摘要:ETL是將業務系統的數據經過抽取、清洗轉換之后加載到數據倉庫的過程,是構建數據倉庫的重要一環,用戶從數據源抽取出所需的數據,經過數據清洗,最終按照預先定義好的數據倉庫模型,將數據加載到數據倉庫中。目的是將企業中的分散、零亂、標準不統一的數據整合到一起,為企業的決策提供分析依據。
ETL算法概覽
> 算法應用場景概覽
以上共計累積了8種ETL算法,其中主要分成4大類,增量類加、拉鏈算法是更符合數據倉庫歷史數據追蹤的算法,但現實中基于業務及性能考慮,往往存在全刪全插、增量類全算法的數據表應用。
全刪全插模型
即Delete/Insert實現邏輯;
> 應用場景
主要應用在維表、參數表、主檔表加載上,即適合源表是全量數據表,該數據表業務邏輯只需保存當前最新全量數據,不需跟蹤過往歷史信息。
> 算法實現邏輯
1.清空目標表;
2.源表全量插入;
> ETL代碼原型.
-- 1. 清理目標表
TRUNCATE TABLE <目標表>;
-- 2. 全量插入INSERT INTO <目標表> (字段***)
SELECT 字段***FROM <源表>
***JOIN <關聯數據>
WHERE ***;
增量類全模型
即Upsert實現邏輯;
> 應用場景
主要應用在參數表、主檔表加載上,即源表可以是增量或全量數據表,目標表始終最新最全記錄。
> 算法實現邏輯
- 利用PK主鍵比對;
- 目標表和源表PK一致的變化記錄,更新目標表;
- 源表存在但目標表不存在,直接插入;
> ETL代碼原型
-- 1. 生成加工源表
Create temp Table <臨時表> ***;
INSERT INTO <臨時表> (字段***)
SELECT 字段***
FROM <源表>
***JOIN <關聯數據>
WHERE ***
;
-- 2. 可利用Merge Into實現累全能力,當前也可以采用分步Delete/Insert或Update/Insert操作
Merge INTO <目標表> As T1 (字段***)
Using <臨時表> as S1
on (***PK***)
when Matched then
update set Colx = S1.Colx ***
when Not Matched then
INSERT (字段***) values (字段*** )
;
增量累加模型
即Append實現邏輯;
> 應用場景
主要應用在流水表加載上,即每日產生的流水、事件數據,追加到目標表中保留全歷史數據。流水表、快照表、統計分析表等均是通過該邏輯實現。
> 算法實現邏輯
1.源表直接插入目標表;
> ETL代碼原型
-- 1.插入目標表
INSERT INTO <目標表> (字段***)
SELECT 字段***FROM <源表>
***JOIN <關聯數據>
WHERE ***;
全立式拉鏈模型
> 拉鏈表背景知識
? 概念
拉鏈表是一張至少存在PK字段、跟蹤變化的字段、開鏈日期、閉鏈日期組成的數據倉庫ETL數據表;
? 益處
根據開鏈、閉鏈日期可以快速提取對應日期有效數據;
對于跟蹤源系統非事件流水類表數據,拉鏈算法發揮越大作用,源業務系統通常每日變化數據有限,通過拉鏈加工可以大大降低每日打快照帶來的空間開銷,且不損失數據變化歷史;
? 示例,提取指定日期有效數據
提取2020年2月5日當日有效數據
Select *
From <目標表>
Where 開始日期<=date'2020-02-05'
And 結束日期 >date'2020-02-05';
最終提取到數據:
> 應用場景
全歷史拉鏈,跟蹤源表全量變化歷史,若源表記錄不存在,則說明數據閉鏈;根據PK新拉一條有效記錄。
> 算法實現邏輯
1.提取當前有效記錄;
2.提取當日源系統最新數據;
3.根據PK字段比對當前有效記錄與最新源表,更新目標表當前有效記錄,進行閉鏈操作;
4.根據全字段比對最新源表與當前有效記錄,插入目標表;
> ETL代碼原型
——1. 提取當前有效記錄
Insert into <臨時表-開鏈-pre> (不含開閉鏈字段***)
Select 不含開閉鏈字段***From <目標表>
Where 結束日期 =date'<最大日期>';
;-- 2. 提取當日源系統最新數據<源表臨時表-cur>
-- 3 今天全部開鏈的數據,即包含今天全新插入、數據發生變化的記錄Insert Into <臨時表-增量-ins>
Select 不含開閉鏈字段***From <源表臨時表-cur>
where (不含開閉鏈字段***) not in (Select 不含開閉鏈字段*** From <臨時表-開鏈-pre>
);-- 4 今天需要閉鏈的數據,即今天發生變化的記錄Insert into <臨時表-增量-upd>
Select 不含開閉鏈字段***,開始時間From <臨時表-開鏈-pre>
where (不含開閉鏈字段***) not in (Select 不含開閉鏈字段*** From <臨時表-開鏈-cur>
);-- 5 更新閉鏈數據,即歷史記錄閉鏈(刪除-插入替代更新)DELETE FROM <目標表>
WHERE (PK***) IN(Select PK*** From <臨時表-增量-upd>)
AND 結束日期=date'<最大日期>';
INSERT INTO <目標表>
(不含開閉鏈字段***,開始時間,結束日期)Select 不含開閉鏈字段***,開始時間,date'<數據日期>'
From <臨時表-增量-upd>;
-- 6 插入開鏈數據,即當日新增記錄INSERT INTO <目標表> .
