多维数据库及MDX介绍

多维数据库及MDX介绍

1

内容

・AnalysisServices简介

・创建多维模型

♦用MDX分析数据

・MDX例子补充

*作业

2

1.AnalysisServices简介

1.1AnalysisServices

1.2样本数据库FoodMart2005

1.3多维数据库

1.4统一维度模型

1.5客户机/服务器体系结构

3

1.1AnalysisServices

•MicrosoftSQLServerAnalysis

Services是开发微软业务智能战略平台

的基础平台。

•为了访问OLAP系统中存储的数据，

AnalysisServices支持MDX

(MultidimensionalExpressions)查询

语言。

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1.AnalysisServices简介

1.1AnalysisServices

1.2样本数据库FoodMart2005

1.3多维数据库

1.4统一维度模型

1.5客户机/服务器体系结构

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1.2FoodMart2005

•FoodMart公司在美国、加拿大和墨西哥的

零售连锁店中销售食品和其他商品。公司

的商品放在几个仓库中，然后分发到各个

商店。

一客户数据（名称和地址）存放在Customers维

度中。

一商店数据：各个FoodMart商店数据存放在

Stores表格和相应的Store维度中。

6

1.2FoodMart2005

一产品与数据仓库：产品信息放在两个表中：

product/lass与product。这些表构成

Product维度。仓库数据放在warehouse表格中,

对应Warehouse维度。

-时间数据：与日期和时间有关的信息存放在

time_by_day表格和相应的Time维度中。

7

1.2FoodMart2005

一帐户数据：为了分析企业的财务状况，可以根据帐

户构造财务，如资产、负债等等。与帐户有关的信

,电存放在account表不口本目应的Account维度中。

-货币数据：为了支持不同币种，FoodMart数据仓

库包含currency表和相应的Currency维度。

-员工数据放在三个表中：employee、position与

departmento这些表对应于Employee和

Department维度。

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1.AnalysisServices简介

1.1AnalysisServices

1.2样本数据库FoodMart2005

1.3多维数据库

1.4统一维度模型

1.5客户机/服务器体系结构

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1.3多维数据库

•多维数据库是分析大量数据的最成功的解

决方案之一。AnalysisServices2005是

完整灵活的多维数据库实现方法。

•AnalysisServices2005多维数据模型：

-物理模型：定义数据如何在物理媒介上存储。

一概念模型：确定数据表示方法和定义数据的

方法。

-应用模型：定义向用户表示数据的格式。

10

134多维空间

•多维数据集可用多维空间来描述。几何空

间与多维数据空间的一个最重要差别是几

何直线由无限个连续点构成，而多维空间

是离散的，每一维包含离散值。

•描述多维空间的术语：

维度、成员、值、属性、长度、元组、切

片、维度层次、单元格、度量值、聚合

函数、子多维数据集。

11

L3.2描述术语(1)

