详细的保持当前数据数据是可更新的对数据的操作是重复的操作需求是事先可知的一个操作存取一个记录数据非冗余操作比较频繁查询基本是原始数据事务处理需要的是当前数据很少有复杂的计算支持事务处理数据仓库:面向主题数据是综合的和历史的保存过去和现在的数据数据不更新对数据的操作是启发式的操作需求是临时决定的一个操作存取一个集合数据时常冗余操作相对不频繁查询基本是经过加工的数据决策分析需要过去和现在的数据有很多复杂的计算支持决策分析联机事物处理(On Line Transaction Processing,OLTP)是在网络环境下的事务处理工作,以快速的响应和频繁的数据修改为特征,使用户利用数据库能够快速地处理具体的业务。
OLTP是用户的数据可以立即传送到计算中心进行处理,并在很短的时间内给出处理结果。
也称为实时系统(Real time System)。
E.F.Codd在1993年提出了多维数据库和多维分析的概念,即联机分析处理(On Line Analytical Processing,OLAP)概念。
关系数据库是二维数据(平面),多维数据库是空间立体数据。
OLAP专门用于支持复杂的决策分析操作,侧重对分析人员和高层管理人员的决策支持,OLAP可以应分析人员的要求快速、灵活地进行大数据量的复杂处理,并且以一种直观易懂地形式将查询结果提供给决策制定人OLTP数据库数据细节性数据当前数据经常更新一次性处理的数据量小对响应时间要求高面向应用,事务驱动OLAP数据仓库数据综合性数据历史数据不更新,但周期性刷新一次处理的数据量大响应时间合理面向分析,分析驱动数据字典与元数据数据字典是描述数据库中各类数据的集合,包括:(1) 数据项(2) 数据结构(3) 数据流(4) 数据存储(5) 处理过程数据字典是数据库的元数据。
1、数据仓库数据的四个基本特征: λ数据仓库的数据是面向主题的λ数据仓库的数据是集成的λ数据仓库的数据是不可更新的λ数据仓库的数据是随时间不断变化(数据仓库是在企业管理和决策中面向主题的、集成的、与时间相关的(时变的)、不可修改的(非易失的)数据集合,用于支持管理决策。
)2、数据仓库的技术要求:大量数据的组织和清理、复杂分析的高性能体现、对提取出来的数据进行集成、对进行高层决策的最终用户的界面支持。
4、事务处理环境不适宜DSS应用的原因:事务处理和分析处理的性能特性不同、数据集成问题、历史数据问题、数据的综合问题5、数据仓库中的关键概念:1、外部数据源2、数据提取/数据抽取,数据仓库按主题从业务数据库提取相关数据的过程。
3、数据清洗,企业建立很多不同的数据库数据的不一致将错误的、不一致的数据在进入数据仓库之前予以更正或删除,以免影响DSS决策的正确性。
4、数据转化把源数据的数据格式转换成统一的数据格式的过程5、数据加载把清洗后的数据装入数据仓库的过程6、ETL——用户从数据源抽取出所需的数据,经过数据清洗、转换,最终按照预先定义好的数据仓库模型,将数据加载到数据仓库中去。
6、数据集市小型的、面向企业中的某个部门(主题)而在逻辑上或物理上划分出来的数据仓库中的数据子集。
(独立型和从属型)6、数据粒度:粒度是指数据仓库中数据单元的详细程度和级别。
数据越详细,粒度就越小,级别也就越低:数据综合度越高,粒度就越大,级别也就越高。
事务级数据的粒度最小,它是汇总型数据的数据源。
在数据仓库中粒度是不是越大越好。
粒度是对数据仓库中的数据综合程度高低的一个度量。
粒度会深刻地影响存放在数据仓库中的数据量的大小以及数据仓库所能够回答的查询类型。
因此,粒度应在数据仓库中的数据量大小与所能回答查询的细节级别之间要做出权衡。
7、数据分割:数据分割是指把数据分散存储到各自的物理单元中去,以便它们能独立地处理,提高数据处理效率及数据处理的灵活性。
一、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。
1、数据仓库是面向主题的;操作型数据库的数据组织面向事务处理任务,而数据仓库中的数据是按照一定的主题域进行组织。
主题是指用户使用数据仓库进行决策时所关心的重点方面,一个主题通常与多个操作型信息系统相关。
2、数据仓库是集成的,数据仓库的数据有来自于分散的操作型数据,将所需数据从原来的数据中抽取出数据仓库的核心工具来,进行加工与集成,统一与综合之后才能进入数据仓库;数据仓库中的数据是在对原有分散的数据库数据抽取、清理的基础上经过系统加工、汇总和整理得到的,必须消除源数据中的不一致性,以保证数据仓库内的信息是关于整个企业的一致的全局信息。
