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編輯導(dǎo)語：本篇作者是給我們講述了數(shù)據(jù)組成及其表現(xiàn)形式，重點講解了“數(shù)據(jù)分層”這個概念的意義、背景、邏輯和其應(yīng)用等，一起來看一下。

上一節(jié)講述了數(shù)據(jù)的基本定義，按正常流程應(yīng)該來為大家介紹數(shù)據(jù)的采集和處理，但是這一節(jié)主要來說明數(shù)據(jù)組成以及表現(xiàn)形式。因為這對一個數(shù)據(jù)產(chǎn)品而言是至關(guān)重要的一部分，好比必須要學(xué)好數(shù)學(xué)，你掌握了阿拉伯?dāng)?shù)字之后必須要掌握四則運算一樣?，F(xiàn)在咱們來講一下數(shù)據(jù)的“四則運算”。

講到這里，咱們就要引入一個概念“數(shù)據(jù)分層”。講數(shù)據(jù)分層之前，咱們先來說一個貼近現(xiàn)實生活的例子，幫助大家更好地理解數(shù)據(jù)分層：

如果把數(shù)據(jù)看作圖書館里的書，我們希望看到它們在書架上分門別類地放置；如果把數(shù)據(jù)看作城市的建筑，我們希望城市規(guī)劃布局合理；如果把數(shù)據(jù)看作電腦文件和文件夾，我們希望按照自己的習(xí)慣有很好的文件夾組織方式，而不是糟糕混亂的桌面，經(jīng)常為找一個文件而不知所措。

簡單來說，數(shù)據(jù)分層是把現(xiàn)實世界中收集到的有效信息用更加合理的方式表現(xiàn)出來，從而可以更快速的去解決問題。

一、數(shù)據(jù)分層的意義

還記得上篇文章中，我們?nèi)绾味x數(shù)據(jù)的嗎？

數(shù)據(jù)：是通過觀測得到的數(shù)字性的特征或信息。

所以，數(shù)據(jù)只是我們對客觀世界的記錄，而數(shù)據(jù)建模是我們對數(shù)據(jù)的抽象，為什么要對數(shù)據(jù)進行抽象呢？

設(shè)想一下這樣的場景，數(shù)據(jù)爆炸的時代，數(shù)據(jù)的體量每天、每小時、甚至每秒都在激增。當(dāng)這樣的數(shù)據(jù)不斷的出現(xiàn)，沒有一套科學(xué)的方法去對這些數(shù)據(jù)進行整理和歸檔，我們永遠無法從海量數(shù)據(jù)中獲取到有價值的數(shù)據(jù)。

所以數(shù)據(jù)分層的意義在于：

1. 降低存儲成本：減少不必要的數(shù)據(jù)冗余，從而極大地降低存儲和計算成本，更好且有效的利用數(shù)據(jù)。
2. 提高使用效率：當(dāng)業(yè)務(wù)發(fā)生變化時，可以更加方便的進行擴展，提高數(shù)據(jù)穩(wěn)定性和連續(xù)性。
3. 保障數(shù)據(jù)質(zhì)量：良好的數(shù)據(jù)模型能改善數(shù)據(jù)統(tǒng)計口徑的不一致性，減少數(shù)據(jù)計算錯誤的可能性。

數(shù)據(jù)模型能夠促進業(yè)務(wù)與技術(shù)進行有效溝通，形成對主要業(yè)務(wù)定義和術(shù)語的統(tǒng)一認識，具有跨部門、中性的特征，可以表達和涵蓋所有的業(yè)務(wù)。

二、數(shù)據(jù)分層的背景

當(dāng)企業(yè)發(fā)展到一定階段，傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫無法承載大量的數(shù)據(jù)承載，尤其在數(shù)據(jù)多而繁雜的情況下，對于使用者，需要數(shù)可以更加清晰且有邏輯的適用；對于維護者可以高效有序的進行維護，分層數(shù)據(jù)設(shè)計，即數(shù)據(jù)倉庫dw應(yīng)運而生。

說起數(shù)據(jù)倉庫，不得不提到創(chuàng)造他的人，比爾.恩門（Bill Inmon）。他在自己的著作《建立數(shù)據(jù)倉庫》一書中所提出的數(shù)據(jù)倉庫的定義：“數(shù)據(jù)倉庫是一個面向主題的（Subject Oriented）、集成的（Integrated）、相對穩(wěn)定的（Non-Volatile）、反映歷史變化（Time Variant）的數(shù)據(jù)集合，用于支持管理決策(Decision Making Support)?！?/p>

簡單來解釋，就是把大量數(shù)據(jù)更有邏輯的組合在一起，并且同時方便使用者和創(chuàng)建者進行操作與應(yīng)用。

三、數(shù)據(jù)分層的邏輯

上面兩個圖可以很清晰的看出分層后的好處，把一團亂麻的數(shù)據(jù)表進行分層和整理。數(shù)倉分層的價值在于：

• 方便使用：將多而繁雜的數(shù)據(jù)表通過一定的結(jié)構(gòu)進行規(guī)范，便于使用方進行使用。
• 追溯源頭：分層后的數(shù)據(jù)血緣非常明確，可以快速獲取上游數(shù)據(jù)的來源。
• 易于維護：規(guī)范后數(shù)據(jù)可以減少數(shù)據(jù)開發(fā)，節(jié)約各類計算存儲資源，方便維護人員進行維護。
• 簡化工作：當(dāng)發(fā)生變化時，可以針對單點進行針對處理，大大簡化工作量。

