【畢業(yè)學(xué)位論文】（Word原稿）基于CWM的數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)體系結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)-軟件工程

基于 數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)體系結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 北京郵電大學(xué)碩士學(xué)位論文 1 基于 基于 數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)體系結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 北京郵電大學(xué)碩士學(xué)位論文 2 目 錄 第一章：緒論 . 1 1 1 課題背景 . 1 1 2 工作內(nèi)容及研究成果 . 1 1 3 論文結(jié)構(gòu) . 2 第二章：數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)、元數(shù)據(jù)、體系結(jié)構(gòu)理論概述 . 3 2 1 數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)理論概述 . 3 2 1 1 引言 . 3 2 1 2 數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)的定義及特點(diǎn) . 3 2 1 3 數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)的數(shù)據(jù)模型 . 4 2 1 4 數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)的建設(shè) . 5 2 1 5 數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)的應(yīng)用 . 5 2 1 6 國(guó)內(nèi)數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)建設(shè)過(guò)程中的若干問(wèn)題 . 6 2 2 元數(shù)據(jù)概述 . 6 2 2 1 引言 . 6 2 2 2 元數(shù)據(jù)的定義和分類(lèi) . 7 2 2 3 元數(shù)據(jù)的建模 . 8 2 2 4 元數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)化 . 9 2 3 體系結(jié)構(gòu)概述 . 9 2 3 1 引言 . 9 2 3 2 軟件體系 結(jié)構(gòu)的概念 . 10 2 3 3 幾種主要的軟件體系結(jié)構(gòu)風(fēng)格 . 10 第三章： 相關(guān)理論概述 . 12 3 1 引言 . 12 3 2 相關(guān)理論概述 . 12 3 2 1 引言 . 12 3 2 2 其和 關(guān)系 . 14 3 2 3 其和 關(guān)系 . 15 3 2 4 其和 關(guān)系 . 16 3 3 組成結(jié)構(gòu) . 17 3 4 特點(diǎn) . 19 3 5 設(shè)計(jì)目標(biāo) . 20 3 6 應(yīng)用 . 20 第四章：基于 企業(yè)數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)體系結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) . 22 4 1 引言 . 22 4 2 數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)體系結(jié)構(gòu)的作用 . 22 4 3 體系結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原則 . 24 4 4 基于 體系結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) . 25 4 4 1 企業(yè)數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)體系結(jié)構(gòu) . 25 4 4 2 體系結(jié)構(gòu)組件及其接口描述 . 26 4 4 3 基于 數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)體系結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)及優(yōu)點(diǎn) . 44 基于 數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)體系結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 北京郵電大學(xué)碩士學(xué)位論文 3 4 4 4 小結(jié) . 45 第五章 電信領(lǐng)域數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)系統(tǒng)設(shè)計(jì) . 46 5 1 系統(tǒng)簡(jiǎn)介 . 46 5 1 1 項(xiàng)目背景 . 46 5 1 2 系統(tǒng)任務(wù)概述 . 47 5 1 3 開(kāi)發(fā)運(yùn)行環(huán)境 . 48 5 2 系統(tǒng)設(shè)計(jì) . 49 5 2 1 體系結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) . 49 5 2 2 系統(tǒng)部署 . 50 5 2 3 數(shù)據(jù)模型設(shè)計(jì) . 51 5 3 系統(tǒng)特點(diǎn)分析 . 51 5 4 系統(tǒng)結(jié)果展示 . 53 基于 數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)體系結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 北京郵電大學(xué)碩士學(xué)位論文 1 第一章：緒論 1 1 課題背景 90 年代末以來(lái)，國(guó)內(nèi)外掀起了一股數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)的熱潮，數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)技術(shù)作為一種決策支持的手段為越來(lái)越多的企業(yè)接受。各大數(shù)據(jù)庫(kù)公司紛紛開(kāi)發(fā)自己的數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)產(chǎn)品，還有很多公司開(kāi)發(fā)了相關(guān)的分析工具。這些工具給用戶帶來(lái)了很大的方便，但同時(shí)，由于它們都采用自己的數(shù)據(jù)格式和元數(shù)據(jù)表示方法，互相之間不能兼容，企業(yè)的很多應(yīng)用就要依賴(lài)于特定廠商的產(chǎn)品，數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)受到很大的限制。所以，搭建一個(gè)統(tǒng)一且易于擴(kuò)展的數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)平臺(tái)，并能實(shí)現(xiàn)其中不同工具之間的數(shù)據(jù)交換，就成為亟需解決的問(wèn)題。 電信行業(yè)是我國(guó)引入競(jìng)爭(zhēng)相對(duì)較晚的一個(gè)行業(yè)，但競(jìng)爭(zhēng)的激烈程度絲毫不亞于其他行業(yè)。