?
做數據倉庫系統,
ETL
是關鍵的一環。說大了,
ETL
是數據整合解決方案,說小了,就是倒數據的工具。回憶一下工作這么些年來,處理數據遷移、轉換的工作倒還真的不少。但是那些工作基本上是一次性工作或者很小數據量,使用
access
、
DTS
或是自己編個小程序搞定。可是在數據倉庫系統中,
ETL
上升到了一定的理論高度,和原來小打小鬧的工具使用不同了。究竟什么不同,從名字上就可以看到,人家已經將倒數據的過程分成
3
個步驟,
E
、
T
、
L
分別代表抽取、轉換和裝載。
其實
ETL
過程就是數據流動的過程,從不同的數據源流向不同的目標數據。但在數據倉庫中,
ETL
有幾個特點,一是數據同步,它不是一次性倒完數據就拉到,它是經常性的活動,按照固定周期運行的,甚至現在還有人提出了實時
ETL
的概念。二是數據量,一般都是巨大的,值得你將數據流動的過程拆分成
E
、
T
和
L
。
現在有很多成熟的工具提供
ETL
功能,例如
datastage
、
powermart
等,且不說他們的好壞。從應用角度來說,
ETL
的過程其實不是非常復雜,這些工具給數據倉庫工程帶來和很大的便利性,特別是開發的便利和維護的便利。但另一方面,開發人員容易迷失在這些工具中。舉個例子,
VB
是一種非常簡單的語言并且也是非常易用的編程工具,上手特別快,但是真正
VB
的高手有多少?微軟設計的產品通常有個原則是“將使用者當作傻瓜”,在這個原則下,微軟的東西確實非常好用,但是對于開發者,如果你自己也將自己當作傻瓜,那就真的傻了。
ETL
工具也是一樣,這些工具為我們提供圖形化界面,讓我們將主要的精力放在規則上,以期提高開發效率。從使用效果來說,確實使用這些工具能夠非常快速地構建一個
job
來處理某個數據,不過從整體來看,并不見得他的整體效率會高多少。問題主要不是出在工具上,而是在設計、開發人員上。他們迷失在工具中,沒有去探求
ETL
的本質。
可以說這些工具應用了這么長時間,在這么多項目、環境中應用,它必然有它成功之處,它必定體現了
ETL
的本質。如果我們不透過表面這些工具的簡單使用去看它背后蘊涵的思想,最終我們作出來的東西也就是一個個獨立的
job
,將他們整合起來仍然有巨大的工作量。大家都知道“理論與實踐相結合”,如果在一個領域有所超越,必須要在理論水平上達到一定的高度
?
探求
ETL
本質之一
ETL
的過程就是數據流動的過程,從不同異構數據源流向統一的目標數據。其間,數據的抽取、清洗、轉換和裝載形成串行或并行的過程。
ETL
的核心還是在于
T
這個過程,也就是轉換,而抽取和裝載一般可以作為轉換的輸入和輸出,或者,它們作為一個單獨的部件,其復雜度沒有轉換部件高。和
OLTP
系統中不同,那里充滿這單條記錄的
insert
、
update
和
select
等操作,
ETL
過程一般都是批量操作,例如它的裝載多采用批量裝載工具,一般都是
DBMS
系統自身附帶的工具,例如
Oracle SQLLoader
和
DB2
的
autoloader
等。
?
ETL
本身有一些特點,在一些工具中都有體現,下面以
datastage
和
powermart
舉例來說。
?
1
、靜態的
ETL
單元和動態的
ETL
單元實例;一次轉換指明了某種格式的數據如何格式化成另一種格式的數據,對于數據源的物理形式在設計時可以不用指定,它可以在運行時,當這個
ETL
單元創建一個實例時才指定。對于靜態和動態的
ETL
單元,
Datastage
沒有嚴格區分,它的一個
Job
就是實現這個功能,在早期版本,一個
Job
同時不能運行兩次,所以一個
Job
相當于一個實例,在后期版本,它支持
multiple instances
,而且還不是默認選項。
Powermart
中將這兩個概念加以區分,靜態的叫做
Mapping
,動態運行時叫做
Session
。
?
2
、
ETL
元數據;元數據是描述數據的數據,他的含義非常廣泛,這里僅指
ETL
的元數據。主要包括每次轉換前后的數據結構和轉換的規則。
ETL
元數據還包括形式參數的管理,形式參數的
ETL
單元定義的參數,相對還有實參,它是運行時指定的參數,實參不在元數據管理范圍之內。
?
