Схема «Снежинка» представляет собой особый подход к организации модели хранилища данных, который отличается от традиционной схемы «Звезда». В отличие от «Звезды», где таблицы измерений строго разделены и связаны только с таблицей фактов, в схеме «Снежинка» возможны прямые связи между таблицами измерений. Это позволяет создавать более гибкие и сложные структуры данных, где различные измерения могут быть связаны напрямую друг с другом. Такой подход носит название «Снежинка» и предоставляет дополнительные возможности для анализа и обработки данных.
Что такое снежинка?
Схема «Снежинка» в реляционных базах данных представляет собой структуру, где есть одна центральная таблица фактов и несколько таблиц измерений, расположенных вокруг нее как лучи. Главная особенность этой схемы — возможность хранить иерархические данные, где одно или несколько измерений связаны с подчиненными измерениями. Например, у нас может быть иерархия «Группа товаров» и «Товар», где каждая группа товаров имеет свою собственную таблицу с товарами.
В схеме «Снежинка» таблицы измерений могут соединяться напрямую с таблицами других уровней иерархии, обходя центральную таблицу фактов. Однако, если иерархическая структура не нужна, более предпочтительной может быть схема «Звезда», где все измерения связаны непосредственно с таблицей фактов, а не между собой.
Разница между схемой «Снежинка» и схемой «Звезда»
| Характеристика | Схема звезды | Схема снежинки |
|---|---|---|
| Место хранения иерархий | Значения размеров хранятся в таблице размеров. | Они разделены на отдельные таблицы. |
| Структура таблиц | Одна таблица фактов, окруженная таблицами измерений. | Одна таблица фактов, окруженная таблицей измерений, которая в свою очередь окружена таблицами измерений. |
| Связи между таблицами | Только одно соединение создает связь между таблицей фактов и любыми таблицами измерений. | Требует много соединений для извлечения данных. |
| Структура БД | Простой дизайн БД. | Очень сложный дизайн БД. |
| Нормализация данных | Денормализованная структура данных и запросы также выполняются быстрее. | Нормализованная структура данных. |
| Уровень избыточности данных | Высокий уровень избыточности данных. | Очень низкий уровень избыточности данных. |
| Структура таблиц измерений | Таблица одного измерения содержит агрегированные данные. | Данные разделены на разные таблицы измерений. |
| Скорость обработки куба | Обработка куба происходит быстрее. | Обработка куба может быть медленной из-за сложного соединения. |
| Оптимизация запросов | Предлагает более эффективные запросы с использованием оптимизации запросов Star Join. Таблицы могут быть связаны с несколькими измерениями. | Схема снежинки представлена централизованной таблицей фактов, которая вряд ли связана с несколькими измерениями. |
Характеристики схемы Snowflake
Переходя к характеристикам схемы Snowflake, важно отметить её уникальные особенности, которые делают эту модель хранилища данных привлекательной для различных предприятий и бизнес-пользователей.
Среди ключевых параметров можно выделить следующие:
- Нормализация таблиц измерений. В отличие от схемы «звезда», где таблицы денормализованы, в схеме «снежинка» таблицы измерений нормализованы. Это означает, что атрибуты разбиваются на несколько связанных таблиц, создавая иерархическую структуру, напоминающую снежинку.
- Дополнительные связи между таблицами. Нормализация приводит к появлению дополнительных связей соединения между таблицами, что увеличивает сложность запросов и требует большей вычислительной мощности.
- Целостность данных. Схемы «снежинка» уменьшают избыточность данных и обеспечивают целостность данных за счет устранения аномалий обновления. Это гарантирует, что данные хранятся согласованным и нормализованным образом.
- Гибкость в управлении данными: Схемы «снежинка» обеспечивают гибкость в организации и управлении сложными связями данных, что обеспечивает более структурированный подход к анализу данных.
- Экономия дискового пространства. Схема «снежинка» использует меньше дискового пространства благодаря разделению иерархий на отдельные таблицы, что позволяет эффективнее управлять данными и избегать избыточности.
- Простота добавления новых измерений. Добавление новых измерений в схему «снежинка» проще и более прямолинейно, поскольку иерархии разделены на отдельные таблицы.
- Увеличенная сложность обслуживания. Однако схема «снежинка» требует больше усилий по обслуживанию из-за большого количества таблиц, что может быть трудоемким процессом.
Особенности схемы Snowflake
Схема Snowflake представляет собой эффективную и гибкую структуру данных, обладающую несколькими значимыми особенностями. Одной из них является возможность восстановления удаленных объектов, таких как таблицы, схемы или базы данных. Это означает, что в случае ошибочного удаления данных или структур пользователь может легко восстановить утерянные элементы без необходимости вручную восстанавливать их.
