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技术实践:基于衡石科技平台构建企业级统一数据服务层的设计与实现
作者:HENGSHI 时间:2025-11-28

摘要

在现代企业数据架构演进中,数据中台、数据湖仓等概念已深入人心,但其最终价值需要通过高效、可靠的数据消费来兑现。传统的数据消费模式普遍存在数据出口不统一、服务能力薄弱、重复开发与“指标烟囱”等问题,导致数据交付效率低下、数据一致性难以保障。本文旨在分享基于衡石科技平台,设计与实现一个企业级统一数据服务层的技术实践,详细阐述其核心设计理念、架构设计与实现路径,并总结该实践为组织带来的核心价值。

一、 引言:为何需要统一数据服务层?

随着业务系统激增与分析需求爆炸式增长,企业的数据团队面临巨大压力:

  1. 数据出口混乱:业务系统、报表、BI工具、数据应用等直接连接数据仓库,导致权限管控难、查询性能相互影响,对底层数据模型的变更极为敏感。

  2. 服务能力缺失:数据团队仅提供“表”或“文件”,而非面向业务的“服务”(如“获取用户画像服务”、“查询实时销售额服务”)。这要求消费方必须具备一定的数据处理与SQL能力,门槛高且效率低。

  3. 重复开发与数据不一致:同样的业务逻辑(如“有效订单金额”)在不同应用中被重复定义和计算,产生口径不一的风险,形成新的“指标烟囱”。

  4. 资源浪费与性能瓶颈:大量相似的低效查询重复扫描数据,消耗宝贵的计算资源,影响核心数仓任务的稳定性。

统一数据服务层 的提出,正是为了应对这些挑战。其核心目标是:将数据资产封装成一套标准化的、可复用的、高性能的API或服务端点,为上游各类应用提供一致、安全、高效的数据供给能力。 衡石科技的平台,凭借其强大的语义层与查询引擎,成为构建此类服务层的理想基石。

二、 核心设计理念

我们的设计围绕以下几个核心理念展开:

  • 面向业务,而非技术:服务层暴露的应是业务实体和指标(如“产品”、“客户”、“月度销售目标完成率”),而非数据库表和列。这降低了消费方的理解成本。

  • 定义即服务:一旦在平台中完成了数据模型与指标的定义,其本身就应该能够以一种服务的形式被调用,无需额外的开发工作。

  • 统一出口与管控:所有对明细数据和指标数据的查询,都必须通过该服务层进行,从而实现统一的权限控制、性能监控与成本管理。

  • 解耦与敏捷:将数据生产(数仓团队)与数据消费(业务应用)解耦。数仓团队可以更独立地优化底层模型,而上层应用只要服务接口契约不变,就无需修改。

三、 基于衡石平台的架构设计

基于衡石平台,我们构建了如下所示的统一数据服务层架构:

text

+-------------------------------------------------+

|               数据消费层                         |

+-------------------------------------------------+

| 业务报表 | 自助分析平台 | 业务系统 | 数据应用 | ... |

+------------▲--------------------------▲---------+

|                          |

+------------|--------------------------|---------+

|            |       统一数据服务层       |         |

+------------------------─-------------------------+

|          衡石科技平台                          |

|  +---------------------+--------------------+   |

|  |   统一查询服务       |    指标服务         |   |

|  | (基于语义层与查询引擎) | (基于指标平台)      |   |

|  +---------------------+--------------------+   |

|          ▲                      |              |

|          |                      |              |

+----------|----------------------|--------------+

|                      |

+----------|----------------------|--------------+

|  | 数据安全与权限管控  |    元数据管理        |   |

|  +--------------------------------------------+   |

|          统一数据服务层 - 管控面                 |

+-------------------------------------------------+

|

+-------------------------------------------------+

|            底层数据平台                          |

+-------------------------------------------------+

|  数据仓库 | 数据湖 | OLAP引擎 | 业务数据库 | ...  |

+-------------------------------------------------+

该架构的核心组件与工作流程如下:

  1. 语义层与逻辑数据模型

这是服务层的“基石”。我们在衡石平台中,对所有接入的底层物理数据进行了建模与抽象:

  • 逻辑模型定义:将复杂的多表关联、缓慢变化维处理等ETL逻辑,在平台中封装成业务友好的“逻辑数据模型”。例如,一个 v_sales_order 视图,已经关联好了订单表、商品表、客户表,并完成了数据清洗与字段重命名。

  • 业务语义化:通过平台的语义层,将 v_sales_order.amt 映射为“销售额”,将表关联关系可视化。这使得上游应用面对的不再是生涩的技术元数据,而是清晰的业务语言。

