三范式建模和维度建模，到底该选哪一个？

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编辑导语：当你需要从头开始设计数据仓库时，你会选择哪种建模方式？也许，你会从三范式建模和维度建模二者中选择。但是这二者有其各自的适用范围，具体选择哪种方法，还需要回归至业务层。本篇文章里，作者对Inmon 方法和Kimball 方法做了对比分析，一起来看一下。

一、两种建模方式的背景

在如何构建数据仓库方面，这两种截然不同的思想流派：Inmon 方法和 Kimball 方法。他们的关键区别在于数据结构如何建模、加载和存储在数据仓库中。这种差异会影响数据仓库的交付时间以及适应 ETL 设计未来变化的能力。

当数据架构师被要求从头开始设计和实现数据仓库时，他或她应该选择哪种架构风格来构建数据仓库？如何帮助架构师在 Inmon 或 Kimball 架构之间做出选择？

Inmon的三范式建模经常被和Kimball 是维度数据经常会被拿来对比，两位大神也一直在秉持着自己的数据建模观点。两位大神有过非常有趣的观点是， Kimball 曾经说过：“数据仓库只不过是所有数据集市的联合体”，对此 Inmon 的回应是：“你可以捕获海洋中的所有小鱼并将它们聚在在一起——但是它们仍然不能成为鲸鱼”。

在典型的数据仓库中，我们从一组 OLTP 数据源开始（关于OLTP的说明可见》）。这些可以是Excel 表格、ERP 系统、文件或基本上任何其他数据源。数据存储在目标环境后，使用 ETL 工具对数据进行处理和转换，然后将其馈入数据仓库。

Inmon 认为数据应该在 ETL 过程之后直接送入数据仓库。Kimball 则坚持认为，在 ETL 过程之后，数据应该被加载到数据集市中，所有这些数据集市的联合创建一个概念性的数据仓库。

二、两种建模方式的定义

从定义上来说，Inmon 构建数据仓库的方法始于企业级别的数据模型。该模型确定了关键主题领域，最关键的是构建业务运营和关心的关键实体，如客户、产品、供应商等。

首先，从这个模型中，为每个主要实体创建了一个详细的逻辑模型。例如，将客户构建一个逻辑模型，其中包含与该实体相关的所有详细信息。

其次，客户下可能有十个不同的实体。实体之间的对应关系是如何建立的，在这一步骤中有很多的体现。包括业务键、属性、依赖关系、参与和关系在内的所有细节都将在详细的逻辑模型中捕获。这里的关键点是实体结构是以规范化形式构建的。尽可能避免数据冗余。这导致业务概念的清晰识别并避免数据更新异常。

最后，是构建物理模型。数据仓库的物理实现也被规范化。这就是 Inmon 所说的“数据仓库”，这里是管理企业真实数据的地方。华为手机的营销软文这种规范化模型使得加载数据不那么复杂，但是使用这种结构进行查询很困难，因为它涉及许多表和连接。

因此，Inmon 构建特定于部门的数据集市。数据集市将专门为财务、销售等设计，数据集市可以包含非规范化数据以帮助报告。任何进入数据仓库的数据都是集成的，数据仓库是不同数据集市的唯一数据源。这可确保数据的完整性和一致性在整个组织中保持完整。（详细内容可参考）

接着，咱们来看下Kimball。

从定义上来看，Kmiball是维度建模的拥护者，提供一种方法去建立数仓，“对于数据的查询和分析提供一种更为明确的数据结构”。再经过数据处理ETL后，就开始进行核心建模，维度建模中最关注的有两项。

事实表的建设：经常也被成为度量，事实是可以体现业务流程中真实表现的数据。例如：对于销售业务流程，最核心的体现是季度销售金额；对于招聘流程，最核心的体现是招聘人数；对于技术团队，最核心的体现是开发了多少功能。

维度表的建设：维度是经常被大家说道的一个词，其实维度更多的是一个视角，是从不同的角度去观察和分析事实的一个方法。谁在那干啥？例如：以销售流程为例，需要分析的维度有：谁买了商品——客户名称，在哪买了商品——售卖地点，买了啥商品——商品名称（详细内容可参考《》）。

三、两个模型的多视角对比

四、两个模型的适用范围

每种方法都有各自的特点，并且会适用于不同的环境中。具体选择哪种数据仓库设计方法取决于组织的业务目标、业务特性、时间、成本、不同组织单元之间的相互依赖级别。

Inmon 三范式建模的方法适合长期稳定的业务，所谓“长期稳定”是指：

“时间方面，业务整体的数据建设可以经得起长时间的打磨；成本方面，由于inmon建模需要专家团队的支持，所以需要能接受较多的支出。”

Kimball维度建模的方法更加适合快速激进的业务，所谓“快速基金”是指：

“时间方面，业务处于快速扩张要快速看到效果；成本方面，没有较多较为专业的团队来支持相关建设。”

我们可以拿两个例子来解释说明一下。

• 营销：这是一个专业领域，我们不需要为了分析的目的考虑营销的每个方面。因此，我们不需要企业仓库——几个数据集市就足够了——也就是 Kimball 方法。
• 保险：为了根据未来的预测管理风险，我们需要对所有投保人形成一个广泛的图景，由一系列数据组成，如盈利能力、历史、人口统计等。所有这些方面都是相互关联的，因此 Inmon 方法从仓库中的所有数据开始，并根据需要对其进行过滤是两者中最合适的。
• 市场：这是一个小的分支，并且业务场景较为简单，无需进行企业级数仓建设，只需要数据集市就够了。因此，Kimball的方法比较适合。
• 银行：银行类的业务对于银行产品和客户信息都是非常关注，尤其是两者的交叉分析，哪些人买了啥银行产品。这些数据会有相关的限制，例如：产品和客户的信息不可给市场和财务部门公开，部门与部门之间的数据会有限制，这种情况下只能采用Kimball的方法；如果银行中的整个流程和部门相互关联，这种情况下使用Inmon会更好一些
• 制造业：会涉及到多个组织单元，且预算比较充裕。这种情况没有系统依赖，因而需要企业模型，这时还是Inmon的方法比较理想。

在设计数据仓库时，首先要先看看业务目标——短期目标和长期目标。看看功能之间哪里有联系，什么是独立的。分析数据源的数量和质量。最后，评估你的资源级别、时间和经费。这能帮助你判断用Inmon方法还是用Kimball方法，或者是两种方法的组合。

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