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数仓拉链表

cdwas 2024-07-26
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拉链表

一、什么是拉链表

拉链表是一种数据模型,主要是针对数据仓库设计中表存储数据的方式而定义的,顾名思义,所谓拉链,就是记录历史。记录一个事物从开始,一直到当前状态的所有变化的信息。拉链表可以避免按每一天存储所有记录造成的海量存储问题,同时也是处理缓慢变化数据的一种常见方式。

解释:拉链表是维护历史状态,以及最新状态数据的一种表,拉链表根据拉链粒度的不同,实际上相当于快照,只不过做了优化,去除了一部分不变的记录,通过拉链表可以很方便的还原出拉链时点的客户记录。

二、拉链表的产生背景

在数据仓库的数据模型设计过程中,经常会遇到这样的需求:

  1. 数据量比较大
  2. 表中的部分字段会被update,如用户的地址,产品的描述信息,订单的状态等等;
  3. 需要查看某一个时间点或者时间段的历史快照信息,比如,查看某一个订单在历史某一个时间点的状态,比如,查看某一个用户在过去某一段时间内,更新过几次等等;
  4. 变化的比例和频率不是很大,比如,总共有1000万的会员,每天新增和发生变化的有10万左右;
  5. 如果对这边表每天都保留一份全量,那么每次全量中会保存很多不变的信息,对存储是极大的浪费;

对于这种表有几种方案可选: 方案一:每天只留最新的一份,比如我们每天用Sqoop抽取最新的一份全量数据到Hive中。 方案二:每天保留一份全量的切片数据。 方案三: 每天保存一份增量数据 方案四:使用拉链表。

以上方案对比

方案一

这种方案就不用多说了,实现起来很简单,每天drop掉前一天的数据,重新抽一份最新的。

优点很明显,节省空间,一些普通的使用也很方便,不用在选择表的时候加一个时间分区什么的。

缺点同样明显,没有历史数据,先翻翻旧账只能通过其它方式,比如从流水表里面抽。

方案二

每天一份全量的切片是一种比较稳妥的方案,而且历史数据也在。

缺点就是存储空间占用量太大太大了,如果对这边表每天都保留一份全量,那么每次全量中会保存很多不变的信息,对存储是极大的浪费,这点我感触还是很深的…

当然我们也可以做一些取舍,比如只保留近一个月的数据?但是,需求是无耻的,数据的生命周期不是我们能完全左右的。

方案三

每天都保存增量数据,这种方案相比较方案一二的话,数据量变少了,也记录了每条数据的变化.但是数据量还是比拉链表多,同时它要求某天的历史数据查询效率比较低,比较繁琐.比如你要求2021年10月01号的在职人数,你就需要判断入职日期小于等于10月01号的,用lead函数获取下条数据,判断下条数据的离职日期是否大于2021年10月01号.

方案四:使用拉链表

拉链表在使用上基本兼顾了我们的需求。

首先它在空间上做了一个取舍,虽说不像方案一那样占用量那么小,但是它每日的增量可能只有方案二的千分之一甚至是万分之一。

其实它能满足方案二所能满足的需求,既能获取最新的数据,也能添加筛选条件也获取历史的数据。

所以我们还是很有必要来使用拉链表的。

三、在Hive中实现拉链表

 在现在的大数据场景下,大部分的公司都会选择以Hdfs和Hive为主的数据仓库架构。目前的Hdfs版本来讲,其文件系统中的文件是不能做改变的,也就是说Hive的表智能进行删除和添加操作,而不能进行update。基于这个前提,我们来实现拉链表。

还是以上面的用户表为例,我们要实现用户的拉链表。在实现它之前,我们需要先确定一下我们有哪些数据源可以用。

  1. 我们需要一张ODS层的用户全量表。至少需要用它来初始化。
  2. 每日的用户更新表。 而且我们要确定拉链表的时间粒度,比如说拉链表每天只取一个状态,也就是说如果一天有3个状态变更,我们只取最后一个状态,这种天粒度的表其实已经能解决大部分的问题了。

另外,补充一下每日的用户更新表该怎么获取,据笔者的经验,有3种方式拿到或者间接拿到每日的用户增量,因为它比较重要,所以详细说明:

  1. 我们可以监听Mysql数据的变化,比如说用Canal,最后合并每日的变化,获取到最后的一个状态。
  2. 假设我们每天都会获得一份切片数据,我们可以通过取两天切片数据的不同来作为每日更新表,这种情况下我们可以对所有的字段先进行concat,再取md5,这样就ok了。
  3. 流水表!有每日的变更流水表。


四、实现

需求:现在需要把一张每天存有全量数据的表制作成拉链表 

  步骤: 

1.先把已有的全量分区表改造为拉链表①

2.通过昨天的全量数据和前天的全量数据比较,获取新增及变化的临时表②

3.拉链表和临时表②合并获取临时拉链表,用临时拉链表覆盖拉链表,得到新的拉链表


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