8種ETL算法彙總大全!看完你就全明白了

摘要:ETL是將業務系統的數據通過抽取、清洗轉換以後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,通過數據清洗,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塊兒,爲企業的決策提供分析依據。

1 ETL算法概覽

> 算法應用場景概覽算法

以上共計累積了8種ETL算法,其中主要分紅4大類,增量累加、拉鍊算法是更符合數據倉庫歷史數據追蹤的算法,但現實中基於業務及性能考慮,每每存在全刪全插、增量累全算法的數據表應用。性能

2 全刪全插模型

即Delete/Insert實現邏輯;spa

> 應用場景code

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。blog

> 算法實現邏輯事件

1.清空目標表;get

2.源表全量插入;原型

> ETL代碼原型class

--   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   ***;

3 增量累全模型

即Upsert實現邏輯;date

> 應用場景

主要應用在參數表、主檔表加載上,即源表能夠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

1.利用PK主鍵比對;

2.目標表和源表PK一致的變化記錄,更新目標表;

3.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,當前也能夠採用分步Delete/Insert或Update/Insert操做
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*** )
;

4 增量累加模型

即Append實現邏輯;

> 應用場景

主要應用在流水錶加載上,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。流水錶、快照表、統計分析表等均是經過該邏輯實現。

> 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   ***;

5 全歷史拉鍊模型

> 拉鍊表背景知識

 概念

拉鍊表是一張至少存在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、閉鏈日期能夠快速提取對應日期有效數據;

對於跟蹤源系統非事件流水類表數據,拉鍊算法發揮越大做用,源業務系統一般每日變化數據有限,經過拉鍊加工能夠大大下降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

全歷史拉鍊,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,進行閉鏈操做;

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 今天所有開鏈的數據,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 今天須要閉鏈的數據,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>;

6 增量拉鍊模型

> 應用場景

增量拉鍊,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,開啓新記錄鏈;

3.PK不一樣,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,開啓新鏈
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>;

7 增刪拉鍊模型

> 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,開啓新記錄鏈;

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   ***;

8 全量增刪拉鍊模型

> 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,開啓新記錄鏈;

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   ***;

9 自拉鍊模型

> 應用場景

主要將流水錶數據轉化成拉鍊表數據。

> 算法實現邏輯

藉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,拉出全歷史拉鍊;

> 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   ***;

10 其它說明

1.根據數據倉庫最佳實踐,全部數據表一般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,這樣對於數據變化敏感的數據倉庫,能夠進一步追蹤數據變化歷史;

2.ETL算法自己是爲了更好服務於數據加工過程,實際業務實現過程當中,並不侷限於傳統算法,即涉及到更多適應業務的自定義的ETL算法。

 

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