各電信企業(yè)都積累了龐大的客戶和業(yè)務(wù)資 料庫(kù)，并紛紛開(kāi)始搭建數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)以增加競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。但由于電信行業(yè)數(shù)據(jù)龐雜、需求廣泛且多變，單一廠家的數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)工具很難滿足要求。若采用多種工具，系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)以及不同工具之間的數(shù)據(jù)交換就成為必須解決的關(guān)鍵問(wèn)題。 一種解決方案是利用元數(shù)據(jù)。元數(shù)據(jù)是描述數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)，是數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)系統(tǒng)不可或缺的重要部分。一般來(lái)說(shuō)，數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)中的元數(shù)據(jù)有兩個(gè)用途，首先，它能提供基于用戶的信息，比如記錄數(shù)據(jù)項(xiàng)的業(yè)務(wù)描述元數(shù)據(jù)能幫助用戶去使用信息；其次，元數(shù)據(jù)能支持系統(tǒng)對(duì)數(shù)據(jù)的管理和維護(hù)，如關(guān)于數(shù)據(jù)項(xiàng)存儲(chǔ)方法的元數(shù)據(jù)能支持系統(tǒng)以最有效的方式訪問(wèn) 數(shù)據(jù)。如果異質(zhì)平臺(tái)上不同的數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)工具之間能夠?qū)崿F(xiàn)所有這些元數(shù)據(jù)的交換，實(shí)際上也就是實(shí)現(xiàn)了它們所描述數(shù)據(jù)的交換，從而解決異質(zhì)工具之間的互通問(wèn)題。 但元數(shù)據(jù)的交換涉及到很多問(wèn)題，比如元數(shù)據(jù)的表示形式以及交換機(jī)制等。為了解決這方面的問(wèn)題， 2000 年提出了一套關(guān)于數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)元數(shù)據(jù)的用倉(cāng)庫(kù)元模型）規(guī)范，其主要目的就是為了方便異質(zhì)分布式系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)工具、數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)平臺(tái)以及元數(shù)據(jù)庫(kù)之間的元數(shù)據(jù)交換。而研究如何搭建電信領(lǐng)域基于 數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)系統(tǒng)并實(shí)現(xiàn)不同工具之間的數(shù)據(jù)交換正是本論文展開(kāi)研究的背景。 1 2 工作內(nèi)容及研究成果 為了使構(gòu)筑于數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)基礎(chǔ)上的企業(yè)應(yīng)用不再和具體的工具綁定，本文試圖提出一種可行的基于 數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)體系結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案。結(jié)合這個(gè)目標(biāo)，本論文主要做了以下幾方面的工作： 調(diào)研：包括目前一些企業(yè)已經(jīng)實(shí)施的數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)的體系結(jié)構(gòu)、現(xiàn)有工具產(chǎn)品、基于 數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)體系結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 北京郵電大學(xué)碩士學(xué)位論文 2 電信企業(yè)需求、電信企業(yè)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)等。 理論研究：主要是對(duì) 規(guī)范以及體系結(jié)構(gòu)理論的研究并提出基于 數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)體系結(jié)構(gòu)。 部分實(shí)現(xiàn)體系結(jié)構(gòu)：由于目前尚無(wú)工具支持 以只能部分實(shí)現(xiàn)本論文提出的體系結(jié)構(gòu)，搭建一個(gè)實(shí)用的數(shù) 據(jù)倉(cāng)庫(kù)系統(tǒng)，其中的接口部分作為下一步的工作。 在基本完成上述工作內(nèi)容的情況下，獲得的主要成果是提出一種基于 1 3 論文結(jié)構(gòu) 本論文的內(nèi)容基本按照工作內(nèi)容進(jìn)行組織： 第二、三章作為核心內(nèi)容的鋪墊，主要介紹了論文的理論基礎(chǔ)。其中第二章首先介紹了數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)的相關(guān)理論（包括數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)的定義、特點(diǎn)、數(shù)據(jù)模型、建設(shè)和應(yīng)用等）。隨后介紹元數(shù)據(jù)的定義、分類(lèi)、建模和標(biāo)準(zhǔn)化。最后是體系結(jié)構(gòu)的概念以及幾種主要的風(fēng)格。 第三章介紹了 關(guān)理論。此章首先簡(jiǎn)單描述了 規(guī)范之間的關(guān)系，然后介紹了 組成結(jié)構(gòu)、特點(diǎn)、設(shè)計(jì)目標(biāo)及其適用范圍。 第四章是本論文的核心部分，提出一種基于 企業(yè)數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)，并詳細(xì)介紹組件的功能、地位和接口，這些組件包括數(shù)據(jù)源、 據(jù)建模、中央元數(shù)據(jù)庫(kù)、本地元數(shù)據(jù)庫(kù)、 央數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)、數(shù)據(jù)集市、數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)管理以及一些前端分析應(yīng)用等。 第五章介紹了在電信領(lǐng)域基于上述體系結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的一個(gè)數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)系統(tǒng)，具體內(nèi)容包括該系統(tǒng)的任務(wù)概述、開(kāi)發(fā)運(yùn)行環(huán)境、體系結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、系統(tǒng)部署、數(shù)據(jù)建模以及系統(tǒng)優(yōu)缺點(diǎn)分析。 第六章對(duì)本文作了簡(jiǎn)單總 結(jié)，并對(duì)進(jìn)一步的研究工作提出了幾個(gè)建議。 