什么是多維指標(biāo)數(shù)據(jù)？

指標(biāo)是一個統(tǒng)稱概念，可以細分為 原子指標(biāo)? 和 派生指標(biāo) 。 以 某企業(yè)近一周上海地域的銷售金額 為例，整體是一個派生指標(biāo)，其中的 銷售金額 是原子指標(biāo)； 近一周 是時間， 企業(yè) 和 地域 是維度。

可見，指標(biāo)數(shù)據(jù)由三部分組成：

• 時間
• 維度
• 數(shù)值

其中，維度可以是一個或多個，也可以是零個，簡稱為多維。

什么是關(guān)系型數(shù)據(jù)庫？

典型的關(guān)系型數(shù)據(jù)庫就是 MySQL 。

使用時，需要先根據(jù)業(yè)務(wù)設(shè)計好數(shù)據(jù)模式：

• 數(shù)據(jù)庫中有哪些數(shù)據(jù)表
• 數(shù)據(jù)表中有哪些字段

然后，創(chuàng)建相應(yīng)的數(shù)據(jù)庫和數(shù)據(jù)表；最后，存儲業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)。

關(guān)系型數(shù)據(jù)庫會有一個特殊的約定 ：數(shù)據(jù)模式是相對固定的。業(yè)務(wù)不發(fā)生變化的情況下，數(shù)據(jù)模式不會輕易發(fā)生變化。

使用關(guān)系型數(shù)據(jù)庫存儲多維指標(biāo)數(shù)據(jù)會有什么問題？

不同的業(yè)務(wù)會有不同的指標(biāo)，每一個業(yè)務(wù)可以單獨創(chuàng)建一個數(shù)據(jù)庫，這個比較好理解。

每一個指標(biāo)都會有時間和數(shù)值，但是不同的指標(biāo)之間，它們的維度名稱和維度數(shù)目卻可能是不同的。

最直接的設(shè)計：

• 每一個指標(biāo)單獨創(chuàng)建一個數(shù)據(jù)表，位于某個業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)庫
• 數(shù)據(jù)表除時間和數(shù)值字段外，根據(jù)指標(biāo)的不同，創(chuàng)建若干維度字段

假設(shè)某個指標(biāo)有三個維度：a、b 和 c，表結(jié)構(gòu)如下所示：

timestamp	a	b	c	value
2022-09-15 00:00:00	a1	b1	c1	1
2022-09-15 01:00:00	a2	b2	c2	2
2022-09-15 02:00:00	a3	b3	c3	3

timestamp 表示時間，value 表示數(shù)值，a、b 和 c 表示維度。

問題很明顯：

• 如果某個業(yè)務(wù)擁有成千上萬個指標(biāo)，就需要創(chuàng)建成千上萬個數(shù)據(jù)表。無論是預(yù)先創(chuàng)建數(shù)據(jù)表，還是隨著指標(biāo)的新增動態(tài)創(chuàng)建新的數(shù)據(jù)表，如此數(shù)目龐大的數(shù)據(jù)表是不能接受的。
• 固化的數(shù)據(jù)表結(jié)構(gòu)不能很好地應(yīng)對指標(biāo)的維度名稱和維度數(shù)目發(fā)生變化的場景。

受限于業(yè)務(wù)方的部署環(huán)境，僅支持關(guān)系型數(shù)據(jù)庫 MySQL；而且業(yè)務(wù)方不能接收一個業(yè)務(wù)指標(biāo)一個數(shù)據(jù)表的粗暴設(shè)計。

思考

業(yè)務(wù)指標(biāo)的數(shù)目是不可控的，但業(yè)務(wù)指標(biāo)的維度數(shù)目是相對可控的，我們是否可以按維度數(shù)目創(chuàng)建 指標(biāo)表 ，畢竟絕大多數(shù)數(shù)據(jù)可視化組件最多支持三維。

比如：

• 維度數(shù)目為 0 的指標(biāo)表
• 維度數(shù)目為 1 的指標(biāo)表
• 維度數(shù)目為 2 的指標(biāo)表
• ...

