(本文摘录自 kyligence 公众号)

MDX 是什么

  • MDX (Multidimension eXpressions) 是一种 OLAP 多维数据集的查询语言，最初由 Microsoft 于 1997 年作为 OLEDB for OLAP 规范引入，随后集成在 SSAS 中。目前，在 OLAP 数据库中被广泛采用。

  • MDX 查询语法示例如下： 

    1. select <Axis Expr>[ ,<Axis Expr>]  from [cube]  where <set>

    SQL 是什么？

  • SQL (Structured Query Language) 是一种用于管理关系型数据库的编程语言，包含 DQL(查询)、DML(增删改)、DDL(定义修改元数据) 和 DCL(权限、事务控制)。为了方便阐述和 MDX 的区别，本文只涉及 SQL 的查询部分。

  • SQL 查询语法示例如下： 

    select <column expr>[, <column expr>] from [table] where <expr>

    MDX 查询 vs SQL 查询

    区别

  • MDX 选择的主体，即 select 部分，是维度度量或其表达式。SQL 选择的主体是列或列的表达式。

  • MDX 查询的主体，即 from 部分，是多维数据集（Cube），是提前 join 和聚合好的数据，查询时不需要指定 join 关系。SQL 查询的主体是关系表（table），是一条条的明细记录，查询时需要指定表之间的 join 关系。

    联系

  • MDX 在很多情况下是可以等同于 SQL 的，比如需要查询 2019年所有省份的电子产品的销售额。

  • 用 MDX 表示为： 

    select [Region].[Province].members  
from [Sales]  
where ([Time].[Year].[2019], [Product].[Category].[Electronic Prodcut])

  • 用 SQL 表示为： 

    select region.province from sales  
join region on sales.region_id = region.id  
join time on sales.time_id = time.id 
join product on sales.product_id = product.id 
where time.year = 2019 and product.category = "Electronic Prodcut"

BI 语义模型

  • 当前，主流的 BI 产品（Tableau, Power BI，Qlik等）都支持通过 SQL 接口（JDBC/ODBC）连接关系数据库，也支持 MDX 接口（XMLA）连接多维数据库。但 BI 通过两种接口获取到的语义模型有较大的差异，下面将具体介绍。
  • MDX 语义模型包含维度（维度别名），度量（度量别名），层级结构等，无需分析师在 BI 端再对模型进行业务语义的定义，这样的好处是 建模师可以在OLAP工具中统一定义业务用户分析时使用的语义模型，而业务在使用 BI 工具分析时无需理解底层表结构，直接使用同步到 BI 工具的维度、度量、层级结构、计算度量等进行分析。

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  • 另外 MDX 对复杂分析场景的控制能力比 SQL 更强，对于一些复杂场景如半累加、时间窗口分析、多对多关系等，MDX 都可以通过简单的表达式来处理。而同样的逻辑使用 SQL 就需要使用非常复杂的查询才能实现，有些场景甚至无法简单通过 BI 发送的 SQL 查询来实现。
  • SQL 语义模型 仅包含源表和源列，需要分析师 /业务用户手动定义表的模型关联关系，维度的友好名称，度量的友好名称及聚合类型，层级结构的源列顺序等。这些完成后才能进行正常的业务分析，这样的好处是终端用户可针对分析需求灵活的进行数据建模，但同时也要求用户对底层数据结构有一定的理解理解。

MDX实现的复杂分析场景案例

  • 库存分析，是制造、零售和物流行业等经常遇到的分析场景。其中，库存量是一个半累加度量，即在时间维度上不具备累加性，但是在其他维度具备累加性。
  • 假设，库存的记录如下，需要获取每月所有产品期初（月的第一天）和期末（月的最后一天）的库存总量。

  • 我们按照分析需求，得到的结果应该如下：

    • 如果使用 SQL，查询表达式如下：

      select `year`, `month`, sum(case when `day of month` = 1 then inventory else 0 end) as "Inventory on first day of the month", sum(case when day(last_day(`year` || '-' || `month` || '-' || `day of month`) = `day of month` then inventory else 0 end) as "Inventory on last day of the month" from inventory group by `year`, `month`

    • 如果使用 MDX，需要先定义计算度量（包含的基础度量 [Measuers].[库存]=sum(inventory)），如下： 

      [Measures].[期初库存] = ([Time].[Month].currentMember.firstChild, [Measures].[库存]) [Measures].[期末库存] = ([Time].[Month].currentMember.lastChild, [Measures].[库存])

    • MDX 查询表达式为： 

      select {[Measures].[期初库存], [Measures].[期末库存]} on Columns,  [Time].[Month].members on Rows from [inventory]

  • 由上可见，在库存分析场景中，MDX 比 SQL 更容易实现。类似的场景还有银行业常见的账户余额分析，证券行业常见的期初期末值分析等。另外，MDX 还能够支持对多分析场景，这是 SQL 所不支持的。

总结

  • MDX 和 SQL 都是在 OLAP 查询中经常使用的语言，主流的 BI 厂商都提供对两种接口的支持。两者的差异在于：
    • 第一点，MDX 查询对应的是多维视图，而 SQL 对应的是关系视图，在聚合查询的语法上 MDX 要简单许多。
    • 第二点，MDX 接口暴露的语义模型更加丰富和业务友好，而 SQL 接口暴露的语义模型相对简陋，需要后续再定义。
    • 第三点，MDX 计算表达能力更加丰富，能够更好的支持复杂分析场景。