論文最后是致謝及參考文獻(xiàn)列表。 基于 數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)體系結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 北京郵電大學(xué)碩士學(xué)位論文 3 第二章：數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)、體系結(jié)構(gòu)、元數(shù)據(jù)理論概述 2 1 引言 筆者系統(tǒng)地學(xué)習(xí)了數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)的基本理論、研究了目前的數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)元數(shù)據(jù)的內(nèi)容、特點(diǎn)和交換機(jī)制，最后參考目前幾種典型的體系結(jié)構(gòu)風(fēng)格，并結(jié)合企業(yè)應(yīng)用數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)的成功案例，提出一種基于 數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)體系結(jié)構(gòu)。下面，本章將簡(jiǎn)單介紹數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)、元數(shù)據(jù)和體系結(jié)構(gòu)方面的理論知識(shí)，至于 范，由于內(nèi)容比較多，所以單獨(dú)作為一章介紹。 2 2 數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)理論概述 2 2 1 引言 隨著市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的日趨激烈 ，人們?cè)絹?lái)越深刻地認(rèn)識(shí)到信息對(duì)于企業(yè)的生存和發(fā)展所起的重要作用，可以說(shuō)，誰(shuí)先掌握了廣泛而可靠的信息，誰(shuí)就把握了企業(yè)發(fā)展的先機(jī)，但信息來(lái)自何方？ 近年來(lái)，很多企業(yè)都建立了較為完善的數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)，用于存儲(chǔ)信息的數(shù)據(jù)也不斷膨脹，但由于企業(yè)管理技術(shù)的落后，對(duì)這些積累起來(lái)的海量數(shù)據(jù)遠(yuǎn)沒(méi)有充分利用，在這種背景下，數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)建立在傳統(tǒng)事務(wù)型數(shù)據(jù)庫(kù)的基礎(chǔ)之上，為企業(yè) 策支持系統(tǒng)）提供數(shù)據(jù)源。 2 2 2 數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)的定義及特點(diǎn) 目前，大家公認(rèn)的數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)創(chuàng)始人 他所著的 建立數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)一書(shū)中對(duì)數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)所下的定義是：數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)是在企業(yè)管理和決策中面向主題的、集成的、不可更新的、隨時(shí)間不斷變化的數(shù)據(jù)集合。由這個(gè)定義可以看出數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)主要有以下四個(gè)特點(diǎn)： 面向主題：主題是在一個(gè)較高層次上將數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合、歸類(lèi)并進(jìn)行分析利用的抽象。面向主題的數(shù)據(jù)組織方式，就是在較高層次上對(duì)分析對(duì)象的數(shù)據(jù)的完整、一致的描述，能統(tǒng)一地刻畫(huà)各個(gè)分析對(duì)象所涉及的企業(yè)的各項(xiàng)數(shù)據(jù)，以及數(shù)據(jù)之間的關(guān)系； 集成的：由于各種原因，數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)的每個(gè)主題所對(duì)應(yīng)的的數(shù)據(jù)源在原有的分散數(shù)據(jù)庫(kù)中通常會(huì)有許多重復(fù)和不一致的地方，而且 不同聯(lián)機(jī)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)都和不同的應(yīng)用邏輯綁定，所以數(shù)據(jù)在進(jìn)入數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)之前必須統(tǒng)一和綜合，這一步是數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)建設(shè)中最關(guān)鍵、最復(fù)雜的一步； 基于 數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)體系結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 北京郵電大學(xué)碩士學(xué)位論文 4 不可更新的：數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)的數(shù)據(jù)反映的是一段相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)歷史數(shù)據(jù)的內(nèi)容，主要供企業(yè)決策分析之用。與面向應(yīng)用的事務(wù)數(shù)據(jù)庫(kù)需要對(duì)數(shù)據(jù)作頻繁的插入、更新操作不同，數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)中的數(shù)據(jù)所涉及的操作主要是查詢(xún)和新數(shù)據(jù)的導(dǎo)入，一般不進(jìn)行修改操作； 隨時(shí)間不斷變化的：數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)系統(tǒng)必須不斷捕捉 據(jù)庫(kù)中變化的數(shù)據(jù)，并在經(jīng)過(guò)統(tǒng)一集成后裝載到數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)中。同時(shí)，數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)中的數(shù)據(jù)也有存儲(chǔ)期限，會(huì)隨時(shí)間變化 不斷刪去舊的數(shù)據(jù)，只是其數(shù)據(jù)時(shí)限遠(yuǎn)比操作型環(huán)境的要長(zhǎng)，比如根據(jù)需要可保存 10 年內(nèi)的歷史數(shù)據(jù)； 2 2 3 數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)的數(shù)據(jù)模型 數(shù)據(jù)模型是對(duì)現(xiàn)實(shí)世界的一種抽象，根據(jù)抽象程度的不同，也就形成了不同抽象層次上的數(shù)據(jù)模型。