数据仓库的数据主要供企业决策分析之用,所涉及的数据操作主要是数据查询,一旦某个数据进入数据仓库以后,一般情况下将被长期保留,也就是数据仓库中一般有大量的查询操作,但修改和删除操作很少,通常只需要定期的加载、刷新。
数据仓库中的数据通常包含历史信息,系统记录了企业从过去某一时点(如开始应用数据仓库的时点)到当前的各个阶段的信息,通过这些信息,可以对企业的发展历程和未来趋势做出定量分析和预测。
3、数据仓库是不可更新的,数据仓库主要是为决策分析提供数据,所涉及的操作主要是数据的查询;4、数据仓库是随时间而变化的,传统的关系数据库系统比较适合处理格式化的数据,能够较好的满足商业商务处理的需求。
稳定的数据以只读格式保存,且不随时间改变。
5、汇总的。
操作性数据映射成决策可用的格式。
6、大容量。
时间序列数据集合通常都非常大。
7、非规范化的。
Dw数据可以是而且经常是冗余的。
8、元数据。
将描述数据的数据保存起来。
数据仓库技术简介数据仓库是近年来兴起的一种新的数据库应用。
在各大数据库厂商纷纷宣布产品支持数据仓库并提出一整套用以建立和使用数据仓库的产品是,业界掀起了数据库热。
比如INFORMIXGONGSIDE公司的数据仓库解决方案;ORACLE公司的数据仓库解决方案;Sybase公司的交互式数据仓库解决方案等等。
这同时也引起了学术界的极大兴趣,国际上许多重要的学术会议,如超大型数据库国际会议(VLDB),数据工程国际会议(Data Engineering)等,都出现了专门研究数据仓库(Data Warehousing,简记为DW)、联机分析处理(On-Line Analytical Processing,简记为OLAP)、数据挖掘(Data Mining, 简记为DM)的论文。
对我国许多企业而言,在建立或发展自己的信息系统常常困扰于这样的问题:为什么要在原有的数据库上建立数据仓库?数据仓库能否代替传统的数据库?怎样建立数据仓库?等等。
本章将简要介绍一下用到的数据仓库技术背景,并在下一章结合数据清理系统设计实例,更深一步阐述数据仓库技术在现实中的重大意义一.从数据库到数据仓库传统的数据库技术是以单一的数据资源,即数据库为中心,进行事务处理、批处理、决策分析等各种数据处理工作,主要的划分为两大类:操作型处理和分析型处理(或信息型处理)。
操作型处理也叫事务处理,是指对数据库联机的日常操作,通常是对一个或一组纪录的查询和修改,主要为企业的特定应用服务的,注重响应时间,数据的安全性和完整性;分析型处理则用于管理人员的决策分析,经常要访问大量的历史数据。
而传统数据库系统优于企业的日常事务处理工作,而难于实现对数据分析处理要求,已经无法满足数据处理多样化的要求。
操作型处理和分析型处理的分离成为必然。
近年来,随着数据库技术的应用和发展,人们尝试对DB中的数据进行再加工,形成一个综合的,面向分析的环境,以更好支持决策分析,从而形成了数据仓库技术(Data Warehousing,简称DW)。
数据仓库与数据集市随着互联网的迅猛发展,数据已经成为当今社会最重要的资产之一。
随着数据规模的增长和数据源的多样化,为商业决策提供大量数据的需求也变得越来越迫切。
为了满足这种需求,数据仓库和数据集市应运而生。
一、什么是数据仓库?数据仓库(Data Warehouse)是一个集成的、主题导向的、时态稳定的、面向主题的数据集合,用于支持企业的决策分析活动。
数据仓库将来自不同数据源的数据进行抽取、转换和加载,通常也会进行清洗和整合处理,并将结果存储在一个统一的数据库中。
数据仓库的特点包括:以主题为导向、集成多个数据源、清洗和整合数据、稳定的时态、面向用户等。
这些特点使得数据仓库成为企业管理决策的重要工具。
二、什么是数据集市?数据集市(Data Mart)是一个针对特定部门或业务领域的数据仓库,用于支持更具体的决策分析活动。
数据集市通常包含从企业数据仓库中选取的特定数据和数据源。
因此,数据集市通常更加小型化、专业化和快速。
相对于数据仓库而言,数据集市更加轻量化、灵活性更强,更适合于快速响应业务的变化。
数据集市的建设目标是更精确地满足用户的需求,比如在销售部门所需的销售数据分析等。
