多维数据库

目录

1. 多维数据是什么？

2. 多维数据库用来做什么？

3. 为什么要多维分析？

4. 多维数据分析领域中的概念

5. OLAP（online Analyze Process 在线分析处理）

6. Mondrain

7. Kylin

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        多维数据库（Multi Dimensional Database,MDD）可以简单理解为把数据存放在一个n维数组中，而不是像关系数据库那样以记录形式存放，因此它存在大量稀疏矩阵（因为很多维度可能没有数据）。它的优势在于可以提高数据处理速度，加快反应时间，相当于是以空间换时间的做法。

稀疏矩阵：

        在矩阵中，如果数值为0的元素数目远远多于非0元素，则为稀疏矩阵；反之，则为稠密矩阵。

（关系型）数据库、数仓、多维数据库：

1. 数据库中一般存放的是业务属性的表
2. 为了进行数据分析和挖掘，建设数仓
3. 为了更强、更快，且面向业务的数据分析，就会建立多维数据库

        多维数据库主要用于OLAP（online Analyze Process 在线分析处理）。它们可用于向用户显示多维数据。

• 为什么要分析：(1) 看清业务现状；(2) 预测业务走势；(3) 数字驱动业务，发现问题并调整
• 为什么要多维：(1) 不同角色关注不同维度；(2) 人岗匹配，不同岗位的关键指标不同

不同角色关注不同维度：

• 销售经理关心各个地区的销售情况，希望找出销售增长率在平均水平之下的地区
• 产品总监则希望了解近期内各种产品的销量对比，以作为后期产品研发方向的参考
• CEO想要知道近六个月内整体销售环比信息，用以评估是否达到公司运营目标

• 同比：与去年同时期相比的变化比
• 环比：与上个统计周期相比的变化比

• 数据立方体（Cube）
• 维度（Dimension）
• 维度成员（Member）
• 度量（Measure）
• 级别（Level）

数据立方体(Cube)：                                                       

维度(Dimension)：                                维度成员(Member)：维度是坐标轴，维度成员是坐标值

度量(Measure)：多维数组的取值                       级别(Level)：维度成员观察数据的粒度

        OLAP是一项在线数据分析技术。它能够基于数仓看清业务现状，预测业务走势，为业务决策提供数据支撑。

 OLAP如何工作？

• 从多个数据源（如mysql、excel、xml）收集数据并存储到数仓
• 然后清理并组织成数据立方体

OLAP可以对 多维数据库 执行的5种操作：

• 汇总：汇总数据和维度
• 下钻：在数据维度中更深入分析，省下钻市，年下钻月
• 切片：执行分析显示一级信息，如“2022年销售额”
• 切块：多个维度进行分析，如“陕西省2022年手机销售额”
• 旋转：通过旋转多维数据集的数据轴来获得新数据视图

OLAP（在线分析处理）分为三种类型：

• MOLAP（多维OLAP）：MOLAP是一种基于多维数据库索引的OLAP
• ROLAP（Relational OLAP）：ROLAP是基于关系型数据库的动态多维OLAP
• HOLAP（混合OLAP）：HOLAP是MOLAP和ROLAP的集成

        mondrain是基于java语言的OLAP引擎，它接收MDX查询语句，从关系型数据库中读取数据，然后通过java API以多维度的形式展示查询结果。

mondrain架构：

        mondrain机构可以分为四个层次，表现层、计算层、聚合层、存储层

• 表现层：用多种方法展现多维数据，包括饼、柱、线状图、数据透视表。特殊点在于，它是基于taglib而不是SpringMVC
• 计算层：分析、验证、执行MDX语句，先计算坐标轴，再计算单元格。计算层从聚合层批量获取单元格数据集合
• 聚合层：聚合层中缓存了多维查询结果，即单元格数据集合。如果计算层所需的数据不在缓存中，就从存储层查询数据并缓存。
• 存储层：采用关系数据库实现，一般采用星型模型，提供维表、事实表和聚合表 

        Kylin是一个OLAP系统，主要用于大数据分析。它对Hive中的数据预计算，充分利用Hadoop中的MapReduce框架的并行处理能力实现，将计算好的结果保存成Cube并存储到Hbase中，供查询时直接访问。是一种用空间换时间的解决方案。

        Mondrain是一个ROLAP系统，所有的查询可以通过实时的数据库查询完成，而不会有任何预计算，但是会将查询结果缓存在程序内存中。

        Kylin是一个MOLAP系统，对多维分析可能用到的度量进行预计算，将计算好的结果保存成Cube并存储到Hbase中，供查询时直接访问。

Kylin架构：

        Kylin默认的数据源是Hive，构建技术主要是MapReduce，将构建好的Cube保存在存储引擎(默认Hbase)中。

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