類(lèi)似于操作數(shù)據(jù)庫(kù)的數(shù)據(jù)模型，數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)的數(shù)據(jù)模型也可分為三個(gè)層次：概念模型，邏輯模型和物理模型。 概念模型 是客觀世界到計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的一個(gè)中間層次，它最常用的表示方法是E R 法（實(shí)體關(guān)系）。目前數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)一般是建立在關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)的基礎(chǔ)之上，所以其概念模型與一般關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)采用的概念模型相一致。 邏輯模型 指數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu)，如多維模型、關(guān)系模型、層次模型等。數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)的邏輯模型描述了數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)的主題的邏輯實(shí)現(xiàn)，即每個(gè)主題對(duì)應(yīng)的模式定義。 物理模型 則是邏輯模型的具體實(shí)現(xiàn)，如物理存取方式、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)存放位置以及存儲(chǔ)分配等。在設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)的物理模型時(shí)，需要考慮一些提高性能的技術(shù)，如表分區(qū)，建立索引等。 目前對(duì)數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)模型的討論大多集中在邏輯模型，其中最常用的是多維模型。數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)的多維模型主要有如下幾個(gè)概念： 維：維是人們觀察數(shù)據(jù)的特定角度。比如，企業(yè)常常關(guān)心不同銷(xiāo)售數(shù)據(jù)隨時(shí)間的變化情況，所以時(shí)間就是一個(gè)維； 維的 層次：人們觀察數(shù)據(jù)的某個(gè)特定角度還可以存在細(xì)節(jié)程度不同的多個(gè)描述方面，這就是維的層次。一個(gè)維往往有多個(gè)層次，比如描述時(shí)間維時(shí)，可以從年份、季度、月份、天等不同層次來(lái)描述，那么年份、季度、月份和天就是時(shí)間維的層次； 維成員：維的一個(gè)取值稱(chēng)為該維的一個(gè)成員。如果一個(gè)維是多層次的，那么該維的成員就是在不同層次取值的組合。比如時(shí)間維有年份、月份和天這三個(gè)層次，那么分別在它們之上各取一個(gè)值組合起來(lái)就得到日期維的一個(gè)成員，即“某年某月某日”； 基于 數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)體系結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 北京郵電大學(xué)碩士學(xué)位論文 5 度量：度量描述了要分析的數(shù)值，比如銷(xiāo)售額等； 2 2 4 數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)的建設(shè) 企 業(yè)級(jí)數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)的建設(shè)通常有兩種途徑：一種是從建造某個(gè)部門(mén)特定的數(shù)據(jù)集市開(kāi)始，逐步擴(kuò)充數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)所包含的主題和范圍，最后形成一個(gè)能夠完全反映企業(yè)全貌的企業(yè)級(jí)數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)；另外一種則是從一開(kāi)始就從企業(yè)的整體來(lái)考慮數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)的主題和實(shí)施。 前一種方法類(lèi)似于軟件工程中的“自底向上”的思想，投資少、周期短且易于見(jiàn)到成果，但由于該設(shè)計(jì)開(kāi)始時(shí)是以特定的部門(mén)級(jí)主題為框架的，向其它的部門(mén)和主題擴(kuò)充往往比較困難。而最后一種方法恰恰相反，“自頂向下”，投資大、周期長(zhǎng)。在企業(yè)的實(shí)際應(yīng)用中往往采用前一種方法。“自底向上”地建設(shè)數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)，并不意 味著不需要在設(shè)計(jì)階段的長(zhǎng)遠(yuǎn)規(guī)劃。采用逐步積累的方式建立數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)，最大的問(wèn)題就是已有的框架無(wú)法把新的業(yè)務(wù)集成進(jìn)來(lái)。因此在設(shè)計(jì)階段就必須充分考慮這一點(diǎn)。例如，部門(mén)級(jí)的主題是否有助于形成企業(yè)級(jí)的主題，數(shù)據(jù)抽取模塊是否能重用等。數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)的長(zhǎng)遠(yuǎn)規(guī)劃，并不僅僅是技術(shù)部門(mén)的事情，應(yīng)當(dāng)把數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)的構(gòu)建作為企業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略的一個(gè)組成部分。在設(shè)計(jì)階段需要不同部門(mén)的溝通和協(xié)調(diào)，技術(shù)框架和系統(tǒng)設(shè)計(jì)必須從整個(gè)企業(yè)的角度來(lái)考慮，即使剛開(kāi)始實(shí)施的時(shí)候是面向某個(gè)部門(mén)的。從這一點(diǎn)來(lái)看，建立一個(gè)企業(yè)級(jí)的數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)，主要的障礙不在于技術(shù)，而是不同部門(mén) 之間的組織、協(xié)調(diào)問(wèn)題。 2 2 5 數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)的應(yīng)用 據(jù)倉(cāng)庫(kù)作為決策支持系統(tǒng)的數(shù)據(jù)源，其構(gòu)建工作只是基礎(chǔ)，要想得到對(duì)決策有用的信息或?qū)?shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)中的數(shù)據(jù)作靈活、多角度的探察，還必須借助一些分析展示工具。 線分析處理）是基于數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)的分析展示方法之一，它建立在多維數(shù)據(jù)視圖的基礎(chǔ)上。主要有兩個(gè)特點(diǎn)，一是在線性，體現(xiàn)為用戶請(qǐng)求的快速響應(yīng)和交互式操作；二是多維分析，這也是 術(shù)的核心所在。 根據(jù)數(shù)據(jù)組織方式的不同， 分為兩種：基于多維數(shù)據(jù)庫(kù)的 者響應(yīng)速度快，執(zhí)行效率高，但源于結(jié)構(gòu)的局限，靈活性不高。