三、数据仓库和数据集市的优势1. 整合多个数据源:数据仓库和数据集市可以将来自不同数据源的数据整合在一起,不仅可以提高数据的完整性,还可以提供更丰富的数据维度和数据关系,更好地支持决策分析。
2. 提高决策分析效率:数据仓库和数据集市具有较高的查询性能和数据预处理能力,可以有效地支持管理决策和运营决策,提高分析效率。
3. 准确性:由于数据仓库和数据集市将来自不同数据源的数据进行清洗、整合和转换处理,可以提高数据的准确性和一致性,避免数据冲突和重复。
4. 保证安全性:数据仓库和数据集市具有较高的管理能力和安全性能,可以确保数据的保密性、完整性和可用性,有效地防止数据安全威胁。
5. 支持大数据分析:数据仓库和数据集市可以处理大规模数据的查询和分析,可以有效地支持大数据分析。
·数据仓库(Data Warehouse)是一个面向主题的(Subject Oriented)、集成的(Integrate)、相对稳定的(Non-Volatile)、反映历史变化(Time Variant)的数据集合,用于支持管理决策。
·数据仓库的特点–面向主题–集成–相对稳定–反映历史变化数据仓库是一个面向主题的、集成的、不可更新的、随时间不断变化的数据集合,它用于支持企业或组织的决策分析处理。
数据仓库,Data Warehouse,可简写为DW。
数据仓库之父Bill Inmon在1991年出版的“Building the Data Warehouse”一书中所提出的定义被广泛接受——数据仓库(Data Warehouse)是一个面向主题的(Subject Oriented)、集成的(Integrated)、相对稳定的(Non-Volatile)、反映历史变化(Time Variant)的数据集合,用于支持管理决策(Decision Making Support)。
◆面向主题:操作型数据库的数据组织面向事务处理任务,各个业务系统之间各自分离,而数据仓库中的数据是按照一定的主题域进行组织的。
◆集成的:数据仓库中的数据是在对原有分散的数据库数据抽取、清理的基础上经过系统加工、汇总和整理得到的,必须消除源数据中的不一致性,以保证数据仓库内的信息是关于整个企业的一致的全局信息。
◆相对稳定的:数据仓库的数据主要供企业决策分析之用,所涉及的数据操作主要是数据查询,一旦某个数据进入数据仓库以后,一般情况下将被长期保留,也就是数据仓库中一般有大量的查询操作,但修改和删除操作很少,通常只需要定期的加载、刷新。
◆反映历史变化:数据仓库中的数据通常包含历史信息,系统记录了企业从过去某一时点(如开始应用数据仓库的时点)到目前的各个阶段的信息,通过这些信息,可以对企业的发展历程和未来趋势做出定量分析和预测。
《大数据导论》课程期末复习资料《大数据导论》课程讲稿章节目录:第1章大数据概述(1)大数据的概念(2)大数据的特征(3)大数据的数据类型(4)大数据的技术(5)大数据的应用第2章大数据采集与预处理(1)大数据采集(2)大数据预处理概述(3)数据清洗(4)数据集成(5)数据变换(6)数据规约第3章大数据存储(1)大数据存储概述(2)数据存储介质(3)存储系统结构(4)云存储概述(5)云存储技术(6)新型数据存储系统(7)数据仓库第4章大数据计算平台(1)云计算概述(2)云计算平台(3)MapReduce平台(4)Hadoop平台(5)Spark平台第5章大数据分析与挖掘(1)大数据分析概述(2)大数据分析的类型及架构(3)大数据挖掘(4)大数据关联分析(5)大数据分类(6)大数据聚类(7)大数据分析工具第6章大数据可视化(1)大数据可视化概述(2)大数据可视化方法(3)大数据可视化工具第7章社交大数据(1)社交大数据(2)国内社交网络大数据的应用(3)国外社交网络大数据的应用第8章交通大数据(1)交通大数据概述(2)交通监测应用(3)预测人类移动行为应用第9章医疗大数据(1)医疗大数据简介(2)临床决策分析应用(3)医疗数据系统分析第10章大数据的挑战与发展趋势(1)大数据发展面临的挑战(2)大数据的发展趋势一、客观部分:(单项选择、多项选择)(一)、单项选择1.以下不是NoSQL数据库的是()A.MongoDBB。
HBaseC.CassandraD。
DB2★考核知识点:NoSQL与NewSQL主流系统参考讲稿章节:3.7附1.1。