  1. 指标平台

这是实现“定义即服务”的关键。所有业务指标在衡石指标平台中被集中定义和管理。

  • 中心化定义:如“毛利率”、“用户留存率”等复合指标,在平台中通过图形化或SQL表达式一次性定义,逻辑被固化。

  • 可复用性:一旦定义,该指标即可在所有场景下被一致地引用和计算。

  1. 统一查询服务

这是服务层的“发动机”。它对外提供标准化的数据访问接口:

  • 面向BI与报表系统:提供标准的ODBC/JDBC驱动或SQL查询接口。当BI工具连接后,用户看到的是语义层定义好的业务视图和指标,可以直接进行拖拽式分析。

  • 面向应用系统:提供灵活的API接口。应用可以通过发起一个结构化的JSON请求,指定需要的指标、维度、过滤条件,即可获取JSON或CSV格式的数据结果,而无需编写SQL。

技术实现细节:

衡石的查询引擎在接收到API请求后,会执行以下步骤:

  1. 解析与认证:解析请求,并验证调用方的身份和权限。

  2. 逻辑SQL生成:根据请求中的业务字段,结合语义层和指标平台的定义,生成一棵标准的抽象语法树。

  3. 权限下推:根据调用方的身份,自动将对应的行级权限过滤器(如region = 'East')注入到AST中。

  4. 物理SQL优化与下推:将最终的AST编译成针对底层数据源(如ClickHouse, Snowflake, StarRocks)优化的物理SQL语句,并下推执行。

  5. 结果返回:获取查询结果,并按指定格式返回给调用方。

  6. 数据安全与权限管控

服务层实现了全方位的安全管控:

  • 统一的访问入口:所有查询都经由衡石平台,便于集中审计和监控。

  • 行列级权限:在平台层面统一配置用户和数据权限。例如,华北区的销售只能查询华北区的数据,此规则对所有上游应用一视同仁。

  • 查询资源隔离与限流:可以对不同业务线或应用设置查询并发和资源队列,防止单一应用的异常查询拖垮整个服务。

四、 实施路径与最佳实践

我们建议采用分阶段实施的策略:

阶段一:基础搭建与试点

  1. 梳理核心业务过程:选取1-2个关键业务域(如“交易”或“用户”)。

  2. 构建逻辑数据模型:在衡石平台中,基于该业务域的数据,构建稳定、清洁的逻辑数据模型。

  3. 定义核心指标:在指标平台中,定义该业务域最核心的5-10个指标。

  4. 对接试点应用:选择一个报表系统或一个轻量级数据应用作为试点,引导其通过衡石平台的服务层获取数据。

阶段二:推广与深化

  1. 扩展业务范围:将更多业务域的数据模型和指标纳入平台管理。

  2. 完善API化服务:为需要深度集成的业务系统,设计和发布更规范的API接口。

  3. 建立治理流程:建立从数据模型发布、指标定义到服务上线的一套标准化流程。

阶段三:运营与优化

  1. 性能监控与调优:持续监控服务层的查询性能,利用衡石平台的查询分析功能定位慢查询,并对底层数据模型或索引进行优化。

  2. 成本分析:分析不同应用和部门的查询消耗,为资源优化和成本分摊提供依据。

五、 实践收益总结

通过基于衡石平台构建统一数据服务层,我们获得了显著的收益:

  • 数据一致性保障:所有应用通过同一服务层获取数据和指标,彻底杜绝了口径不一。

  • 交付效率大幅提升:数据团队从“接需求-写SQL-导出数据”的循环中解放出来,专注于数据资产建设。新需求的响应时间从“天/周”级别缩短到“小时/分钟”级别。

  • 系统解耦与架构稳健性:底层数据源的变更(如表结构变化、数仓迁移)只需在衡石平台的语义层调整映射,对上游应用透明,极大提升了架构的灵活性。

  • 安全合规可审计:实现了统一、精细化的数据安全管控,所有数据访问行为有迹可循。

六、 结语

构建企业级统一数据服务层,是现代数据栈演进的核心环节。衡石科技平台凭借其强大的语义层抽象能力、指标平台的定义能力和高性能的统一查询引擎,为这一目标的落地提供了坚实的技术支撑。它成功地将数据从原始的“物料”转变为了标准化的“服务产品”,从而赋能整个组织,以更敏捷、更可靠的方式消费数据,最终驱动业务增长与创新。这一实践,为寻求提升自身数据服务能力的企业提供了一个行之有效的参考架构与实施路径。

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