與之相比，后者由于建立在大量現(xiàn)有數(shù)據(jù)庫(kù)的基礎(chǔ)上，靈活性、可擴(kuò)展性要高的多，并且支持大數(shù)據(jù)量和較多維數(shù)的能力也要強(qiáng)于前者。因此，雖然在相應(yīng)速度和執(zhí)行效率上差一點(diǎn)，但仍然得到更廣泛的應(yīng)用。 數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)中數(shù)據(jù)的操作是針對(duì)多維數(shù)據(jù)視圖或稱(chēng)為立方體進(jìn)行的。其中比較典型的有：切片、切塊以及旋轉(zhuǎn)等。 基于 數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)體系結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 北京郵電大學(xué)碩士學(xué)位論文 6 切片指選定多維數(shù)組的一個(gè)二維子集； 切塊指選定多維數(shù)組的一個(gè)三維子集； 旋轉(zhuǎn)指改變一個(gè)立方體顯示的維方向，使人們可以從不同的角度更加清晰直觀地觀察數(shù)據(jù)； 2 2 6 國(guó)內(nèi)數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)建設(shè)過(guò)程中的若干問(wèn)題 數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)的建設(shè)工作在我國(guó)起步較晚，但是發(fā)展卻極為迅速。筆者在做論文之前，參與了多個(gè)電信部門(mén)數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)項(xiàng)目的設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)，學(xué)到了很多知識(shí)，同時(shí)也深深體會(huì)到國(guó)內(nèi)的企業(yè)在數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)基礎(chǔ)設(shè)施以及行政支持方面，與國(guó)外相比，仍然存在很多缺陷。首先是基礎(chǔ)設(shè)施，國(guó)內(nèi)企業(yè)的不足主要表現(xiàn)在數(shù)據(jù)的積累少而不全，原有數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)比較混亂而且用戶資料匱乏。另外，由于數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)項(xiàng)目一般投資巨大，成本回收周期長(zhǎng)，中小企業(yè)一般無(wú)力做這方面的嘗試，即使是大型企業(yè)，也往往缺乏有長(zhǎng)遠(yuǎn)戰(zhàn)略眼光的領(lǐng)導(dǎo)，大部 分企業(yè)的決策者，雖然也有建設(shè)數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)的實(shí)際需求，但卻很難善始善終地堅(jiān)持下去。 當(dāng)然，數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)的建設(shè)在我國(guó)還處于起步和探索階段，難免會(huì)出現(xiàn)一些問(wèn)題。隨著國(guó)內(nèi)外競(jìng)爭(zhēng)的加劇，企業(yè)必然會(huì)愈來(lái)愈充分地認(rèn)識(shí)到信息以及提高決策水平的重要性，因此，數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)在中國(guó)，必然會(huì)有很廣闊的應(yīng)用前景。 2 3 元數(shù)據(jù)概述 2 3 1 引言 元數(shù)據(jù)通常的定義是“關(guān)于數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)”，比如傳統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù)字典就是一種元數(shù)據(jù)。近年來(lái)，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)應(yīng)用的廣泛化，元數(shù)據(jù)得到人們?cè)絹?lái)越多的關(guān)注，這是由多方面的需求決定的。 首先是管理數(shù)據(jù)的需求。當(dāng) 系統(tǒng)數(shù)據(jù)量越來(lái)越大時(shí)，檢索、使用這些數(shù)據(jù)的效率就會(huì)降低，通過(guò)存儲(chǔ)關(guān)于系統(tǒng)和數(shù)據(jù)的內(nèi)容、組織、特性等細(xì)節(jié)可以幫助有效地進(jìn)行管理，從而提高效率。 第二是系統(tǒng)分布、互通和重用的要求。目前信息系統(tǒng)一個(gè)共同的趨勢(shì)就是信息共享，要實(shí)現(xiàn)異構(gòu)系統(tǒng)中的信息共享，就需要描述數(shù)據(jù)語(yǔ)義、軟件開(kāi)發(fā)過(guò)程的元數(shù)據(jù)，而且這些元數(shù)據(jù)必須標(biāo)準(zhǔn)化，以充分實(shí)現(xiàn)分布、互通和重用。 第三是元數(shù)據(jù)重用、綜合的需求。目前，很少有單一工具能滿足大型商業(yè)應(yīng)用的需求，用戶常常需要使用多種工具的組合，不同工具之間的數(shù)據(jù)交換的途徑之一就是通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)的元數(shù)據(jù)。這一點(diǎn)正 是本論文的設(shè)計(jì)基礎(chǔ)。 基于 數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)體系結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 北京郵電大學(xué)碩士學(xué)位論文 7 2 3 2 元數(shù)據(jù)的定義和分類(lèi) 元數(shù)據(jù)，通常定義為描述數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)，旨在便利存取、管理、共享和處理大量結(jié)構(gòu)化和 /或非結(jié)構(gòu)化的數(shù)據(jù)。在過(guò)去的幾年里，元數(shù)據(jù)的概念在現(xiàn)實(shí)中大量使用，有時(shí)為了支持信息檢索，有時(shí)為了軟件配置，有時(shí)為了不同系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)交互。對(duì)于不同領(lǐng)域的專(zhuān)家，元數(shù)據(jù)有著不同的應(yīng)用，但至少有兩點(diǎn)是共同的：元數(shù)據(jù)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行描述；元數(shù)據(jù)的存在是為了更有效地使用數(shù)據(jù)。 對(duì)于元數(shù)據(jù)，從不同的角度來(lái)觀察，可以劃分為不同的類(lèi)別。 1按照與特定領(lǐng)域是否相關(guān)，元數(shù)據(jù)可以分類(lèi)為： 與特定領(lǐng)域相關(guān)的 元數(shù)據(jù)：描述特定領(lǐng)域內(nèi)數(shù)據(jù)在此特定領(lǐng)域內(nèi)的公共屬性 與特定領(lǐng)域無(wú)關(guān)的元數(shù)據(jù)：描述所有數(shù)據(jù)的公共屬性 與模型相關(guān)的元數(shù)據(jù)：描述信息和元信息建模過(guò)程的數(shù)據(jù)。