•维度(dimension):描述数据中公司要分析的

一些要素。例如，时间维度。

•成员(member):对应于一个维度的一个点。

例如，时间维度中的星期一是个维度成员。

•值(value):是一个成员的一个唯一特性。

•属性(attribute):是成员的完整集合。例如

一周的所有日期是时间维度的属性。

•长度(size或cardinality)是一个维度包含

的成员数。例如，星期的天数构成的时间维

度长度为7。

12

描述术语（2）

•元组（tuple）是多维空间中的坐标。例如，

（[2%Milk],[EdwardMelomed],[March]）

•切片（slice）是多维空间中的一段，可以用一

个元组定义。例如，一月份发生的销售切片

（[January]）o

13

EdwardMclomcd

Club2%Milk

14

描述术语（3）

•维度层次

-如果我们要按季度或年度来定义销售空间，而时

间维度只有单一属性月份，我们在时间维度中增

加两个相关属性（季和年）。

一月份作为关键属性，季和年作为相关属性，在相

关属性和关键属性之间建立关系。这样可以创建

这个维度的维度层次。这个维度层次包含三层：

年、季、月O

—^个维度可以有多个层次，但每个层次要使用相

同的关键属性。

15

描述术语（4）

•因为增加了相关属性，这些相关属性在多维空间

中创建了许多新点，但这些新点不必增加任何新

值，因为外部数据源中只包含月份。这些点的值

要靠计算得到。

•多维数据集由事实空间和逻辑空间的点集合而成。

一事实空间：只包含表示实际销售的点。

-逻辑空间：多维数据集中除去事实空间的点。

•多维数据集空间中的每个点称为一个单元格

(cell)o

16

描述术语（5）

•度量值：单元格的值称为度量值。例如，客

户为产品所付的金额。

•聚合函数：聚合函数可能简单（累加）或复

杂（半累加）。

-累加聚合函数：数据和、最小与最大值和个数。

-所有其它函数都是复杂的，使用复杂公式和算法。

•子多维数据集：多维数据集完全空间的一部

分。

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1.AnalysisServices简介

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1.3多维数据库

1.4统一维度模型

1.5客户机/服务器体系结构

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1.4统一维度模理（UDM）

•统一维度模型使我们可以设置系统，使不同

类型的客户端程序可以访问数据仓库中的关

系型和多维数据库而不必分别对其采用不同

模型。

•统一维度模型（UDM）的作用是在用户和数据

源之间搭建一座桥梁。UDM构造于一个或多

个物理数据源之上。用户使用多种客户端工

具（例如，MicrosoftExcel）向UDM发出

查询。

19

客户第工具

关系数而n

-SQLServer

•Oracle

•DB2

•Access

-Teradata

文件

20

1.AnalysisServices简介

1.1AnalysisServices

1.2样本数据库FoodMart2005

1.3多维数据库

1.4统一维度模型

1.5客户机/服务器体系结构

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1.5客户机〃艮务器体系结构

•多维数据库的体系结构与关系型数据库有许

多相同之处，SSAS2005支持不同体系结构以

访问数据。

-----层体系结构：数据与客户程序放在同一计算机

上，程序从存储的信息中请求信息。

-二层体系结构：数据存放在服务器上，相应查询

时移到客户端

22

客户机〃艮务器体系结构(cont.)

-三层体系结构：数据库服务器与客户机之间有一

个Internet服务器。

♦客户机利用HTTP建立Internet服务器连接，然后

连接OLAP服务器。

♦OLAP服务器将相应数据发送到Internet服务器，

其将数据以Web页面形式，发送给客户机使用。

一四层体系结构：数据放在关系型数据库中，在多

维数据库中缓存，Internet服务器支持多维数据

库程序与客户端之间的通信。

-多维数据库还可以用不同分布式存储系统。

23

2.创建多维模翅

2.1DDL

2.2概念模型中的维度

2.3多维数据集与多维分析

2.4度量值与多维分析

2.5创建多维数据集

24

2.1数据定义语言（DDL）

•DDL是面向对象的语言,可以定义多维模型中

的对象和这些对象所需的所有属性。

•DDL对象

-主对象：用户可以通过操纵（独立于其父对象）

创建和改变模型的对象。

-次对象：主对象的子对象。

一模型的根对象是Database（也是个主对象）,包

含这个模型中所有对象的清单。

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FoodMart数据库的DDL定义

<Database

xwlns=,,http://schemas.microsoft.com/analysisservices/2OO3/engine,F>

<ID>FoodMart.：：2005</ID>

<Name>FoodHart2005</Naine>

<Diwension5/>

<Cubes/>

<Data5ources/>

<DataSourceVieus/>

<Translations/>

</Database>

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2.创建多维模翅

2.1DDL

2.2概念模型中的维度

2.3多维数据集与多维分析

2.4度量值与多维分析

2.5创建多维数据集

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2.2概念模型中的维度

•用DDL定义维度

<Dimension>

<ID>Customer</ID>

<Name>Customer</Name>

<Annotations/>

〈Attributes/>

<Hierarchies/>

</Dimension>

28

221维度属性

•多维模型用一组属性定义维度数据的一组

“定义域”，一个域是一个维度属性。

•维度的键——关键属性。例。

•属性成员键：

-茴单键用数据库中允许的任何数据类型的单个值

定义。

-复合键用不同数据类型值组合定义。当键的唯一

性无法标识特定成员时，就要用到复合键。

29

222属性之间的关系

•一个维度的所有属性中只有一个是关键属性，其它属

性关联到关键属性，这个联系可以是直接的也可以是

间接的。

Country

StateProvince

对一应的定义。

DDLCustomerID30

关系的参数

•属性之间的关系定义一个属性与另一个属

性可能的关联。可以设置的主要参数：

一RelationshipType

♦用途：定义修改相关属性某个成员的键值的

规则。

♦隼值：Rigid:相关属性的值和当前属性是

捆绑的，不能修改。Flexible:可以改变。

31

关系的参数(cont.)