3
、數據流程的控制;要有可視化的流程編輯工具,提供流程定義和流程監控功能。流程調度的最小單位是
ETL
單元實例,
ETL
單元是不能在細分的
ETL
過程,當然這由開發者來控制,例如可以將抽取、轉換放在一個
ETL
單元中,那樣這個抽取和轉換只能同時運行,而如果將他們分作兩個單元,可以分別運行,這有利于錯誤恢復操作。當然,
ETL
單元究竟應該細分到什么程度應該依據具體應用來看,目前還沒有找到很好的細分策略。比如,我們可以規定將裝載一個表的功能作為一個
ETL
單元,但是不可否認,這樣的
ETL
單元之間會有很多共同的操作,例如兩個單元共用一個
Hash
表,要將這個
Hash
表裝入內存兩次。
?
4
、轉換規則的定義方法;提供函數集提供常用規則方法,提供規則定義語言描述規則。
?
5
、對數據的快速索引;一般都是利用
Hash
技術,將參照關系表提前裝入內存,在轉換時查找這個
hash
表。
Datastage
中有
Hash
文件技術,
Powermart
也有類似的
Lookup
功能。
?
探求
ETL
本質之二(分類)
昨在
IT-Director
上閱讀一篇報告,關于
ETL
產品分類的。一般來說,我們眼中的
ETL
工具都是價格昂貴,能夠處理海量數據的家伙,但是這是其中的一種。它可以分成
4
種,針對不同的需求,主要是從轉換規則的復雜度和數據量大小來看。它們包括
1
、交互式運行環境,你可以指定數據源、目標數據,指定規則,立馬
ETL
。這種交互式的操作無疑非常方便,但是只能適合小數據量和復雜度不高的
ETL
過程,因為一旦規則復雜了,可能需要語言級的描述,不能簡簡單單拖拖拽拽就可以的。還有數據量的問題,這種交互式必然建立在解釋型語言基礎上,另外他的靈活性必然要犧牲一定的性能為代價。所以如果要處理海量數據的話,每次讀取一條記錄,每次對規則進行解釋執行,每次在寫入一條記錄,這對性能影響是非常大的。
2
、專門編碼型的,它提供了一個基于某種語言的程序框架,你可以不必將編程精力放在一些周邊的功能上,例如讀文件功能、寫數據庫的功能,而將精力主要放在規則的實現上面。這種近似手工代碼的性能肯定是沒話說,除非你的編程技巧不過關(這也是不可忽視的因素之一)。對于處理大數據量,處理復雜轉換邏輯,這種方式的
ETL
實現是非常直觀的。
3
、代碼生成器型的,它就像是一個
ETL
代碼生成器,提供簡單的圖形化界面操作,讓你拖拖拽拽將轉換規則都設定好,其實他的后臺都是生成基于某種語言的程序,要運行這個
ETL
過程,必須要編譯才行。
Datastage
就是類似這樣的產品,設計好的
job
必須要編譯,這避免了每次轉換的解釋執行,但是不知道它生成的中間語言是什么。以前我設計的
ETL
工具大挪移其實也是歸屬于這一類,它提供了界面讓用戶編寫規則,最后生成
C++
語言,編譯后即可運行。這類工具的特點就是要在界面上下狠功夫,必須讓用戶輕松定義一個
ETL
過程,提供豐富的插件來完成讀、寫和轉換函數。大挪移在這方面就太弱了,規則必須手寫,而且要寫成標準
c++
語法,這未免還是有點難為最終用戶了,還不如做成一個專業編碼型的產品呢。另外一點,這類工具必須提供面向專家應用的功能,因為它不可能考慮到所有的轉換規則和所有的讀寫,一方面提供插件接口來讓第三方編寫特定的插件,另一方面還有提供特定語言來實現高級功能。例如
Datastage
提供一種類
Basic
的語言,不過他的
Job
的腳本化實現好像就做的不太好,只能手工繪制
job
,而不能編程實現
Job
。
4
、最后還有一種類型叫做數據集線器,顧名思義,他就是像
Hub
一樣地工作。將這種類型分出來和上面幾種分類在標準上有所差異,上面三種更多指
ETL
實現的方法,此類主要從數據處理角度。目前有一些產品屬于
EAI
(
Enterprise Application Integration
),它的數據集成主要是一種準實時性。所以這類產品就像
Hub
一樣,不斷接收各種異構數據源來的數據,經過處理,在實施發送到不同的目標數據中去。
雖然,這些類看似各又千秋,特別在
BI
項目中,面對海量數據的
ETL
時,中間兩種的選擇就開始了,在選擇過程中,必須要考慮到開發效率、維護方面、性能、學習曲線、人員技能等各方面因素,當然還有最重要也是最現實的因素就是客戶的意象。
?