此類(lèi)元數(shù)據(jù)又可分為兩類(lèi)： 橫向模型關(guān)聯(lián)元數(shù)據(jù)：綜合現(xiàn)有的兩個(gè)或多個(gè)信息模型，例如兩個(gè)不同數(shù)據(jù)庫(kù)之間的交互、從多個(gè)數(shù)據(jù)源中提取數(shù)據(jù)時(shí)，就需要這種橫向模型元數(shù)據(jù)。當(dāng)不同的信息模型之間要進(jìn)行互通時(shí)，需要模型各個(gè)層的關(guān)聯(lián)描述，即橫向模型關(guān)聯(lián)元數(shù)據(jù)。 縱向模型關(guān)聯(lián)元數(shù)據(jù)：模型信息層與元信息層之間的關(guān)聯(lián)元數(shù)據(jù)。不同的層可以采用不同的模型，上層是下層的結(jié)構(gòu)描述，上下層之間 的對(duì)應(yīng)關(guān)聯(lián)，即縱向模型關(guān)聯(lián)元數(shù)據(jù)。 其他元數(shù)據(jù)：例如系統(tǒng)硬件、軟件描述，系統(tǒng)配置描述等。 2按照元數(shù)據(jù)的應(yīng)用場(chǎng)合 數(shù)據(jù)元數(shù)據(jù)，又叫做信息系統(tǒng)元數(shù)據(jù)。信息系統(tǒng)使用元數(shù)據(jù)描述信息源，以按照用戶需求檢索、存取和理解源信息。于是，元數(shù)據(jù)保證了在新的應(yīng)用環(huán)境中使用信息，支持了整個(gè)信息結(jié)構(gòu)的演進(jìn)。 過(guò)程元數(shù)據(jù)，又叫做軟件結(jié)構(gòu)元數(shù)據(jù)。是關(guān)于應(yīng)用系統(tǒng)的信息，它幫助用戶查找、評(píng)估、存取和管理其數(shù)據(jù)。大的軟件結(jié)構(gòu)中包括描述各個(gè)組件接口、功能和依賴(lài)關(guān)系的元數(shù)據(jù)，這些元數(shù)據(jù)保證了軟件組件的靈活動(dòng)態(tài)配置。 3按照元數(shù)據(jù)的具體內(nèi)容 內(nèi)容（ 識(shí)別、定義、描述基本數(shù)據(jù)元素，包括數(shù)據(jù)單元、基于 數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)體系結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 北京郵電大學(xué)碩士學(xué)位論文 8 合法值域等等。 結(jié)構(gòu)（ 在相關(guān)范圍內(nèi)定義數(shù)據(jù)元素的邏輯概念集合。 表示（ 描述每一個(gè)值域（多為技術(shù)相關(guān)的）的物理表示，以及數(shù)據(jù)元素集合的物理存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)。 文法（ 提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的族系和屬性評(píng)估，它包括了所有與基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的收集、處理和使用相關(guān)的信息。 2 3 3 元數(shù)據(jù)的建模 在基于元數(shù)據(jù)的解決方案中，主要有兩大方向，一是提供一個(gè)連續(xù)的整體框架，為元數(shù)據(jù)整個(gè)系統(tǒng)劃定實(shí)現(xiàn)的層次結(jié)構(gòu)， 即元數(shù)據(jù)參考模型。另一個(gè)方向，是進(jìn)行元數(shù)據(jù)模型的描述，即元數(shù)據(jù)參考模型某一層中具體選定的模型。以下是一個(gè)可擴(kuò)展的四層元數(shù)據(jù)參考模型的例子，如圖 示。 圖 2數(shù)據(jù)參考模型 其中，數(shù)據(jù)層與系統(tǒng)中操作的實(shí)例對(duì)應(yīng)，即真實(shí)數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)模型層對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行描述。這一層還包括描述結(jié)構(gòu)的元數(shù)據(jù)。元模型層描述定義模型的形式方法。在多數(shù)系統(tǒng)中，這一層就是最高層了。它描述了用于表示低層信息，即數(shù)據(jù)模型層的概念。這一層還包括描述形式方法及其規(guī)范的元數(shù)據(jù)，這些元數(shù)據(jù)可用于不同工具、方法、系統(tǒng)之間的互通。最上一層，叫做元元 模型層，是模型的根層，描述定義形式方法的語(yǔ)言。這一層的存在使得其他層表示一致，保證了低層模型之間的輕松互通。 基于 數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)體系結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 北京郵電大學(xué)碩士學(xué)位論文 9 2 3 4 元數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)化 關(guān)于元數(shù)據(jù)的一般標(biāo)準(zhǔn)，從內(nèi)容上，大致可分為兩類(lèi)。一是元數(shù)據(jù)建模，是對(duì)將來(lái)元數(shù)據(jù)的組織進(jìn)行規(guī)范定義，使得在元數(shù)據(jù)建模的標(biāo)準(zhǔn)制定之后產(chǎn)生的元數(shù)據(jù)都以一致的方式組織，從而保證元數(shù)據(jù)管理的一致性和簡(jiǎn)單性。二是元數(shù)據(jù)交互，是對(duì)已有的元數(shù)據(jù)組織方式以及相互間交互格式加以規(guī)范定義，從而實(shí)現(xiàn)不同系統(tǒng)元數(shù)據(jù)的交互。目前，主要有以下組織定義了元數(shù)據(jù)相關(guān)的規(guī)范。 1對(duì)象管理組織 1995 年采用了 并不斷完善之。 1997年采用了 2000 年， 采用了 三個(gè)標(biāo)準(zhǔn)： 成了 模和元數(shù)據(jù)管理、交換結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)，推動(dòng)了元數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化的快速發(fā)展。 2元數(shù)據(jù)聯(lián)合會(huì) 于 1995 年，目的是提供標(biāo)準(zhǔn)化的元數(shù)據(jù)交互。 1996 年開(kāi)發(fā)了 完成了 技術(shù)評(píng)審， 于微軟的開(kāi)放信息模型 一個(gè)獨(dú)立于技術(shù)的、以廠商為核心的信息模型。 微軟的元數(shù)據(jù)管理產(chǎn)品 一部分。由微軟和其它 20 多家公司共同開(kāi)發(fā)的，作為微軟開(kāi)放過(guò)程的一部分，經(jīng)過(guò)了 300 多個(gè)公司的評(píng)審。 為了推動(dòng)元數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化的發(fā)展， 元數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)的制定上協(xié)同工作。 1999 年 4 月， 為 成員，而 同時(shí)成為 成員。 使用了 的數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)部分被用來(lái)作為 公共倉(cāng)庫(kù)元數(shù)據(jù)交互（ 設(shè)計(jì)參考。在兩個(gè)組織的技術(shù)力量的合作努力下，元數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)將逐步一致化。 