一Cardinality

♦用途：定义相关属性或其成员作为当前属性

的成员属性时其键的关系性质。

♦隼值：One-to-One:当前属性的唯一一个成

员联系到相关属性的每个成员。One-to-

Many:相关属性的一个成员可以作为当前属

性中不同成员的属性。

32

关系的参数(cont.)

—Visible

♦用途：确定用户是否可以把相关属性当作当

前属性的成员属性来访问。

♦隼值：False:不能把相关属性当作当前属性

的成员属性。True:可以。

33

2.2.3属性离散化

•离散值与连续值

-离散值的值与值之间有清晰的边界。例如，Gender属性通

常只有两个值：男或女。

-连续值之间没有清晰的边界，是连续的。例如，工人的工

资通常在一定值之间。

•属性离散化的原因：有些连续值集合是无穷的或非

常大的。处理这么大的范围很难高效处理。

•属性离散化也可以用于本身是离散化太多的属性，

如Customer维度的CustomerID属性。

34

属性离散化(cont.)

•为了让AnalysisServices对连续属性进行离

散化，需要设置两个属性：

-DiscretizationMethod:定义离散化的特定

方法。

—DiscretizationBucketCount:定义分组的

个数。

35

2.2.4父属性

•父属性标识维度表中的一个列，基于该列与同一维

度表中的主键建立外键关系。此类关系为“自引用

关系”或“自联接”。

•用Usage参数将属性定义为Parent。

•例：Employee属性

36

2.2.5维度层次

•层次可以看作导航路径，是访问多维模型的主要途

径。定义层次就是定义层次对象本身和指定所有层

及所有属性的集合。层次有两个很重要的属性：

—SourceAttributelD:定义层成员的源。这个属性定义某个

成员属于某层之后，成员得到两个特性：

♦父成员是当前成员所在层上层的的成员。

♦子成员是当前成员所在层下层的成员。

—HideMemberlf:定义向客户程序显示成员的规则。

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维度层次类型(1)

•自然层次和非自然层次

一维度属性之间存在依赖性。整个层次结构由层次

中作为层的属性之间的关系确定。这种层次成为

自然层次。

-非自然层次。例如，有两个属性MaritalStatus

和Gender是互不相关的°

38

维度层次类型(1)

•非自然层次与自然层次的差别在于定义哪个

成员属于哪个父属性的方法不同。

-自然层次用成员间的关系定义父子关系

-而非自然层次用成员与键属性的关系定义父子关

•建议：定义维度时，一定要小心定义属性问

的关系并根据其建立层次，应避免非自然层

次。因为属性间的关系类型会影响性能。

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维度层次类型（2）

•AH层与Key层

-AH层联合层次中顶层的所有元素。省略AH层时，

层次的顶层是一组元素而不是一个元素。这时很

难知道哪个元素是默认元素。

-Key层基于维度的键属性。加上Key层不改变层次，

因为每个层次都包括Key层。但是会给系统增加负

担，向下访问时甚至可能使用户程序崩溃。

•强烈建议层次中包括All层，不要包括Key层。

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2.2.6属性层次

•如果不建立用户定义层次或需要引用层次以外的成

员，则可以使用属性层次。

•属性层次模型中每个属性定义两个层：AH层和基于

原属性的层。属性层次的名称与原属性同名。如果

包含属性层次，则可以不创建用户定义层次而引用

属性的任何成员。

41

属性层次(cont.)

