学点大数据1:拉链表

什么是拉链表

拉链表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。

应用场景

在数据仓库的数据模型设计过程中,经常会遇到下面这种表的设计:

  1. 有一些表的数据量很大,比如一张用户表,大约10亿条记录,50个字段,这种表,即使使用ORC压缩,单张表的存储也会超过100G,在HDFS使用双备份或者三备份的话就更大一些。
  2. 表中的部分字段会被update更新操作,如用户联系方式,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。
  4. 表中的记录变化的比例和频率不是很大,比如,总共有10亿的用户,每天新增和发生变化的有200万左右,变化的比例占的很小。

那么对于这种表我该如何设计呢?下面有几种方案可选:

  • 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:使用拉链表。

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。

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。

使用方法

下面就是一张拉链表,存储的是用户的最基本信息以及每条记录的生命周期。我们可以使用这张表拿到最新的当天的最新数据以及之前的历史数据。

注册日期 用户编号 手机号码 t_start_date t_end_date
2017-01-01 001 111111 2017-01-01 9999-12-31
2017-01-01 002 222222 2017-01-01 2017-01-01
2017-01-01 002 233333 2017-01-02 9999-12-31
2017-01-01 003 333333 2017-01-01 9999-12-31
2017-01-01 004 444444 2017-01-01 2017-01-01
2017-01-01 004 432432 2017-01-02 2017-01-02
2017-01-01 004 432432 2017-01-03 9999-12-31
2017-01-02 005 555555 2017-01-02 2017-01-02
2017-01-02 005 115115 2017-01-03 9999-12-31
2017-01-03 006 666666 2017-01-03 9999-12-31
  • t_start_date 表示该条记录的生命周期开始时间,t_end_date 表示该条记录的生命周期结束时间;
  • t_end_date = ‘9999-12-31’ 表示该条记录目前处于有效状态;
  • 如果查询当前所有有效的记录,则 select * from user where t_end_date = '9999-12-31'
  • 如果查询2017-01-01的历史快照,则select * from user where t_start_date <= '2017-01-01' and end_date >= '2017-01-01'

查询性能

拉链表当然也会遇到查询性能的问题,比如说我们存放了5年的拉链数据,那么这张表势必会比较大,当查询的时候性能就比较低了,个人认为两个思路来解决:

  1. 在一些查询引擎中,我们对start_date和end_date做索引,这样能提高不少性能。
  2. 保留部分历史数据,比如说我们一张表里面存放全量的拉链表数据,然后再对外暴露一张只提供近3个月数据的拉链表。