2 4 體系結(jié)構(gòu)概述 2 4 1 引言 軟件體系結(jié)構(gòu)是軟件工程研究中重要的領(lǐng)域之一，在軟件開(kāi)發(fā)過(guò)程中具有不可替代的作用。本節(jié)將集中介紹軟件體系結(jié)構(gòu)的概念，幾種主要的軟件體系結(jié)構(gòu)風(fēng)格，為下一章介紹基于 數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)打下基礎(chǔ)。 基于 數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)體系結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 北京郵電大學(xué)碩士學(xué)位論文 10 2 4 2 軟件體系結(jié)構(gòu)的概念 對(duì)于軟件體系結(jié)構(gòu)的研究始于 做的 工作。從 1992 年開(kāi)始，軟件工程研究者提出了許多種關(guān)于軟件體系結(jié)構(gòu)的定義，直到 1995 年 軟件體系結(jié)構(gòu)國(guó)際會(huì)議上提出的定義方法可以說(shuō)在某種程度上解決了軟件體系結(jié)構(gòu)命名中的混亂。該會(huì)議的論文中主要觀點(diǎn)如下： 所有關(guān)于軟件體系結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)觀點(diǎn)都認(rèn)為：軟件體系結(jié)構(gòu)包括軟件部件、部件間的聯(lián)系以及系統(tǒng)構(gòu)造、方式、約束、語(yǔ)義、分析、屬性、基本原理和系統(tǒng)需求； 框架模式觀點(diǎn)與結(jié)構(gòu)觀點(diǎn)有一定的相似之處，但是更強(qiáng)調(diào)整個(gè)系統(tǒng)的連貫性結(jié)構(gòu)，而不僅僅是系統(tǒng)組成?？蚣芙Y(jié)構(gòu)經(jīng)常針對(duì)特定領(lǐng)域和問(wèn)題； 動(dòng)態(tài)模型強(qiáng)調(diào)系統(tǒng)的行 為品質(zhì)。這里的“動(dòng)態(tài)”可以指系統(tǒng)的總體配置的變化、建立或禁止預(yù)定義的通信和互聯(lián)通道或計(jì)算的發(fā)展，如數(shù)據(jù)值的變化； 上述幾種觀點(diǎn)彼此并不相互排斥，也不表示軟件體系結(jié)構(gòu)基本問(wèn)題之間的沖突。它們只是總結(jié)了軟件體系結(jié)構(gòu)研究領(lǐng)域中的不同觀點(diǎn) 軟件體系結(jié)構(gòu)的組成部分、整體、已經(jīng)形成和正在形成的行為?？偟膩?lái)說(shuō)，這一總結(jié)形成了對(duì)軟件體系結(jié)構(gòu)的共同觀點(diǎn)。 2 4 3 幾種主要的軟件體系結(jié)構(gòu)風(fēng)格 可以從語(yǔ)言的種類(lèi)、類(lèi)型系統(tǒng)（ of 理論（公理及推論的集合）等三個(gè)不同的途徑來(lái)理解什么是風(fēng)格 。在此 只給出體系風(fēng)格的一般理解：體系結(jié)構(gòu)風(fēng)格是指在眾多系統(tǒng)中所擁有的共同的結(jié)構(gòu)和語(yǔ)義特性，指導(dǎo)如何將各個(gè)模塊和子系統(tǒng)組成一個(gè)完整的系統(tǒng)。 目前公認(rèn)的體系結(jié)構(gòu)風(fēng)格主要有： 管道 /過(guò)濾器（ 管道 /過(guò)濾器風(fēng)格中每一個(gè)組件有一組輸入和輸出，組件可以通過(guò)對(duì)輸入數(shù)據(jù)流進(jìn)行局部變換，采用漸進(jìn)式計(jì)算方法，在未處理完所有輸入數(shù)據(jù)以前就可以產(chǎn)生部分計(jì)算結(jié)果，并將其送到輸出端口； 數(shù)據(jù)抽象和面向?qū)ο蟮慕M織（ 此風(fēng)格建立在數(shù)據(jù)抽 象和面向?qū)ο蟮幕A(chǔ)上，數(shù)據(jù)的表示方法和它們的相應(yīng)操作都封裝在一個(gè)抽象數(shù)據(jù)類(lèi)型或?qū)ο笾?；?duì)象負(fù)責(zé)保持?jǐn)?shù)據(jù)表示的基于 數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)體系結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 北京郵電大學(xué)碩士學(xué)位論文 11 完整性，對(duì)象的表示對(duì)其它對(duì)象是隱藏的。這種結(jié)構(gòu)中的部件就是對(duì)象，或者說(shuō)是抽象數(shù)據(jù)類(lèi)型的實(shí)例。對(duì)象之間通過(guò)函數(shù)和過(guò)程調(diào)用發(fā)生相互作用； 基于事件的隱式調(diào)用風(fēng)格（ 組件不直接調(diào)用一個(gè)過(guò)程，而是觸發(fā)或廣播一個(gè)或多個(gè)事件。系統(tǒng)中的其它組件中的過(guò)程在一個(gè)或多個(gè)事件中注冊(cè)。當(dāng)該事件被激發(fā)時(shí)，系統(tǒng)本身就會(huì)調(diào)用所有已注冊(cè)的、與該事件相關(guān)的過(guò)程； 分層系 統(tǒng)（ 分層的系統(tǒng)組織成一個(gè)層次結(jié)構(gòu)，每一層向其上層提供服務(wù)，并利用下層的服務(wù)。在有的層次結(jié)構(gòu)中，只有最外部的層次和一些經(jīng)過(guò)精心選擇的輸出功能可以為系統(tǒng)外部訪問(wèn)，其它的內(nèi)部層次完全被隱藏起來(lái)。； 倉(cāng)庫(kù)系統(tǒng)及知識(shí)庫(kù)（ 倉(cāng)庫(kù)體系結(jié)構(gòu)中有兩種組件：表示當(dāng)前狀態(tài)的中心數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和一組相互獨(dú)立的中心數(shù)據(jù)處理組件。不同的倉(cāng)庫(kù)系統(tǒng)與外部部件有不同的交互方式，控制方法的選擇決定了倉(cāng)庫(kù)系統(tǒng)的類(lèi)別。比如執(zhí)行哪個(gè)過(guò)程由輸入數(shù)據(jù)流的事務(wù)處理類(lèi)型決定，則該倉(cāng)庫(kù)系統(tǒng)就是傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫(kù) 系統(tǒng)； 分布式處理中的多層結(jié)構(gòu)：分布式處理中的多層結(jié)構(gòu)來(lái)源于分布式系統(tǒng)的“客戶機(jī) /服務(wù)器”模型。實(shí)際上，組件模型也是這種方式的一個(gè)擴(kuò)展，比如 ； 此外還有表格驅(qū)動(dòng)的解釋器、過(guò)程控制、各種專(zhuān)用領(lǐng)域軟件體系結(jié)構(gòu)等多種不同的結(jié)構(gòu)和模型，在此不一一詳述。 本論文中提出的基于 數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)體系結(jié)構(gòu)主要綜合了面向?qū)ο蠼M織、倉(cāng)庫(kù)系統(tǒng)和分布式處理（也就是其中的組件技術(shù)）等幾種體系結(jié)構(gòu)風(fēng)格，并最大程度地滿足數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)技術(shù)的特點(diǎn)，具體內(nèi)容將在以后的章節(jié)中作詳細(xì)闡述。 