Кроме того, Snowflake предоставляет удобный механизм просмотра результатов недавно выполненных запросов. Эта особенность полезна для анализа данных и отладки запросов, поскольку результаты хранятся в течение 24 часов и доступны для просмотра без повторного выполнения запроса.
Еще одной важной особенностью является способность обрабатывать частично структурированные данные, такие как JSON или Avro, без предварительной трансформации. Данные загружаются в Snowflake в их исходном виде, что делает работу с разнообразными типами данных более гибкой и удобной.
В целом, схема Snowflake обеспечивает удобство, гибкость и надежность в управлении и анализе данных, делая ее эффективным инструментом для различных задач обработки и анализа информации.
Пример схемы снежинки
Давайте рассмотрим пример составления схемы «Снежинка» на основе данных о рекламе из сервиса Яндекс.Директ.
У нас будет несколько ключевых компонентов:
- Таблицы измерений. В нашем примере таблицы измерений содержат различные атрибуты, такие как параметры кампаний, групп объявлений, объявлений, домены, UTM-метки и даты.
- Таблица фактов. Центральное место в схеме занимает таблица фактов, содержащая ссылки на таблицы измерений и статистику по объявлениям, такую как показы, клики, расходы и средняя позиция.
В нашем примере, «Снежинка» используется для организации данных о рекламных объявлениях, учитывая разнообразные параметры, такие как быстрые ссылки и региональные настройки. Особенность этой схемы в том, что таблицы измерений могут иметь прямые связи друг с другом, что отличает её от строгой иерархической структуры «Звезды», где все связи проходят через таблицу фактов. Например, в нашем примере, это будут таблицы по таргетингу на регионы, которые связаны с группами объявлений, а быстрые ссылки связаны с конкретными объявлениями. Это позволяет более гибко организовать и анализировать данные, учитывая разнообразные параметры и взаимосвязи между ними.
Преимущества схемы Snowflake
Поговорим о преимуществах схемы Snowflake. Эта инновационная модель хранилища данных имеет ряд факторов, которые делают её популярным выбором для предприятий всех масштабов.
К важным преимуществам следует отнести:
- Повышение производительности запросов. Основное преимущество схемы «Снежинка» заключается в том, что она способна эффективно использовать дисковое пространство и сокращать объем данных за счет объединения меньших таблиц поиска. Это приводит к улучшению производительности запросов за счет сокращения времени, требуемого для доступа к данным.
- Масштабируемость взаимосвязи и уровней измерений. Схема «Снежинка» обеспечивает высокую масштабируемость взаимосвязей между компонентами и уровнями измерений. Это позволяет легко добавлять новые компоненты и измерения, а также гибко настраивать структуру данных под изменяющиеся потребности бизнеса.
- Отсутствие избыточности и упрощенная поддержка. В схеме «Снежинка» избыточность данных минимизирована, что делает ее более легкой в поддержке. Отсутствие избыточности упрощает процесс управления данными и обслуживания базы данных, что позволяет снизить нагрузку на администраторов и повысить общую эффективность системы.
Недостатки схемы Snowflake
Кроме плюсов, использование этой схемы имеет и определенные минусы.
К недостаткам относятся:
- Повышенная потребность в обслуживании. Одним из значительных недостатков схемы «Снежинка» является необходимость в увеличенном обслуживании. Поскольку схема включает в себя большое количество таблиц, требуется уделить больше внимания контролю и поддержке каждой из них, что может быть трудоемким и затратным процессом.
- Сложные запросы. Использование сложных запросов для извлечения данных также является недостатком схемы «Снежинка». Поскольку данные распределены по различным таблицам, составление запросов может быть непростой задачей, особенно для пользователей без достаточного опыта в работе с такой структурой данных.
- Увеличенное время выполнения запросов. Большое количество таблиц в схеме «Снежинка» приводит к необходимости выполнения большего числа объединений при выполнении запросов. Это в свою очередь может привести к увеличению времени выполнения запроса, что может негативно сказаться на производительности системы и пользовательском опыте.
Выводы
В заключение, схема «Снежинка» представляет собой гибкий и мощный инструмент для организации модели хранилища данных. Она отличается от традиционной схемы «Звезда» возможностью прямых связей между таблицами измерений, что позволяет создавать более сложные и структурированные модели данных.
Этот подход обеспечивает широкие возможности для анализа данных и выявления взаимосвязей между различными измерениями, что важно для принятия обоснованных бизнес-решений. Однако следует помнить, что увеличение сложности модели может привести к усложнению запросов и ухудшению производительности системы, поэтому необходимо внимательно планировать структуру данных и оптимизировать запросы.
В целом, схема «Снежинка» представляет собой эффективный инструмент для организации модели хранилища данных, который может быть успешно применен в различных областях бизнеса для анализа и обработки информации.
