《设计数据密集型应用》第三章(3) OLTP与OLAP

前面我们介绍了数据库的存储和提取这两个话题,介绍了LSM-tree和B-tree这两个最普遍使用的数据索引模型,这一节我们来讲讲数据库领域的两大场景:OLTP和OLAP。

什么是OLTP和OLAP

OLTP:Online transaction processing,将网页或者应用的每个操作记录,都原原本本的记录在数据库中。
OLAP:Online analytic processing,通过一些特定的查询,解决分析师在商业角度提出的一些问题。

下面的表达从多个维度进行了比较:

属性 OLTP OLAP
读取模式 每次按照key查询少量的记录 大量记录的聚合查询
写入模式 随机访问,低延迟的写操作 批量或者流式写入
应用场景 网络应用的终端操作 内部分析用于支持决策
数据含义 数据的最新状态 发生过的历史事件
数据集大小 GB-TB级 TB-PB级

数据仓库

数据仓库,往往是从OLTP出现,经过ETL的过程,处理成对分析友好的数据结构。数据仓库在大型公司是一个很普遍的存在,但在小公司中,数据仓库和OLTP数据库可能并没有划分,因此OLTP数据库也同样支持SQL查询,但对大公司来说,处理能力就不足了。


ETL和数据仓库

前面我们讲过的索引方式,基本都是针对OLTP的,对数据仓库中的一些问题就不能很好的回答了。

分析模型:星型和雪花模型

星型模型

数据仓库中的表分为事实表和维度表,事实表中记录了所有发生的事件,维度表中是维度的信息,它们可以通过关联的方式进行查询。


星型模型

事实表中的一些列,可以视为外键引用到维度表中的其他列,来表示某一行记录的更多维度。

雪花模型

将星型模型的中的维度表,拆分为更细的子维度表,比如将product中的brand和category作成单独的维度表,这样在使用product和brand和category属性时,需要关联两个维度表。这种结构使用起来没有星型模型方便,所以数据仓库一般用的是星型模型。

列式存储

相比较把一行存储在一起的行式存储,列式存储将多行数据的相同列存储在一起,这样每个查询只需要读取和解析使用到的列就可以了。存储的格式如下所示:


列式存储

采用列式存储的方式,可以提高数据压缩的效率。采用bitmap的方式进行编码压缩,并且支持压缩后的与或操作。


一列的bitmap压缩存储

列存储的排序会提高数据的压缩程度,其中第一个排序的key的压缩程度最高,然后是第二个,以此类推。

聚合:数据Cube和物化视图

将数据中的一部分列取出,做单独的数据Cube,并存储在数据库中作为物化视图,可以大幅提高数据的查询性能,示意图如下:


两个维度的数据Cube

第三章总结

看完了这三篇文章,你应该掌握的是:

  • 什么是OLTP和OLAP?分别的应用场景是什么?
  • 对于OLTP,什么是日志结构存储,SSTable,LSM-trees是什么?B-tree的结构式怎么样的?
  • 作为开发者,如果根据应用场景判断哪种工具最适合你的系统?
©著作权归作者所有,转载或内容合作请联系作者
  • 序言:七十年代末,一起剥皮案震惊了整个滨河市,随后出现的几起案子,更是在滨河造成了极大的恐慌,老刑警刘岩,带你破解...
    沈念sama阅读 212,332评论 6 493
  • 序言:滨河连续发生了三起死亡事件,死亡现场离奇诡异,居然都是意外死亡,警方通过查阅死者的电脑和手机,发现死者居然都...
    沈念sama阅读 90,508评论 3 385
  • 文/潘晓璐 我一进店门,熙熙楼的掌柜王于贵愁眉苦脸地迎上来,“玉大人,你说我怎么就摊上这事。” “怎么了?”我有些...
    开封第一讲书人阅读 157,812评论 0 348
  • 文/不坏的土叔 我叫张陵,是天一观的道长。 经常有香客问我,道长,这世上最难降的妖魔是什么? 我笑而不...
    开封第一讲书人阅读 56,607评论 1 284
  • 正文 为了忘掉前任,我火速办了婚礼,结果婚礼上,老公的妹妹穿的比我还像新娘。我一直安慰自己,他们只是感情好,可当我...
    茶点故事阅读 65,728评论 6 386
  • 文/花漫 我一把揭开白布。 她就那样静静地躺着,像睡着了一般。 火红的嫁衣衬着肌肤如雪。 梳的纹丝不乱的头发上,一...
    开封第一讲书人阅读 49,919评论 1 290
  • 那天,我揣着相机与录音,去河边找鬼。 笑死,一个胖子当着我的面吹牛,可吹牛的内容都是我干的。 我是一名探鬼主播,决...
    沈念sama阅读 39,071评论 3 410
  • 文/苍兰香墨 我猛地睁开眼,长吁一口气:“原来是场噩梦啊……” “哼!你这毒妇竟也来了?” 一声冷哼从身侧响起,我...
    开封第一讲书人阅读 37,802评论 0 268
  • 序言:老挝万荣一对情侣失踪,失踪者是张志新(化名)和其女友刘颖,没想到半个月后,有当地人在树林里发现了一具尸体,经...
    沈念sama阅读 44,256评论 1 303
  • 正文 独居荒郊野岭守林人离奇死亡,尸身上长有42处带血的脓包…… 初始之章·张勋 以下内容为张勋视角 年9月15日...
    茶点故事阅读 36,576评论 2 327
  • 正文 我和宋清朗相恋三年,在试婚纱的时候发现自己被绿了。 大学时的朋友给我发了我未婚夫和他白月光在一起吃饭的照片。...
    茶点故事阅读 38,712评论 1 341
  • 序言:一个原本活蹦乱跳的男人离奇死亡,死状恐怖,灵堂内的尸体忽然破棺而出,到底是诈尸还是另有隐情,我是刑警宁泽,带...
    沈念sama阅读 34,389评论 4 332
  • 正文 年R本政府宣布,位于F岛的核电站,受9级特大地震影响,放射性物质发生泄漏。R本人自食恶果不足惜,却给世界环境...
    茶点故事阅读 40,032评论 3 316
  • 文/蒙蒙 一、第九天 我趴在偏房一处隐蔽的房顶上张望。 院中可真热闹,春花似锦、人声如沸。这庄子的主人今日做“春日...
    开封第一讲书人阅读 30,798评论 0 21
  • 文/苍兰香墨 我抬头看了看天上的太阳。三九已至,却和暖如春,着一层夹袄步出监牢的瞬间,已是汗流浃背。 一阵脚步声响...
    开封第一讲书人阅读 32,026评论 1 266
  • 我被黑心中介骗来泰国打工, 没想到刚下飞机就差点儿被人妖公主榨干…… 1. 我叫王不留,地道东北人。 一个月前我还...
    沈念sama阅读 46,473评论 2 360
  • 正文 我出身青楼,却偏偏与公主长得像,于是被迫代替她去往敌国和亲。 传闻我的和亲对象是个残疾皇子,可洞房花烛夜当晚...
    茶点故事阅读 43,606评论 2 350

推荐阅读更多精彩内容

  • 由于第三章的内容比较多,这里我们拆分成两篇读书笔记来记录。上一章我们聊了聊如何数据库是如何实现存储和检索的,今天这...
    LeeHappen阅读 1,445评论 0 9
  • 数据仓库数据仓库(Data Warehouse)是一个面向主题的(Subject Oriented)、集成的Int...
    Albert陈凯阅读 4,952评论 0 15
  • 关于Mongodb的全面总结 MongoDB的内部构造《MongoDB The Definitive Guide》...
    中v中阅读 31,913评论 2 89
  • 和自己相处,并不孤单。反而是跟无聊的人勉强鬼混,才容易感觉孤单。独处不是要我们面壁打坐,我们可以挑选自己感...
    音符smile阅读 645评论 0 2
  • 恋爱就是 一句话的开始 一句话的结束 我或许会和你恋爱 但我不会与你结婚 因为我选择了现实 你的否定 只不过是 我...
    南城忆北安阅读 121评论 0 1