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随着计算机技术的发展和业务信息系统规模的持久增长,数据处理的重点正在从传统的数据库和事务处理扩展到数据仓库和联机分析处理(OLAP)。数据仓库和OLAP系统以多维的方式对大量数据进行存储、组织、处理、分析和计算,这种多维的特点集中表现为数据仓库和OLAP系统的多维数据模型。在数据仓库和OLAP系统中,如何合理、有效、灵活地构建多维数据模型,就成了值得研究和探讨的课题。
在传统的建模方式中,多维数据模型以一种静态的方式绑定到系统的各个模块上,这种设计在灵活性、扩展性、可维护性、可移植性等方面存在诸多缺陷。为了解决这个问题,本文设计、实现并实验了一套动态建模系统,系统用于支持多维数据模型的动态构建和维护,赋予多维数据模型的建模工作更高的灵活性和适应性。
首先,本文分析了数据仓库和OLAP的多维数据模型及其建模理论,在此基础上,设计了基于B/S结构、ROLAP存储、星型模型等总体方案的动态建模系统,并设计了数据仓库建模层、OLAP建模层的二层系统架构。动态建模系统的总体设计可以很好地支持多维数据模型的动态构建和维护。
然后,基于系统的总体设计,本文设计和实现了动态建模系统的关键组件。在数据仓库建模层,数据仓库多维数据模型的设计与构建主要使用三级建模方法,并借助各种图形工具以规范化每一级的数据模型。在OLAP建模层,利用XML组织和存储多维数据立方体的元数据,从而建立多维数据模型Schema。在模型Schema的基础上,借助XML解析技术,设计并实现了构建和维护多维数据模型的动态建模工具.
最后,动态建模系统在“能源科学数据共享网”建设项目中得到了实验和应用,包括系统总体设计、系统架构的应用,能源数据仓库的建立和能源OLAP的动态构建和维护。借助OLAP系统聚集层和表现层的功能,动态建模系统的建模效果在项目中得到了验证。
本文的结尾对多维数据的建模研究进行了总结,并对下一步的研究方向做出展望。