探求
ETL
本質之三(轉換)
ETL
探求之一中提到,
ETL
過程最復雜的部分就是
T
,這個轉換過程,
T
過程究竟有哪些類型呢?
一、宏觀輸入輸出
從對數據源的整個宏觀處理分,看看一個
ETL
過程的輸入輸出,可以分成下面幾類:
1
、大小交,這種處理在數據清洗過程是常見了,例如從數據源到
ODS
階段,如果數據倉庫采用維度建模,而且維度基本采用代理鍵的話,必然存在代碼到此鍵值的轉換。如果用
SQL
實現,必然需要將一個大表和一堆小表都
Join
起來,當然如果使用
ETL
工具的話,一般都是先將小表讀入內存中再處理。這種情況,輸出數據的粒度和大表一樣。
2
、大大交,大表和大表之間關聯也是一個重要的課題,當然其中要有一個主表,在邏輯上,應當是主表
Left Join
輔表。大表之間的關聯存在最大的問題就是性能和穩定性,對于海量數據來說,必須有優化的方法來處理他們的關聯,另外,對于大數據的處理無疑會占用太多的系統資源,出錯的幾率非常大,如何做到有效錯誤恢復也是個問題。對于這種情況,我們建議還是盡量將大表拆分成適度的稍小一點的表,形成大小交的類型。這類情況的輸出數據粒度和主表一樣。
3
、站著進來,躺著出去。事務系統中為了提高系統靈活性和擴展性,很多信息放在代碼表中維護,所以它的“事實表”就是一種窄表,而在數據倉庫中,通常要進行寬化,從行變成列,所以稱這種處理情況叫做“站著進來,躺著出去”。大家對
Decode
肯定不陌生,這是進行寬表化常見的手段之一。窄表變寬表的過程主要體現在對窄表中那個代碼字段的操作。這種情況,窄表是輸入,寬表是輸出,寬表的粒度必定要比窄表粗一些,就粗在那個代碼字段上。
4
、聚集。數據倉庫中重要的任務就是沉淀數據,聚集是必不可少的操作,它是粗化數據粒度的過程。聚集本身其實很簡單,就是類似
SQL
中
Group by
的操作,選取特定字段(維度),對度量字段再使用某種聚集函數。但是對于大數據量情況下,聚集算法的優化仍是探究的一個課題。例如是直接使用
SQL
的
Group by
,還是先排序,在處理。
二、微觀規則
從數據的轉換的微觀細節分,可以分成下面的幾個基本類型,當然還有一些復雜的組合情況,例如先運算,在參照轉換的規則,這種基于基本類型組合的情況就不在此列了。
ETL
的規則是依賴目標數據的,目標數據有多少字段,就有多少條規則。
1
、直接映射,原來是什么就是什么,原封不動照搬過來,對這樣的規則,如果數據源字段和目標字段長度或精度不符,需要特別注意看是否真的可以直接映射還是需要做一些簡單運算。
2
、字段運算,數據源的一個或多個字段進行數學運算得到的目標字段,這種規則一般對數值型字段而言。
3
、參照轉換,在轉換中通常要用數據源的一個或多個字段作為
Key
,去一個關聯數組中去搜索特定值,而且應該只能得到唯一值。這個關聯數組使用
Hash
算法實現是比較合適也是最常見的,在整個
ETL
開始之前,它就裝入內存,對性能提高的幫助非常大。
4
、字符串處理,從數據源某個字符串字段中經常可以獲取特定信息,例如身份證號。而且,經常會有數值型值以字符串形式體現。對字符串的操作通常有類型轉換、字符串截取等。但是由于字符類型字段的隨意性也造成了臟數據的隱患,所以在處理這種規則的時候,一定要加上異常處理。
5
、空值判斷,對于空值的處理是數據倉庫中一個常見問題,是將它作為臟數據還是作為特定一種維成員?這恐怕還要看應用的情況,也是需要進一步探求的。但是無論怎樣,對于可能有
NULL
值的字段,不要采用“直接映射”的規則類型,必須對空值進行判斷,目前我們的建議是將它轉換成特定的值。
6
、日期轉換,在數據倉庫中日期值一般都會有特定的,不同于日期類型值的表示方法,例如使用
8
位整型
20040801
表示日期。而在數據源中,這種字段基本都是日期類型的,所以對于這樣的規則,需要一些共通函數來處理將日期轉換為
8
位日期值、
6
位月份值等。
7
、日期運算,基于日期,我們通常會計算日差、月差、時長等。一般數據庫提供的日期運算函數都是基于日期型的,而在數據倉庫中采用特定類型來表示日期的話,必須有一套自己的日期運算函數集。
8
、聚集運算,對于事實表中的度量字段,他們通常是通過數據源一個或多個字段運用聚集函數得來的,這些聚集函數為
SQL
標準中,包括
sum,count,avg,min,max
。
9
、既定取值,這種規則和以上各種類型規則的差別就在于它不依賴于數據源字段,對目標字段取一個固定的或是依賴系統的值。
?