•定义属性层次行为的属性：

—IsAggregatable:属性是否可以在层次中聚合。

—AttributeHierarchyEnabled:是否为此属性启用了属性

层次结构。

AttributeAll

AttributeCountry

BCDFGuerrero...CAORAttributeStateProvince

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2.2.7父子层次

•父子层次结构是标准维度中包含父属性的层

次结构。

•父子层次只有两个属性：父属性和键属性，

键属性作为子属性。

•父子层次可以创建灵活的数据结构。但要构

造和维护父子层次需要大量系统资源。父子

层次在多维数据集中引入的复杂度会大大影

响模型的有效性，使用户很难理解模型。除

非确有必要，否则不用父子层次。

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2.创建多维模翅

2.1DDL

2.2概念模型中的维度

2.3多维数据集与多维分析

2.4度量值与多维分析

2.5创建多维数据集

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2.3多维数据集与多维分析

•多维分析中使用的主要对象是多维数据集。

它可以有任意多维，其各个维度的长度不一

定相同。

•多维数据集有两大集合：

-维度集合：定义多维空间中的维度。

一度量集合：我们要分析的数据。

45

多维数据集与多维分析

•多维数据集定义

<Cubexmlns=…〉

<ID>FoodMart2005</ID>

<Name>WarehouseandSales</Name>

<Dimensions/>

<MeasureGroups/>

</Cube>

46

2.3.1多维数据集维度

•多维数据集的多维空间由一系列维度定义，这是数

据库中维度的子集。

•例：WarehouseandSales多维数据集的Dimensions

o

•多维数据集维度的参数：

-DI是多维数据集维度的标识符。

-Name是多维数据集用户看到的维度名称。

-DimensionlD定义多维数据集维度基础数据库维度。

这个参数是数据库中数据库维度的标识符。

—Attributes集合定义属性。

—Hierarchies集合定义一列层次。

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2.3.2维度多维数据集

•起因：

-MDX只识别多维数据集维度。如何使客户程序访问

数据库中的所有信息？

•解决方法：

—AnalysisServices在创建数据库维度时自动创

建一个维度多维数据集。这个多维数据集只包含

一个维度。

•访问方法：

-维度多维数据集的名称在维度名前面加上美元号。

例如，$Customers0、

•透视是为特定应用程序或用户组创建的多维

数据集的子集。

-多维数据集本身是一个默认的透视。

-透视针对客户端显示为一个多维数据集。当用户

查看透视时，该透视看上去像另一个多维数据集。

49

透视（cont.）

•定义透视日寸要指定五个集合：

—Dimensions集合指定透视显示的维度清单。

—MeasureGroups集合指定透视显示的度量值组清

单。

—Calculations集合指定透视显示的计算清单。

-KPIs集合指定透视显示的关键性能指标清单。

-Actions集合指定透视显示的操作清单。

50

2.创建多维模翅

2.1DDL

2.2概念模型中的维度

2.3多维数据集与多维分析

2.4度量值与多维分析

2.5创建多维数据集

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2.4度量值与多维分析

•度量值就是要分析的值。

•度量值按照事实数据表分为多个度量值组。

度量值组用于将维度和度量值进行关联。

•一个多维数据集的所有度量值构成度量值维

度。

52

241度量值

•度量值是要分析的事实数据。其确定:

•模型中如何分析，分析什么；

•分析使用的资源；

•分析精度；

•数据载入模型和从其读串的速度。

53

度量值（cont.）

•度量值属性

-Name:度量值名，要在多维数据集中唯一。

-ID:引用度量值的唯一标识符。

-Source:度量值的数据规范，定义将度量值数据

正确载入模型所需的全部信息。

—AggregateFunction:确定如何从事实空间数据值

计算多维空间的数据。

—MeasureExpression:定义计算度量值的公式（如

果这个值是从其它度量值求得）。

例：例oreSales度量值的定义

54

2.4.2聚合

•AggregateFunction和DataType定义度量值的

行为，这两个属性是相互联系的。

-SUM:度量值计算是把不同层的数据相加。

♦注意：SUM聚合不能使用String数据类型。

-MAX与MIN:分别计算度量值的最大值和最小值。

♦注意：MAX与MIN聚合不能用String数据类型。

55

聚合（cont.）

-COUNT:计算度量值中非Null的记录个数。

♦数据类型不影响聚合结果，建议让其与关系型表格中

原先的数据类型保持相同即可。

-DISTINCTCOUNT:计算度量值具有唯一值的个数

记录个数O

♦这个聚合函数接受String数据类型和其他数据类型。

♦在度量值组中，只能有一个度量值使用DISTINCT

COUNT聚合函数。

56

2.4.3度量值组

•度量值按照事实数据表分为多个度量值组。

度量值组用于将维度和度量值进行关联。

•同一粒度的度量值联合一个度量值组（事

实）O

57

度量值组(cont.)