(不含開閉鏈字段***,開始時間,結束日期)Select 不含開閉鏈字段***,date'<數據日期>',date'<最大日期>'
From <臨時表-增量-ins>;
增量拉鏈模型
> 應用場景
增量拉鏈,目的是追蹤數據增量變化歷史,根據PK比對新拉一條開鏈數據;
> 算法實現邏輯
1.提取上日開鏈數據;
2.PK相同變化記錄,關閉舊記錄鏈,開啟新記錄鏈;
3.PK不同,源表存在,新增開鏈記錄
> ETL代碼原型
-- 1. 提取當前有效記錄
Insert into <臨時表-開鏈-pre> (不含開閉鏈字段***)
Select 不含開閉鏈字段***From <目標表>
Where 結束日期 =date'<最大日期>';
-- 2. 提取當日源系統增量記錄<源表臨時表-cur>
-- 3. 提取當日源系統新增記錄Insert into <臨時表-增量-ins>
Select 不含開閉鏈字段***From <臨時表-開鏈-cur>
where (***PK***) not in (select ***PK*** from <臨時表-開鏈-pre>);
-- 4. 提取當日源系統歷史變化記錄Insert into <臨時表-增量-upd>
Select 不含開閉鏈字段***From <臨時表-開鏈-cur>
inner join <臨時表-開鏈-pre>
on (***PK 等值***)where (***變化字段 非等值***);-- 5. 更新歷史變化記錄,關閉歷史舊鏈,開啟新鏈update <目標表> AS T1
SET <***變化字段 S1賦值***>,結束日期 = date'<數據日期>'
FROM <臨時表-增量-upd> AS S1
WHERE ( <***PK 等值***> )
AND T1.結束日期 =date'<最大日期>'
;INSERT INTO <目標表>
(不含開閉鏈字段***,開始時間,結束日期)SELECT 不含開閉鏈字段***,date'<數據日期>',date'<最大日期>'
FROM <臨時表-增量-upd>;
-- 6. 插入全新開鏈數據INSERT INTO <目標表>
(不含開閉鏈字段***,開始時間,結束日期)SELECT 不含開閉鏈字段***,date'<數據日期>',date'<最大日期>'
FROM <臨時表-增量-ins>;
增刪拉鏈模型
> 應用場景
主要是利用業務字段跟蹤增量數據中包含刪除的變化歷史。
> 算法實現邏輯
1.提取上日開鏈數據;
2.提取源表非刪除記錄;
3.PK相同變化記錄,關閉舊記錄鏈,開啟新記錄鏈;
4.PK比對,源表存在,新增開鏈記錄;
5.提取源表刪除記錄;
6.PK比對,舊開鏈記錄存在,關閉舊記錄鏈;
> ETL代碼原型
-- 1. 清理目標表《待續...》
TRUNCATE TABLE <目標表>;
-- 2. 全量插入INSERT INTO <目標表> (字段***)
SELECT 字段***FROM <源表>
***JOIN <關聯數據>
WHERE ***;
全量增刪拉鏈模型
> 應用場景
主要是利用業務字段跟蹤全量數據中包含刪除的變化歷史。
> 算法實現邏輯
1.提取上日開鏈數據;
2.提取源表非刪除記錄;
3.PK相同變化記錄,關閉舊記錄鏈,開啟新記錄鏈;
4.PK比對,源表存在,新增開鏈記錄;
5.提取源表刪除記錄;
6.PK比對,舊開鏈記錄存在,關閉舊記錄鏈;
7.PK比對,提取舊開鏈存在但源表不存在記錄,關閉舊記錄鏈;
> ETL代碼原型
-- 1. 清理目標表,《待續...》
TRUNCATE TABLE <目標表>;
-- 2. 全量插入INSERT INTO <目標表> (字段***)
SELECT 字段***FROM <源表>
***JOIN <關聯數據>
WHERE ***;
自拉鏈模型
> 應用場景
主要將流水表數據轉化成拉鏈表數據。
> 算法實現邏輯
借助源表業務日期字段,和目標表開鏈、閉鏈日期比對,首尾相接,拉出全歷史拉鏈;
> ETL代碼原型
-- 1. 清理目標表,《待續...》
TRUNCATE TABLE <目標表>;
-- 2. 全量插入INSERT INTO <目標表> (字段***)
SELECT 字段***FROM <源表>
***JOIN <關聯數據>
WHERE ***;
其它說明
1.根據數據倉庫最佳實踐,所有數據表通常還會包含一些控制字段,即插入日期、更新日期、更新源頭字段,這樣對于數據變化敏感的數據倉庫,可以進一步追蹤數據變化歷史;
2.ETL算法本身是為了更好服務于數據加工過程,實際業務實現過程中,并不局限于傳統算法,即涉及到更多適應業務的自定義的ETL算法。