探求
ETL
本質之四(數據質量)
“不要絕對的數據準確,但要知道為什么不準確。”
這是我們在構建
BI
系統是對數據準確性的要求。確實,對絕對的數據準確誰也沒有把握,不僅是系統集成商,包括客戶也是無法確定。準確的東西需要一個標準,但首先要保證這個標準是準確的,至少現在還沒有這樣一個標準。客戶會提出一個相對標準,例如將你的
OLAP
數據結果和報表結果對比。雖然這是一種不太公平的比較,你也只好認了吧。
?
首先在數據源那里,已經很難保證數據質量了,這一點也是事實。在這一層有哪些可能原因導致數據質量問題?可以分為下面幾類:
1
、數據格式錯誤,例如缺失數據、數據值超出范圍或是數據格式非法等。要知道對于同樣處理大數據量的數據源系統,他們通常會舍棄一些數據庫自身的檢查機制,例如字段約束等。他們盡可能將數據檢查在入庫前保證,但是這一點是很難確保的。這類情況諸如身份證號碼、手機號、非日期類型的日期字段等。
2
、數據一致性,同樣,數據源系統為了性能的考慮,會在一定程度上舍棄外鍵約束,這通常會導致數據不一致。例如在帳務表中會出現一個用戶表中沒有的用戶
ID
,在例如有些代碼在代碼表中找不到等。
3
、業務邏輯的合理性,這一點很難說對與錯。通常,數據源系統的設計并不是非常嚴謹,例如讓用戶開戶日期晚于用戶銷戶日期都是有可能發生的,一個用戶表中存在多個用戶
ID
也是有可能發生的。對這種情況,有什么辦法嗎?
?
構建一個
BI
系統,要做到完全理解數據源系統根本就是不可能的。特別是數據源系統在交付后,有更多維護人員的即興發揮,那更是要花大量的時間去尋找原因。以前曾經爭辯過設計人員對規則描述的問題,有人提出要在
ETL
開始之前務必將所有的規則弄得一清二楚。我并不同意這樣的意見,倒是認為在
ETL
過程要有處理這些質量有問題數據的保證。一定要正面這些臟數據,是丟棄還是處理,無法逃避。如果沒有質量保證,那么在這個過程中,錯誤會逐漸放大,拋開數據源質量問題,我們再來看看
ETL
過程中哪些因素對數據準確性產生重大影響。
1
、規則描述錯誤。上面提到對設計人員對數據源系統理解的不充分,導致規則理解錯誤,這是一方面。另一方面,是規則的描述,如果無二義性地描述規則也是要探求的一個課題。規則是依附于目標字段的,在探求之三中,提到規則的分類。但是規則總不能總是用文字描述,必須有嚴格的數學表達方式。我甚至想過,如果設計人員能夠使用某種規則語言來描述,那么我們的
ETL
單元就可以自動生成、同步,省去很多手工操作了。
2
、
ETL
開發錯誤。即時規則很明確,
ETL
開發的過程中也會發生一些錯誤,例如邏輯錯誤、書寫錯誤等。例如對于一個分段值,開區間閉區間是需要指定的,但是常常開發人員沒注意,一個大于等于號寫成大于號就導致數據錯誤。
3
、人為處理錯誤。在整體
ETL
流程沒有完成之前,為了圖省事,通常會手工運行
ETL
過程,這其中一個重大的問題就是你不會按照正常流程去運行了,而是按照自己的理解去運行,發生的錯誤可能是誤刪了數據、重復裝載數據等。
?