基于 數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)體系結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 北京郵電大學(xué)碩士學(xué)位論文 12 第三章： 3 1 引言 提出主要基于以下背景： 從數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)開(kāi)發(fā)者的角度：?jiǎn)我还ぞ吆苌倌芡耆珴M足用戶不斷變化的需求，但同時(shí)又很難對(duì)各種產(chǎn)品進(jìn)行集成； 從數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)用戶的角度：面對(duì)的信息量太大，無(wú)法輕易找到自己真正需要的，而且把這些信息完整正確地表示出來(lái)也是個(gè)挑戰(zhàn)； 從數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)供應(yīng)商的角度：目前信息的共享還沒(méi)有標(biāo)準(zhǔn)格式，元數(shù)據(jù)集成的代價(jià)太大； 現(xiàn)在有很多數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)產(chǎn)品，它們對(duì)元數(shù)據(jù)都有自己的定義和格式，因此創(chuàng)建、管理和共享元數(shù)據(jù)很耗時(shí)而且容易出錯(cuò)。要解決上面這些問(wèn)題，必須用標(biāo)準(zhǔn)的語(yǔ)言描述數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)元數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)和語(yǔ)義 ，并提供標(biāo)準(zhǔn)的元數(shù)據(jù)交換機(jī)制。 是滿足這些條件的一個(gè)規(guī)范。 2000 年發(fā)布了 范，旨在推動(dòng)數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)、智能商務(wù)和知識(shí)管理方面元數(shù)據(jù)的共享和交換。和 作提出 G， 有一些公司明確表示支持 括： 3 2 相關(guān)理論概述 3 2 1 引言 要基于以下三個(gè)工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)： 統(tǒng)一建模語(yǔ)言，是 一個(gè)建模標(biāo)準(zhǔn)； 元對(duì)象工具，是 于元模型和元數(shù)據(jù)庫(kù)的一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)； 數(shù)據(jù)交換，是 于元數(shù)據(jù)交換的標(biāo)準(zhǔn)； 這三個(gè)標(biāo)準(zhǔn)是 數(shù)據(jù)庫(kù)體系結(jié)構(gòu)的核心， 義了表示模型和元模型的語(yǔ)法和語(yǔ)義。 構(gòu)建模型和元模型提供了可擴(kuò)展的框架，并提供了基于 數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)體系結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 北京郵電大學(xué)碩士學(xué)位論文 13 存取元數(shù)據(jù)的程序接口。而利用 可以將元數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為標(biāo)準(zhǔn)的 據(jù)流或文件的格式，以便進(jìn)行交換，這大大增強(qiáng)了 通用性。 為了說(shuō)明 這三個(gè)標(biāo)準(zhǔn)之間的關(guān)系，首先介紹一下元數(shù)據(jù)的層次。傳統(tǒng)的元數(shù)據(jù)有四個(gè)層次，除了最底層外，每一層都對(duì)它的下一層進(jìn)行描述。最底層是用戶對(duì)象層（ 包括用戶要描述的信息，這些信息統(tǒng)稱(chēng)為數(shù)據(jù)。向上一層是模型層（ 由描述信息的元數(shù)據(jù)組成，在這一層，元數(shù)據(jù)一般都組合成模型的形式。再向上一層是元模型層 （ 由定義 元數(shù)據(jù)格式和語(yǔ)義的描述信息組成，也就是元元數(shù)據(jù)，一般組合成元模型的形式。最高層是元元模型層（ 它定義了元模型的結(jié)構(gòu)和語(yǔ)義。下面舉個(gè)例子對(duì)這種四層結(jié)構(gòu)進(jìn)行說(shuō)明。 上圖中四層的內(nèi)容解釋如下： 數(shù)據(jù)層是學(xué)生記錄（ 實(shí)例，即具體的某個(gè)學(xué)生； 模型層描述學(xué)生這個(gè)記錄類(lèi)型的內(nèi)容，它有一個(gè)名字（“ 和兩個(gè)字段（ 每個(gè)字段都有一個(gè)名字和類(lèi)型，比如第一個(gè)字段的名字是“ 字段類(lèi)型是 元模型層對(duì) 種類(lèi)型進(jìn) 行定義，在這一層， 元類(lèi)一個(gè)實(shí)例，一個(gè) 有兩個(gè)元屬性 一個(gè) 義它的名字，是 型，第二個(gè) 義它包含的字段集，字段集中的成員是 型。類(lèi)似的，元類(lèi) 該也包含兩個(gè)元屬性：名字 類(lèi)型 元元模型層的結(jié)構(gòu)是基本固定的，它將所有概念抽象為以下這些組件：張東”，“男”， ） 李芳”，“女”， ） ( ) “ ， “, ） 固定的元元模型 圖 3數(shù)據(jù)層次結(jié)構(gòu)圖 信息，數(shù)據(jù)（ 模型（ 元模型（ 元元模型 （ 基于 數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)體系結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 北京郵電大學(xué)碩士學(xué)位論文 14 元類(lèi) 屬性 元關(guān)聯(lián) 定義了元類(lèi)之間的關(guān)系，主要包 括：包含（ 繼承（ 類(lèi)型引用（ 依賴(lài)（ 理論上，還可以再向上抽象，但由于元元模型層是自描述的，所以四層就足夠了。至于為什么要抽象出上面兩層，則是為了支持各種不同的模型和元模型。 綜上所述，可以用下面這張表來(lái)描述 上述規(guī)范和元數(shù)據(jù)四層結(jié)構(gòu)的對(duì)應(yīng)關(guān)系： 元數(shù)據(jù)層次 語(yǔ) 示例 元模型 模型，元元數(shù)據(jù) 型，元數(shù)據(jù) 象， 數(shù)據(jù) 數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)數(shù)據(jù) 3 2 2 一種面向?qū)ο蟮慕ＵZ(yǔ)言，它由曾經(jīng)是面向?qū)ο筌浖ＨN主流語(yǔ)言的 合而得，然后被 為面向?qū)ο蠼５臉?biāo)準(zhǔn)語(yǔ)言。目前有很多圖形工具支持它，并已得到廣泛的應(yīng)用。 義了多種模型元素，支持對(duì)面向?qū)ο笙到y(tǒng)的靜態(tài)建模和行為建模。態(tài)模型包含對(duì)類(lèi)及其屬性、操作、接口的定義和類(lèi)之間關(guān)聯(lián)（比如繼承、依賴(lài)和包含等）的定義。對(duì)系統(tǒng)行為語(yǔ)義的建模可以用序列圖和協(xié)作圖完成。范主要使用了 靜態(tài)圖。 言由一個(gè)用 示的元模型（或語(yǔ)義模型）定義，這種循環(huán)定義使得整個(gè) 以基于非常少的（也就是三個(gè)）未定義元素。此外， 義了 元元模型以表示一個(gè)遞歸的 模型的語(yǔ)義。 模型直接從 模型繼承而來(lái)，也就是說(shuō)， 的類(lèi)都直接或間接繼承了 類(lèi)的語(yǔ)法和語(yǔ)義。比如， 中的關(guān)系模型定義了一個(gè)叫 類(lèi)，表示任何關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)中的表，這個(gè)類(lèi)繼承于 ，類(lèi)似地， 繼承于 ，這就建立了 就是說(shuō) 一些 集合，這些 有一