OLAP vs. OLTP

本文探讨了联机分析处理(OLAP)与联机事务处理(OLTP)的区别及应用场景,包括各自的特点、适用人群、数据处理方式等。同时介绍了OLAP系统的三种主要类型:ROLAP、MOLAP和HOLAP。

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联机分析处理 (OLAP) 的概念最早是由关系数据库之父E.F.Codd于1993年提出的,他同时提出了关于OLAP的12条准则。OLAP的提出引起了很大的反响,OLAP作为一类产品同联机事务处理 (OLTP) 明显区分开来。

当今的数据处理大致可以分成两大类:联机事务处理OLTP(on-line transaction processing)、联机分析处理OLAP(On-Line Analytical Processing)。OLTP是传统的关系型数据库的主要应用,主要是基本的、日常的事务处理,例如银行交易。OLAP是数据仓库系统的主要应用,支持复杂的分析操作,侧重决策支持,并且提供直观易懂的查询结果。下表列出了OLTP与OLAP之间的比较。

 

OLTP

OLAP

用户

操作人员,低层管理人员

决策人员,高级管理人员

功能

日常操作处理

分析决策

DB 设计

面向应用

面向主题

数据

当前的, 最新的细节的, 二维的分立的

历史的, 聚集的, 多维的集成的, 统一的

存取

读/写数十条记录

读上百万条记录

工作单位

简单的事务

复杂的查询

用户数

上千个

上百个

DB 大小

100MB-GB

100GB-TB


          

             oltp数据                 

 olap数据

 原始数据

导出数据  

细节性数据

综合性和提炼性数据  

当前值数据

历史数据  

可更新

不可更新,但周期性刷新  

一次处理的数据量小

一次处理的数据量大  

面向应用,事务驱动

面向分析,分析驱动

面向操作人员,支持日常操作   

面向决策人员,支持管理需要


OLTP是通过物化,即是经过逻辑运算和改变储存方式将关系型数据库转为数据仓库.
物化的好处是可以存储中间的结果,决策时由于数据经过处理能快一点.
坏处是表现的逻辑会更复杂,更储存空间加大,备份难和维护管理不方便等缺点.

在数据处理中,有三种,一是全物化,也即物化,二是不物化(但决策处理会慢),三是部分物化,(根据情况而设计的.)
使用物化要考虑的条件有
查询的对象
使用频率
开销

olap系统的体系结构和分类
数据仓库与olap的关系是互补的,现代olap系统一般以数据仓库作为基础,即从数据仓库中抽取详细数据的一个子集并经过必要的聚集存储到olap存储器中供前端分析工具读取。典型的olap系统体系结构如下图所示:

 


olap系统按照其存储器的数据存储格式可以分为关系olap(relational olap,简称rolap)、多维olap(multidimensional olap,简称molap)和混合型olap(hybrid olap,简称holap)三种类型。

1.    rolap

rolap将分析用的多维数据存储在关系数据库中并根据应用的需要有选择的定义一批实视图作为表也存储在关系数据库中。不必要将每一个sql查询都作为实视图保存,只定义那些应用频率比较高、计算工作量比较大的查询作为实视图。对每个针对olap服务器的查询,优先利用已经计算好的实视图来生成查询结果以提高查询效率。同时用作rolap存储器的rdbms也针对olap作相应的优化,比如并行存储、并行查询、并行数据管理、基于成本的查询优化、位图索引、sql 的olap扩展(cube,rollup)等等。

2.    molap

molap将olap分析所用到的多维数据物理上存储为多维数组的形式,形成“立方体”的结构。维的属性值被映射成多维数组的下标值或下标的范围,而总结数据作为多维数组的值存储在数组的单元中。由于molap采用了新的存储结构,从物理层实现起,因此又称为物理olap(physical olap);而rolap主要通过一些软件工具或中间软件实现,物理层仍采用关系数据库的存储结构,因此称为虚拟olap(virtual olap)。

3.    holap

由于molap和rolap有着各自的优点和缺点(如下表所示),且它们的结构迥然不同,这给分析人员设计olap结构提出了难题。为此一个新的olap结构——混合型olap(holap)被提出,它能把molap和rolap两种结构的优点结合起来。迄今为止,对holap还没有一个正式的定义。但很明显,holap结构不应该是molap与rolap结构的简单组合,而是这两种结构技术优点的有机结合,能满足用户各种复杂的分析请求。