探求
ETL
本質之五(質量保證)
上回提到
ETL
數據質量問題,這是無法根治的,只能采取特定的手段去盡量避免,而且必須要定義出度量方法來衡量數據的質量是好還是壞。對于數據源的質量,客戶對此應該更加關心,如果在這個源頭不能保證比較干凈的數據,那么后面的分析功能的可信度也都成問題。數據源系統也在不斷進化過程中,客戶的操作也在逐漸規范中,
BI
系統也同樣如此。本文探討一下對數據源質量和
ETL
處理質量的應對方法。
如何應對數據源的質量問題?記得在
onteldatastage
列表中也討論過一個話題-
"-1
的處理
"
,在數據倉庫模型維表中,通常有一條
-1
記錄,表示“未知”,這個未知含義可廣了,任何可能出錯的數據,
NULL
數據甚至是規則沒有涵蓋到的數據,都轉成
-1
。這是一種處理臟數據的方法,但這也是一種掩蓋事實的方法。就好像寫一個函數
FileOpen(filename)
,返回一個錯誤碼,當然,你可以只返回一種錯誤碼,如
-1
,但這是一種不好的設計,對于調用者來說,他需要依據這個錯誤碼進行某些判斷,例如是文件不存在,還是讀取權限不夠,都有相應的處理邏輯。數據倉庫中也是一樣,所以,建議將不同的數據質量類型處理結果分別轉換成不同的值,譬如,在轉換后,
-1
表示參照不上,
-2
表示
NULL
數據等。不過這僅僅對付了上回提到的第一類錯誤,數據格式錯誤。對于數據一致性和業務邏輯合理性問題,這仍有待探求。但這里有一個原則就是“必須在數據倉庫中反應數據源的質量”。
對于
ETL
過程中產生的質量問題,必須有保障手段。從以往的經驗看,沒有保障手段給實施人員帶來麻煩重重。實施人員對于反復裝載數據一定不會陌生,甚至是最后數據留到最后的
Cube
,才發現了第一步
ETL
其實已經錯了。這個保障手段就是數據驗證機制,當然,它的目的是能夠在
ETL
過程中監控數據質量,產生報警。這個模塊要將實施人員當作是最終用戶,可以說他們是數據驗證機制的直接收益者。
首先,必須有一個對質量的度量方法,什么是高質什么是低質,不能靠感官感覺,但這卻是在沒有度量方法條件下通常的做法。那經營分析系統來說,聯通總部曾提出測試規范,這其實就是一種度量方法,例如指標的誤差范圍不能高于
5%
等,對系統本身來說其實必須要有這樣的度量方法,先不要說這個度量方法是否科學。對于
ETL
數據處理質量,他的度量方法應該比聯通總部測試規范定義的方法更要嚴格,因為他更多將
BI
系統看作一個黑盒子,從數據源到展現的數據誤差允許一定的誤差。而
ETL
數據處理質量度量是一種白盒的度量,要注重每一步過程。因此理論上,要求輸入輸出的指標應該完全一致。但是我們必須正面完全一致只是理想,對于有誤差的數據,必須找到原因。
在質量度量方法的前提下,就可以建立一個數據驗證框架。此框架依據總量、分量數據稽核方法,該方法在高的《數據倉庫中的數據稽核技術》一文中已經指出。作為補充,下面提出幾點功能上的建議:
1
、提供前端。將開發實施人員當作用戶,同樣也要為之提供友好的用戶界面。《稽核技術》一文中指出測試報告的形式,這種形式還是要依賴人為判斷,在一堆數據中去找規律。到不如用
OLAP
的方式提供界面,不光是加上測試統計出來的指標結果,并且配合度量方法的計算。例如誤差率,對于誤差率為大于
0
的指標,就要好好查一下原因了。
2
、提供框架。數據驗證不是一次性工作,而是每次
ETL
過程中都必須做的。因此,必須有一個框架,自動化驗證過程,并提供擴展手段,讓實施人員能夠增加驗證范圍。有了這樣一個框架,其實它起到規范化操作的作用,開發實施人員可以將主要精力放在驗證腳本的編寫上,而不必過多關注驗證如何融合到流程中,如何展現等工作。為此,要設計一套表,類似于
DM
表,每次驗證結果數據都記錄其中,并且自動觸發多維分析的數據裝載、發布等。這樣,實施人員可以在每次裝載,甚至在流程過程中就可以觀察數據的誤差率。特別是,如果數據倉庫的模型能夠統一起來,甚至數據驗證腳本都可以確定下來,剩下的就是規范流程了。
3
、規范流程。上回提到有一種
ETL
數據質量問題是由于人工處理導致的,其中最主要原因還是流程不規范。開發實施人員運行單獨一個
ETL
單元是很方便的,雖然以前曾建議一個
ETL
單元必須是“可重入”的,這能夠解決誤刪數據,重復裝載數據問題。但要記住數據驗證也是在流程當中,要讓數據驗證能夠日常運作,就不要讓實施者感覺到他的存在。總的來說,規范流程是提高實施效率的關鍵工作,這也是以后要繼續探求的。
?