•度量值组属性：

-Type:度量值组类型。

-Measures:构成事实的度量值列表。事实中至少

要有一个度量值。

-Dimensions:维度集合，定义粒度和事实与多维

数据集维度空间的绑定。

—IgnoreUnrelatedDimensions:定义事实中未用的

维度从度量值组读隼数据时的模型行为。

—EstimatedRows:模型创建者估计事实中包含的行

例：&les度量值组定义58

2.4.4度量值组维度

•事实的数据空间是多维数据集数据空间的子

集，由度量值组维度定义（这是多维数据集

维度的子集）。

•粒度

-如果度量值组维度的粒度是键属性，则不必指定

任何其他信息；否则要定义度量值组维度的一列

属性，指定其中哪个是粒度属性。

-为了使属性成为粒度属性，可以将其Type属性设

置为Granularity。

-每个维度只允许指定一个粒度属性。

59

度量值组维度(cont.)

•度量值组维度分为两种：

一直接维度，直接与事实相联系。

一间接维度，通过其他维度或度量值相关联到事实。

♦引用维度、多对多维度、数据挖掘维度

•度量表达式定义多维数据集两个度量值间的算术运

算，产生一个度量值。

60

2.创建多维模翅

2.1DDL

2.2概念模型中的维度

2.3多维数据集与多维分析

2.4度量值与多维分析

2.5创建多维数据集

61

2.5创建多维数据集

•工具：SQLServerBusinessIntelligence

DevelopmentStudio(BIDevStudio)提

供了开发多维模型的用户界面。

•样本数据库：Northwind

•过程：

-创建数据源

-设计数据源视图

-设计维度

-设计多维数据集

-配置工程、部署工程62

251创建数据源

•创建新数据源

-在BIDevStudio中新建AnalysisServices项目

-在BIDevStudio的解决方案资源管理器中右击

数据源节点并从弹出菜单中选择新建数据源。

-新建连接：填写服务器名，验证方式以及数据库

名O

•浏览DDL定义

-在解决方案资源管理器中右击FoodMart2005.ds

文件，选择“查看代码”o

63

创建数据源

64

创建数据源

提供程序(E)：|本机OLEDB\5QLNativeClient三］

服务器名(E)：

B7AB695915D2449▼“刷新(g)

登录到服务器

o使用Windows身份验证(缈

使用SQLServer身份验证(Q)

用户名国)：|

连接到一个数据库

6询I；才注第fT\i：如迫1厂却时65

2.5.2设计数据源视

•数据源视图是个分析服务对象，表示关系型

数据库模式之上的抽象层。

，刍tip

_jNorthwind

日」婺据源

♦:，Northwind.ds

新建数据源视图（由…

I->

一j淮E

7月捻绡E

I角色

程序集

、。杂项

设计数据源视

选择表和视图

从要包含在数据源视图中的关系数据库中选择对象.

可用对象(Q:包含的对象①;

名称类型名称类型*

因dbo.Alphabeticalli...视图—二）dbo.Employees表

囱-dbo.CategorySale...视图>口dbo.EmployeeTer,,,表

回dbo.CurrentProdu视图口dbo.OrderDetails表

Qidbo.Customerand...视图口dbo.Orders表

卤!dbo.Invoices视图口dbo.Products表

直】dbo.OrderDetails...视图口dbo.Region表

回dbo.OrderSubtotals视图J]dbo.Shippers表

>>

[3Jdbo.OrdersQry视图口dbo.Suppliers表

卤'dbo.ProductSales...视图—3dbo.sysdiagrams表

回dbo.ProductsAbo...视图«」dbo.Territories表

V

-rlRr»CiRlKI

筛选器(D：画[而加相关表0

显示系统对象(Q)

〈上一步®下一步®取消

67

设计数据源视

晒数据

完成向导

话提供一个名称，然后单击垸成“以创建新数据源视图■

名称3):

Northwind

M(P)：

I-心Northwind

1dbo.Categories

dbo.CustomerCustomerDemo

1dbo.CustomerDemographics

:dbo,Customers

*1dbo.Employees

Hdbo.Employee!erritories

1dbo.OrderDetails

*1dbo.Orders

*1dbo.Products

1d