1(考核知识点解释):目前市场上主要的NoSQL数据存储工具有:BigTable、Dynamo 、Hbase、MongoDB、CouchDB、Hypertable还存在一些其他的开源的NoSQL数据库,Neo4j、Oracle Berkeley DB、Apache Cassandra等另外,NewSQL数据库。
后端开发知识:后端开发中的数据库集成和数据仓库随着现代化的技术,后端开发中数据库集成和数据仓库的重要性越来越被人们认识到。
在这篇文章中,我们将深入探究数据库集成和数据仓库的意义、作用以及如何在后端开发中应用。
一、数据库集成1.1数据库集成的概念在后端开发中,数据库集成是指将数据从各种数据源中导入到一个集中的数据库中,并在该集中的数据库中对数据进行统一处理和管理。
数据库集成主要有以下几个方面的内容:-数据源的选择-数据库设计和建模-数据导入和数据清洗-数据处理和分析-数据可视化和报告生成1.2数据库集成的重要性在后端开发中,数据库集成的重要性主要体现在以下几个方面:-提高数据的准确性和效率:由于数据可以从多个不同的数据源中导入到一个集中的数据库中,因此数据的处理和管理工作可以更加高效。
此外,由于数据进行了统一处理和分析,这意味着数据的准确性也得到了提高。
-改善决策的质量:数据集成可以为数据分析和处理提供更多数据来源。
这样,后端开发人员和决策者就可以更精确地预测和评估不同方案的效果,进而做出更好的决策。
-提高数据的安全性:数据集成可以在同一个平台上提供更高的数据保护和安全性。
这卫生防止数据被非法访问和使用,从而有效保护了用户隐私。
1.3数据库集成的实现在后端开发中,实现数据库集成主要需要通过以下几个步骤实现:-选择最合适的数据源:根据业务需求选择最合适的数据源,并确保数据源的数据类型和格式与目标数据库兼容。
-设计和建模数据库:根据业务需求和目标数据的类型和格式对数据库进行设计和建模。
-数据导入和清洗:导入各个数据源的数据,并进行数据清洗和数据处理,确保数据的有效性和准确性。
-数据处理和分析:对经过处理和清洗的数据进行统一处理和分析,以实现数据的标准化和集成。
-数据可视化和报告生成:为决策者提供可视化的图表和报告,以便于理解分析结果。
二、数据仓库2.1数据仓库的概念数据仓库是一种用于收集、存储和分析数据的中央库。
第4 部分:数据仓库和集成特性用于更高效管理物化视图、查询重写、可传输表空间以及表分区的新特性使数据仓库变得更加强大且占用资源更少。
这一部分涉及:·在没有MV 日志的情况下进行分区更改跟踪·使用多个MV 进行查询重写·通过备份实现可传输表空间·对已分区的按索引组织的表进行快速的分区分割·通过联机重新定义进行LONG 到LOB 的转换·联机重新组织单个分区·逐个分区地删除表分区更改跟踪:不需要MV 日志要了解此增强功能,首先必须了解物化视图(MV) 刷新过程中的分区修整概念。
假设基于列ACC_MGR_ID 对表ACCOUNTS 进行了分区,每个ACC_MGR_ID 值一个分区。
您根据ACCOUNTS 创建了一个名为ACC_VIEW 的MV,该MV 也根据列ACC_MGR_ID 进行了分区,每个ACC_MGR_ID 一个分区,如下图所示:假设已经更新了表ACCOUNTS 中的记录,但只在分区P1 中进行了此更新。
要快速刷新此MV,您只需刷新分区P1 而非整个表,这里正是与ACC_MGR_ID 相关的数据所在的分区。
Oracle 自动执行此任务,通过一个名为分区更改跟踪(PCT) 的特性跟踪对分区的更改。
但有一个问题需稍加注意:要在快速刷新的过程中启用PCT,必须创建MV 日志,当表中的行发生变化会填充这些日志。
发出刷新命令后,刷新进程将读取MV 日志以识别这些更改。
不用说,该要求增加了操作的总执行时间。
此外,附加的插入操作将消耗CPU 周期和I/O 带宽。
幸好,在Oracle 数据库10g第2 版中,PCT 不需要MV 日志即可工作。
让我们看一看它的作用方式。
首先,确认表ACCOUNTS 中没有MV 日志。
SQL> select *2 from dba_mview_logs3 where master = 'ACCOUNTS';no rows selected现在,更新该表中的某个记录。
update accounts set last_name = '...'where acc_mgr_id = 3;该记录位于分区P3 中。