探求
ETL
本質之六(元數據漫談)
對于元數據(
Metadata
)的定義到目前為止沒有什么特別精彩的,這個概念非常廣,一般都是這樣定義,“元數據是描述數據的數據(
Data about Data
)”,這造成一種遞歸定義,就像問小強住在哪里,答,在旺財隔壁。按照這樣的定義,元數據所描述的數據是什么呢?還是元數據。這樣就可能有元元元
...
元數據。我還聽說過一種對元數據,如果說數據是一抽屜檔案,那么元數據就是分類標簽。那它和索引有什么區別?
元數據體現是一種抽象,哲學家從古至今都在抽象這個世界,力圖找到世界的本質。抽象不是一層關系,它是一種逐步由具體到一般的過程。例如我
->
男人
->
人
->
哺乳動物
->
生物這就是一個抽象過程,你要是在軟件業混會發現這個例子很常見,面向對象方法就是這樣一種抽象過程。它對世界中的事物、過程進行抽象,使用面向對象方法,構建一套對象模型。同樣在面向對象方法中,類是對象的抽象,接口又是對類的抽象。因此,我認為可以將“元”和“抽象”換一下,叫抽象數據是不是好理解一些。
常聽到這樣的話,“
xx
領導的講話高屋建瓴,給我們后面的工作指引的清晰的方向”,這個成語“高屋建瓴”,站在
10
樓往下到水,居高臨下,能砸死人,這是指站在一定的高度看待事物,這個一定的高度就是指他有夠“元”。在設計模式中,強調要對接口編程,就是說你不要處理這類對象和那類對象的交互,而要處理這個接口和那個接口的交互,先別管他們內部是怎么干的。
元數據存在的意義也在于此,雖然上面說了一通都撤到哲學上去,但這個詞必須還是要結合軟件設計中看,我不知道在別的領域是不是存在
Metadata
這樣的叫法,雖然我相信別的領域必然有類似的東東。元數據的存在就是要做到在更高抽象一層設計軟件。這肯定有好處,什么靈活性啊,擴展性啊,可維護性啊,都能得到提高,而且架構清晰,只是彎彎太多,要是從下往上看,太復雜了。很早以前,我曾看過
backorifice
的代碼,我靠,一個簡單的功能,從這個類轉到父類,又轉到父類,很不理解,為什么一個簡單的功能不在一個類的方法中實現就拉到了呢?現在想想,還真不能這樣,這雖然使代碼容易看懂了,但是結構確實混亂的,那他只能干現在的事,如果有什么功能擴展,這些代碼就廢了。
我從
98
年剛工作時就開始接觸元數據的概念,當時叫做元數據驅動的系統架構,后來在
QiDSS
中也用到這個概念構建
QiNavigator
,但是現在覺得元數據也沒啥,不就是建一堆表描述界面的元素,再利用這些數據自動生成界面嗎。到了數據倉庫系統中,這個概念更強了,是數據倉庫中一個重要的部分。但是至今,我還是認為這個概念過于玄乎,看不到實際的東西,市面上有一些元數據管理的東西,但是從應用情況就得知,用的不多。之所以玄乎,就是因為抽象層次沒有分清楚,關鍵就是對于元數據的分類(這種分類就是一種抽象過程)和元數據的使用。你可以將元數據抽象成
0
和
1
,但是那樣對你的業務有用嗎?必須還得抽象到適合的程度,最后問題還是“度”。
數據倉庫系統的元數據作用如何?還不就是使系統自動運轉,易于管理嗎?要做到這一步,可沒必要將系統抽象到太極、兩儀、八卦之類的,業界也曾定義過一些元數據規范,向
CWM
、
XMI
等等,可以借鑒,不過俺對此也是不精通的說,以后再說
?