 
<think>好的,我现在需要回答用户关于OLAPOLTP的区别、特点及应用场景的问题。首先,我得回忆一下自己之前学过的相关知识,并结合提供的引用内容来组织答案。 首先,用户提到了三个引用,分别涉及OLTPOLAP的数据建模差异、性能调优重点以及Hive在处理OLAP时的特点。需要确保将这些引用内容自然地融入到回答中,同时在适当的位置添加引用标识。 接下来,我需要明确OLTPOLTP的基本定义。根据引用[1],OLTP倾向于数据规范化,而OLAP鼓励重复以优化查询性能。这可能涉及到两者的设计目标同,OLTP关注事务处理,OLAP关注分析决策。 然后,两者的应用场景。引用[2]提到OLAP用于跑报表、分析决策,用户较少但数据量大,而OLTP可能更多用于日常交易处理,比如订单处理等。引用[3]指出Hive适合OLAP因为支持事务,而OLTP需要事务支持,所以两者在数据处理级别上有差异。 接下来是特点对比。需要从数据模型、查询类型、用户类型、数据量、响应时间等方面展开。例如,OLTP的数据模型规范化,查询简单且频繁,用户多;而OLAP数据模型可能更倾向于星型或雪花模型,查询复杂,用户少,但处理的数据量大。 应用场景部分需要分别举例子,比如OLTP的银行交易、电商订单,OLAP的销售分析、市场趋势预测等。同时,结合引用中的例子,如OLAP强调磁盘I/O和并行执行,而OLTP关注事务完整性和快速响应。 还要注意用户提到的系统级指令,比如行内数学表达式用$...$,独立公式用$$...$$,但当前问题可能涉及数学公式,但需要检查是否有必要使用。例如,如果有性能指标的公式可能需要,但这里可能更多是文字描述。 最后,生成相关问题,需要根据回答内容提出相关的问题,例如性能调优方法、各自的数据建模技术,或者具体工具如Hive在OLAP中的应用等。 在组织结构上,需要先分点说明区别,再讲特点,然后应用场景,确保逻辑清晰。同时,引用标识要自然地放在句末,如引用[^1]、[^2]、[^3]。 现在需要检查是否有遗漏点,比如引用[3]提到的Hive支持事务,适合OLAP,这也应该作为OLAP的一个特点。同时,OLTP需要支持事务,如银行转账,这属于应用场景的例子。 可能还需要提到响应时间的同,OLTP要求高响应速度,而OLAP可以容忍较长的查询时间,如Hive查询延迟严重,适合OLAP适合交互查询,这也是引用[3]的内容。 总结下来,回答的结构大致如下: 1. 核心差异:处理目标、数据模型、性能指标 2. 特点对比:表格形式,涵盖多个方面 3. 应用场景:分别举例说明 4. 相关问题:基于内容生成三个问题 需要确保每个部分都正确引用相关文献,并且语言通顺,符合中文表达习惯。同时,避免使用Markdown格式,按照用户的要求使用自然的中文段落,分点清晰。</think>### OLAPOLTP的区别、特点及适用场景 #### 一、核心差异 1. **处理目标** - **OLTP(联机事务处理)**:面向日常高频事务操作(如增删改查),注重数据实时性、一致性和事务完整性,例如银行转账、订单处理。 - **OLAP(联机分析处理)**:面向复杂数据分析与决策支持,侧重历史数据的聚合与多维分析,例如销售趋势预测、年度财报生成[^2]。 2. **数据模型** - **OLTP**:采用规范化数据模型(如3NF),减少冗余以提升事务效率和维护数据一致性[^1]。 - **OLAP**:使用非规范化模型(如星型模型、雪花模型),通过冗余存储优化复杂查询性能[^1]。 3. **性能指标** - **OLTP**:强调高并发、低延迟的短事务处理能力,通常要求毫秒级响应[^2]。 - **OLAP**:关注大批量数据的读取与计算效率,允许较长的查询时间(分钟至小时级),依赖并行处理和分区技术[^3]。 #### 二、特点对比 | 维度 | OLTP | OLAP | |---------------|-------------------------------|-------------------------------| | **数据量** | 单次操作数据量小 | 海量历史数据聚合 | | **查询类型** | 简单读写(如SELECT/UPDATE) | 复杂聚合(如GROUP BY/JOIN) | | **用户类型** | 终端用户(如客户、收银员) | 分析人员(如BA、决策者) | | **事务支持** | 支持ACID事务 | 通常无事务需求 | | **存储优化** | 行式存储(快速定位单条记录) | 列式存储(高效聚合多字段) | #### 三、适用场景 1. **OLTP典型场景** - 银行业务:实时处理存取款、转账交易。 - 电商系统:处理订单创建、库存更新。 - 票务系统:实时锁定座位并出票。 2. **OLAP典型场景** - 商业智能:生成月度销售报告,分析客户行为。 - 风险评估:金融领域的历史交易模式分析。 - 科研分析:大规模实验数据的统计建模。 #### 四、技术工具示例 - **OLTP**:MySQL、Oracle(支持高并发事务)。 - **OLAP**:Apache Hive(适合离线分析,但延迟较高)、ClickHouse(列式存储优化聚合查询)。
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