假設(shè)維度數(shù)目為 3 的指標(biāo)表，表結(jié)構(gòu)如下所示：

id	timestamp	d1	d2	d3	value
m1	2022-09-15 00:00:00	a1	b1	c1	1
m2	2022-09-15 01:00:00	a2	b2	c2	2
m3	2022-09-15 02:00:00	a3	b3	c3	3

id 表示指標(biāo) ID，用于唯一標(biāo)識指標(biāo)；d1 、d2 和 d3 分別表示維度1、維度2 和 維度3。

一張數(shù)據(jù)表中可以存儲多個相同維度數(shù)目指標(biāo)的數(shù)據(jù)，如：m1、m2 和 m3。存儲指標(biāo)數(shù)據(jù)時，只要按指標(biāo)的維度數(shù)目，將指標(biāo)數(shù)據(jù)存儲到相應(yīng)維度數(shù)目的指標(biāo)表中即可。指標(biāo)表可以根據(jù)業(yè)務(wù)可能的最大維度數(shù)目預(yù)先創(chuàng)建，業(yè)務(wù)維度數(shù)目需要擴展時，僅需要新增有限的幾張?zhí)囟ňS度數(shù)目的指標(biāo)表即可。

還不夠！

指標(biāo)有維度的情況下，指標(biāo)表僅支持按指標(biāo)維度次序，依次存儲和查詢維度1、維度2、... 的維度數(shù)據(jù)，并不知道具體的維度名稱是什么。

考慮到業(yè)務(wù)希望指標(biāo)發(fā)生變化時，歷史數(shù)據(jù)可追溯，同一個指標(biāo)需要有多個版本。

也就是說，我們需要知道：

• 指標(biāo)的版本有哪些
• 指標(biāo)的某個版本有哪些維度，維度名稱是什么
• 指標(biāo)的某個版本有哪些數(shù)據(jù)

我們可以：

• 創(chuàng)建一張版本表，存儲指標(biāo)有哪些版本
• 創(chuàng)建一張維度表，存儲指標(biāo)的某個版本有哪些維度（名稱）
• 根據(jù)維度數(shù)目創(chuàng)建若干張指標(biāo)表，存儲指標(biāo)的某個版本的指標(biāo)數(shù)據(jù)

可行！

存儲方案

版本表

id	version
m1	1
m2	1
m1	3

id 表示指標(biāo) ID，version 表示版本號。

版本表存儲著指標(biāo)和版本的對應(yīng)關(guān)系，可以查詢指標(biāo)的歷史版本記錄，也可以查詢指標(biāo)的最新版本。

維度表

id	version	name
m1	3	a1
m1	3	a2
m1	3	a3

id 表示指標(biāo) ID，version 表示版本號，name 表示維度名稱。

維度表存儲著指標(biāo)/版本和維度名稱的對應(yīng)關(guān)系，可以按指標(biāo) ID 和指標(biāo)版本查詢維度名稱列表，多個維度名稱的順序按維度名稱存儲順序依次排列。

指標(biāo)表

id	version	timestamp	d1	d2	d3	value
m1	3	2022-09-15 00:00:00	a1	b1	c1	1
m1	3	2022-09-15 01:00:00	a2	b2	c2	2
m1	3	2022-09-15 02:00:00	a3	b3	c3	3

指標(biāo)表存儲著指標(biāo)數(shù)據(jù)。注意，維度1、維度2 和 維度 N 的表現(xiàn)形式。

存儲指標(biāo)數(shù)據(jù)

新增指標(biāo)時，使用 Unix 時間戳作為版本號，存儲指標(biāo) ID 和 版本至版本表；如果指標(biāo)有維度，存儲指標(biāo)ID、版本號 和維度名稱至維度表，如果維度有多個，需要按照維度排列順序依次存儲多條記錄。

修改指標(biāo)時，如果修改后的指標(biāo)維度名稱列表和維度表中該指標(biāo)最新版本的維度名稱列表數(shù)目或內(nèi)容不一致，需要和新增指標(biāo)一樣，存儲該指標(biāo)新的版本號和維度名稱列表。

存儲指標(biāo)數(shù)據(jù)時，獲取維度表中該指標(biāo)最新版本的維度名稱列表，即可知指標(biāo)維度數(shù)目；根據(jù)維度數(shù)目選取指標(biāo)表，將指標(biāo)數(shù)據(jù)存儲至該指標(biāo)表，維度名稱需按順序依次存儲至維度1、維度2、...。

查詢指標(biāo)數(shù)據(jù)

1. 根據(jù)指標(biāo) ID 查詢版本表，獲取該指標(biāo)的最新版本號，或者直接指定某個版本號；
2. 根據(jù)指標(biāo) ID 和版本號，查詢維度表，獲取該指標(biāo)的維度名稱列表和維度數(shù)目；
3. 根據(jù)指標(biāo)的維度數(shù)目，選取指標(biāo)表；
4. 根據(jù)指標(biāo) ID 和版本號，查詢指標(biāo)表，獲取該指標(biāo)的數(shù)據(jù)；也可以使用時間或維度過濾指標(biāo)數(shù)據(jù)。
5. 使用 2 中獲取指標(biāo)的維度名稱，替換 4 中獲取的指標(biāo)數(shù)據(jù)中的維度1（d1）、維度2（d2） 、...。

文章標(biāo)題：關(guān)系型數(shù)據(jù)庫存儲多維指標(biāo)數(shù)據(jù)
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