现在,您就可以刷新此MV 了。
但首先记录表ACCOUNTS 所有段的段级统计信息。
稍后,您将使用这些统计信息了解使用了哪些段。
select SUBOBJECT_NAME, value from v$segment_statisticswhere owner = 'ARUP'and OBJECT_NAME = 'ACCOUNTS'and STATISTIC_NAME = 'logical reads'order by SUBOBJECT_NAME/SUBOBJECT_NAME VALUE------------------------------ ----------P1 8320P10 8624P2 12112P3 11856P4 8800P5 7904P6 8256P7 8016P8 8272P9 7840PMAX 25611 rows selected.使用快速刷新刷新物化视图ACC_VIEW。
execute dbms_mview.refresh('ACC_VIEW','F')'F'参数指示快速刷新。
但如果表没有MV 日志,它是否可以起作用?刷新完成后,再次检查表ACCOUNTS 的段统计信息。
结果如下所示:SUBOBJECT_NAME VALUE------------------------------ ----------P1 8320P10 8624P2 12112P3 14656P4 8800P5 7904P6 8256P7 8016P8 8272P9 7840PMAX 256这些段统计信息显示了在一个逻辑读取过程中选择的段。
由于这些统计信息是累积的,因此您必须查看值(而非绝对值)中的更改。
如果仔细查看以上值,您便会发现只有分区P3 的值发生了变化。
因此,在刷新过程中只选择了分区P3 而非整个表,确认PCT 能否在表即使没有MV 日志的情况下工作。
即使在基表没有MV 日志的情况下也可以快速刷新MV 的能力是一个强大而有用的特性,从而允许您可以在已分区的MV 中执行快速刷新而不会增加性能开销。
我认为,该特性是Oracle 数据库10g第2 版中最有用的数据仓库增强功能。
使用多个MV 进行查询重写Oracle8i中引入的查询重写特性在数据仓库开发人员和DBA 中轰动一时。
从本质上而言,它将用户查询重写为从MV 而非表中进行选择以利用现成的摘要。
例如,请考虑以下一家大型连锁酒店的数据库中的三个表。
SQL> DESC HOTELSName Null?Type----------------------------------------- -------- ------------- HOTEL_ID NOT NULL NUMBER(10)CITY VARCHAR2(20) STATE CHAR(2) MANAGER_NAME VARCHAR2(20) RATE_CLASS CHAR(2)SQL> DESC RESERVATIONSName Null?Type----------------------------------------- -------- ------------- RESV_ID NOT NULL NUMBER(10) HOTEL_ID NUMBER(10)CUST_NAME VARCHAR2(20) START_DATE DATEEND_DATE DATERATE NUMBER(10)SQL> DESC TRANSName Null?Type----------------------------------------- -------- ------------- TRANS_ID NOT NULL NUMBER(10)RESV_ID NOT NULL NUMBER(10) TRANS_DATE DATEACTUAL_RATE NUMBER(10)表HOTELS 保存酒店的相关信息。
当顾客预订酒店时,将在表RESERVATIONS(包含房间价格报价)中创建一个记录。
当顾客在酒店结帐时,将在另一个表TRANS 中记录现金交易。
但在结帐前,酒店可能决定根据订房情况、升级、优惠等因素向顾客提供不同的房价。
因此,最终的房价可能与预订时的报价不同,而且可以每天都各不相同。
为正确记录这些价格变化,表TRANS 有一行专门用来保存每天的房价信息。