那我們?nèi)绾芜M行數(shù)據(jù)分層呢？大概需要分幾層呢？

其實這個問題需要根據(jù)實際的業(yè)務(wù)狀況以及需要處理的數(shù)據(jù)體量來進行劃分，介紹分層之前，咱們先來了解下會有哪些分層，每層的作用和目的是啥。

1.第一層：操作數(shù)據(jù)存儲層 ODS

ODS層中的數(shù)據(jù)是從各類業(yè)務(wù)系統(tǒng)中（銷售系統(tǒng)、客戶關(guān)系管理系統(tǒng)等等）直接匯入本層。本層數(shù)據(jù)本身的特點是基本上最大程度還原業(yè)務(wù)系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)。接入之前需要進行清洗等操作，保證接入本層的數(shù)據(jù)盡可能是潔凈可用的。

ODS層的表通常包括兩類，一個用于存儲當(dāng)前需要加載的數(shù)據(jù)，一個用于存儲處理完后的歷史數(shù)據(jù)。

特點：分層中最細粒度的數(shù)據(jù)，整體數(shù)倉中最底層的數(shù)據(jù)，進行簡單加工后直接從業(yè)務(wù)系統(tǒng)接入。

數(shù)據(jù)來源：

1）業(yè)務(wù)庫

• 經(jīng)常會使用sqoop來抽取，例如每天定時抽取一次。
• 實時方面，可以考慮用canal監(jiān)聽mysql的binlog，實時接入即可。

2）埋點日志

• 日志一般以文件的形式保存，可以選擇用flume定時同步。
• 可以用spark streaming或者Flink來實時接入。
• kafka。

消息隊列：即來自ActiveMQ、Kafka的數(shù)據(jù)等。

2. 第二層：數(shù)據(jù)倉庫層 DW

1）第一類：公共維度匯總層 DIM（Dimension）

主要由維度表（維表）構(gòu)成。維度是邏輯概念，是衡量和觀察業(yè)務(wù)的角度。維表是根據(jù)維度及其屬性將數(shù)據(jù)平臺上構(gòu)建的物理化的表，采用寬表設(shè)計的原則。

2）第二類：數(shù)據(jù)倉庫層DW（Data Warehouse）

這一層是基于ODS和DIM層的數(shù)據(jù)做輕度匯總。所謂輕度匯總就是按照一定的主題去組合這些數(shù)據(jù)，例如：作者信息表、用戶信息表、稿件信息表。

數(shù)據(jù)倉庫層從上到下，又可以分為3個層：數(shù)據(jù)細節(jié)層DWD、數(shù)據(jù)中間層DWM、數(shù)據(jù)服務(wù)層DWS。

1. 數(shù)據(jù)細節(jié)層：data warehouse details，DWD：這層目的在于將ODS層進行和DW層進行隔離。進入DW層之前同樣需要把數(shù)據(jù)進行處理和清洗，例如：除去空數(shù)據(jù)和臟數(shù)據(jù)等等。
2. 數(shù)據(jù)中間層：Data Warehouse Middle，DWM；該層是在DWD層的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上，對數(shù)據(jù)做一些輕微的聚合操作，生成一些列的中間結(jié)果表，提升公共指標(biāo)的復(fù)用性，減少重復(fù)加工的工作。
3. 數(shù)據(jù)服務(wù)層：Data Warehouse Service，DWS；該層是基于DWM上的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，整合匯總成分析某一個主題域的數(shù)據(jù)服務(wù)層，一般是寬表，用于提供后續(xù)的業(yè)務(wù)查詢，OLAP分析，數(shù)據(jù)分發(fā)等。一般來說，該層的數(shù)據(jù)表會相對較少；一張表會涵蓋比較多的業(yè)務(wù)內(nèi)容，由于其字段較多，因此一般也會稱該層的表為寬表。

3. 第三類：應(yīng)用數(shù)據(jù)服務(wù)層 ADS

Application Data Service。該層主要是提供數(shù)據(jù)產(chǎn)品和數(shù)據(jù)分析使用的數(shù)據(jù)，一般會存放在ES、MySQL等系統(tǒng)中供線上系統(tǒng)使用，也可能會存在Hive或者Druid中供數(shù)據(jù)分析和數(shù)據(jù)挖掘使用。

ADS層數(shù)據(jù)是數(shù)據(jù)倉庫的最后一層數(shù)據(jù)，以DWS層數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)進行數(shù)據(jù)處理。

那常見的分層結(jié)構(gòu)有哪些呢？如何去應(yīng)用這些分層呢？

四、常見的數(shù)據(jù)分層應(yīng)用

這3大類5層的數(shù)據(jù)層，是層層遞進，并非每一層都是必不可少的，想要建設(shè)一套較為標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)倉，現(xiàn)在市面上都是如何進行構(gòu)建呢？