?
探求
ETL
本質之七(耦合和內聚)
以前規劃
ETL
總體設計的時候,考慮最多的還是如何讓設計清晰化,這是最現實的問題,因為各現場的
ETL
工作總是陷入重復勞動。
ETL
過程中充滿陷阱,開發人員對數據源不熟悉,對規則不理解,對工具使用不熟練,另外,數據源接口不穩定,系統性能瓶頸等諸多主觀或客觀的問題讓
ETL
過程反復進行。而當沒有總體設計的情況下,開發人員自己去決斷如何設計一個
Job
,他可能會一次處理幾千萬條數據,然后等著結束,然而,經常發現要不這次處理根本沒有運行完畢就發生諸如“回滾段不足”的錯誤而中止,要不發現運行結束后的數據是錯誤的,再一次重來,中間已經耽誤了一個寶貴的夜晚了。
?
而一般對于
ETL
開發人員,發現他們多關注性能,關于這一點,在
onteldatastage
上產生過一些爭論。對此,我認為,追求局部的性能必須要兼顧總體性能。這里就引出一個
ETL
過程的耦合和內聚問題。
?
在軟件工程中,提倡低耦合和高內聚,就是要強調模塊化,將單一的功能放在單一的模塊中,通過接口來通訊。在
ETL
設計中,同樣也需要這樣。因此,考慮到數據裝載的斷點恢復、錯誤恢復,一次性處理大數據量的做法并不可取,雖然
ETL
開發人員通常尋找一些方法去優化這些
ETL job
。如果能夠將大數據切分成若干適度小數據,例如按照地市切分。那么,每次
ETL
處理都能保證在相對不長的時間內,相對不容易出現異常中斷的情況下,運行完畢,這對于流程測試、數據檢驗都有很大的幫助。另外如果要降低
ETL Job
間的耦合,提高一個
job
的內聚,還必須讓單個
job
只處理單一數據,而以前,
ETL
設計一個
Job
的隨意性非常大,他可能在一個
job
中去裝載兩個不甚相干的表,這就引起一個問題,當重裝其中一個表時,另一個表也會重裝。當發生這種情況,我發現有些
ETL
開發人員會利用復制技術再做一個新的
Job
。雖然,圖形化的
ETL
工具提供很高的便利性,但是從這里也反應了它對總體設計的負面影響。
?
當然,這種
ETL
設計雖然能夠讓設計清晰化,同時也被質疑,這還是需要再多一些實踐驗證的一種思路。上次去四川,小魯給我看了他設計的
Job
,很復雜,處理了若干各裝載流程。我的第一反應是,如果其中有個表數據裝載錯誤了怎么辦?對此我沒有得到很好的解釋(但我相信有辦法解決),小魯給我看了這么設計的好處。
?
這個
job
的設計雖然裝載多個表,但是他們的依賴關系非常強,尤其是,在
job
的開始,會讀入詳單數據。詳單數據是巨大的,如果分
job
單獨裝載表的話,那么就會多次讀入詳單數據,這無疑是一種浪費。嗯,有道理,對此我暫時沒有什么理由能夠反駁他的設計,但總覺得不該如此。如果可以,還需要做一次性能的評估,如果這不是性能瓶頸的話,我更愿意采用低耦合的設計。另外,也不知道
ETL
工具是否支持這種“熱”數據,可以將數據預先讀入內存,以供多個
Job
使用,這會是解決此問題的一個辦法。
?
最后,對于
ETL
低耦合和高內聚的理解,有兩點需要明確:
1
、對于
ETL
的性能,不是求最好的性能,而是求可以接受的性能。
2
、對于
ETLJob
,只要考慮單一裝載的原子功能,不要去過多考慮裝載調度功能,讓流程控制去調度。
凡是有該標志的文章,都是該blog博主Caoer(草兒)原創,凡是索引、收藏
、轉載請注明來處和原文作者。非常感謝。