为缩短查询响应时间,您可能决定根据用户发出的不同查询构建MV,如:create materialized view mv_hotel_resvrefresh completeenable query rewriteasselect city, resv_id, cust_namefrom hotels h, reservations rwhere r.hotel_id = h.hotel_id;和create materialized view mv_actual_salesrefresh completeenable query rewriteasselect resv_id, sum(actual_rate) from trans group by resv_id;因此,如果设置了某些参数(如query_rewrite_enabled = true),则类似如下所示的查询select city, cust_namefrom hotels h, reservations rwhere r.hotel_id = h.hotel_id;将重写为select city, cust_namefrom mv_hotel_resv;。
您可以通过运行该查询并启用自动跟踪来确认MV。
SQL> set autot traceonly explainSQL> select city, cust_name2> from hotels h, reservations r3> where r.hotel_id = h.hotel_id;Execution Plan----------------------------------------------------------0 SELECT STATEMENT Optimizer=ALL_ROWS (Cost=3 Card=80 Bytes=2480)1 0 MAT_VIEW ACCESS (FULL) OF 'MV_HOTEL_RESV' (MAT_VIEW) (Cost=3 Card=80 Bytes=2480)注意,查询是如何从物化视图MV_HOTEL_RESV 而非表HOTELS 和RESERVATIONS 中进行选择的。
这正是您所需要的。
同样,当您编写一个查询来汇总每个预订编号的实际价格时,将使用物化视图MV_ACTUAL_SALES 而非表TRANS。
我们来采用一个不同的查询。
如果要查明每个城市的实际销售额,则将发出select city, sum(actual_rate)from hotels h, reservations r, trans twhere t.resv_id = r.resv_idand r.hotel_id = h.hotel_idgroup by city;注意此查询结构:从MV_ACTUAL_SALES 中,您可以获得RESV_ID 和预订的总销售额。
从MV_HOTEL_RESV 中,您可以获得CITY 和RESV_ID。
您能将这两个MV 连接在一起吗?当然可以,但在Oracle 数据库10g第2 版之前,查询重写机制只使用两个MV 中的一个(而非两个)自动重写用户查询。
以下是Oracle9i数据库中的执行计划输出。
您可以看到,只使用了MV_HOTEL_RESV 和TRANS 的整表扫描。
Execution Plan----------------------------------------------------------0 SELECT STATEMENT Optimizer=ALL_ROWS (Cost=8 Card=6 Bytes=120)1 0 SORT (GROUP BY) (Cost=8 Card=6 Bytes=120)2 1 HASH JOIN (Cost=7 Card=516 Bytes=10320)3 2 MAT_VIEW REWRITE ACCESS (FULL) OF 'MV_HOTEL_RESV' (MAT_VIEW REWRITE)(Cost=3 Card=80 Bytes=1040)4 2 TABLE ACCESS (FULL) OF 'TRANS' (TABLE)(Cost=3 Card=516 Bytes=3612)即使MV 可用,该方法也将生成一个非最优的执行计划。