1. 三級數(shù)倉分層

我們先來看下簡單的三級分層，三級分層氛圍ODS、DWD、DWM層這三層。每一層的目的和作用如下：

1）第一層：ODS層

用于存放從業(yè)務(wù)系統(tǒng)直接抽取出來的數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)從數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)之間的邏輯關(guān)系上都與業(yè)務(wù)系統(tǒng)基本保持一致，因此在抽取過程中極大降低了數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化的復(fù)雜性，而主要關(guān)注數(shù)據(jù)抽取的接口、數(shù)據(jù)量大小、抽取方式等方面的問題。

下面是兩個例子，分別適用于傳統(tǒng)行業(yè)和互聯(lián)網(wǎng)行業(yè)：

• 傳統(tǒng)行業(yè)ODS層：各業(yè)務(wù)系統(tǒng)對接來的數(shù)據(jù)。拿交易源數(shù)據(jù)來說（每次訂單的記錄，一個訂單有多個記錄）。例如：交易源數(shù)據(jù)、用戶源數(shù)據(jù)、貨物源數(shù)據(jù)
• 互聯(lián)網(wǎng)行業(yè)ODS層：除業(yè)務(wù)系統(tǒng)外，還會對接日志采集系統(tǒng)。拿app日志埋點來說，本層會記錄用戶每次登陸、app內(nèi)的行為數(shù)據(jù)，一個用戶會有多條記錄）。例如：APP日志數(shù)據(jù)、小程序日志數(shù)據(jù)、用戶登錄數(shù)據(jù)等等

2）第二層：DWD層

主要存檔從ODS層匯總上來的數(shù)據(jù)，以業(yè)務(wù)過程作為建模驅(qū)動，基于每個具體的業(yè)務(wù)過程特點，構(gòu)建最細粒度的明細事實表?？蓪⒛承┲匾獙傩宰侄巫鲞m當(dāng)冗余，也即寬表化處理。從ODS層匯總上來的數(shù)據(jù)。最大限度保證與ODS層數(shù)據(jù)一致。

下面是兩個例子，分別適用于傳統(tǒng)行業(yè)和互聯(lián)網(wǎng)行業(yè)：

• 傳統(tǒng)行業(yè)DWD層：拿訂單數(shù)據(jù)來說，本層會記錄訂單粒度的支付情況，一個訂單僅有一條記錄。例如：訂單交易表、用戶表、活動表、貨物表。
• 互聯(lián)網(wǎng)行業(yè)DWD層：拿用戶登錄表來說，本層記錄用戶在。

3）第三層：DWM層

是對DWD層的生產(chǎn)數(shù)據(jù)進行輕度綜合和匯總統(tǒng)計(可以把復(fù)雜的清洗，處理包含，如根據(jù)PV日志生成的會話數(shù)據(jù))。輕度綜合層與DWD的主要區(qū)別在于二者的應(yīng)用領(lǐng)域不同，DWD的數(shù)據(jù)來源于生產(chǎn)型系統(tǒng)，并未滿意一些不可預(yù)見的需求而進行沉淀;輕度綜合層則面向分析型應(yīng)用進行細粒度的統(tǒng)計和沉淀。例如：按照天粒度去匯總某一主題的數(shù)據(jù)情況。

• 傳統(tǒng)行業(yè)DWM層：從DWD層交易表（天粒度）、用戶表（天粒度）、貨物表（天粒度）。
• 互聯(lián)網(wǎng)行業(yè)DWM層：用戶登錄行為表（天粒度）、訂單表（天粒度）。

2. 四級數(shù)據(jù)分層

在上述三層的基礎(chǔ)之上，增加第四層DWS層。

1）第四層：DWS層

DWS=DWD+DWM

通過由輕度匯總層和明細層數(shù)據(jù)計算生成。又稱數(shù)據(jù)集市或大寬表。按照業(yè)務(wù)劃分，如流量、訂單、用戶等，生成字段比較多的寬表，?用于提供后續(xù)的業(yè)務(wù)查詢，OLAP分析，數(shù)據(jù)分發(fā)等。

• 傳統(tǒng)行業(yè)DWS層：用戶主題寬表、貨物主題寬表、店鋪主題寬表。
• 互聯(lián)網(wǎng)行業(yè)DWS層：用戶主題寬表、店長主題寬表。

3. 五級數(shù)據(jù)分層

在上述四層的基礎(chǔ)上，增加第五層ADS層。

1）第五層：ADS層

ADS層可以理解為對業(yè)務(wù)的“專屬定制表”。ADS ≈ DWD+DWS，而且和DWD、DWS的表名側(cè)重于object或用戶行為不同的是，ADS的表名可以看出有特定的業(yè)務(wù)特征。

• 傳統(tǒng)行業(yè)ADS層：爆款商品排行表、高價值用戶表、用戶近30天留存表。
• 互聯(lián)網(wǎng)行業(yè)ADS層：業(yè)務(wù)大盤表、用戶生命周期表、用戶近7天留存表。

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