架构师方案-人事系统的核心-时间轴

1. 什么是时间轴

所有发生的事件，都被按照时间的顺序详细记录，可以通过切换时间追溯到历史上任何一天，展示当时的状态。简单地说，就是给每一条数据更新打上一个时间戳，目的是可追溯。

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2. 时间轴的应用

时间轴在人力资源规划模块、招聘与配置模块、培训与发展模块、薪酬管理模块等都有着非常重要的应用。

以薪酬管理模块为例：首先薪酬计算天然就存在时间上的错位，比如我们7月份算的发的是6月份的工资，依据的都是6月份的考勤数据、绩效数据、扣款数据。比如奖金的发放需要依据的是前几个月的数据。年终奖的发放则需要依据全年发生的数据进行计算。

3. 设计时间轴需要考虑的问题

数据量的激增： 好比原来围绕员工有100条数据，升维以后就可能增加几倍到几十倍，这样，保持原有的数据存储和查询性能就需要更加先进的数据处理技术；

对于数据的查询和应用： 特别是涉及到关联性的维护，就需要逐一分辨查询的业务逻辑，是应该使用最新的还是某个具体时间点的数据，需要考虑的业务逻辑自然远远比仅仅记录当前值要复杂；

用户体验: 怎么样能够让用户几乎无感知地自动保存历史、查询引用历史，同时还能在需要时完成必要的交互，保持时间轴数据的完整性和一致性，更加需要精密的设计。

如下图，腾讯使用PeopleSoft（2013年）。除了腾讯，Google、IBM、Yahoo...也在使用SAP或Oracle PeopleSoft的HR系统

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4. 实现方案

4.1 定时快照snapshot模式

比如数据每天凌晨定时备份昨天数据

以人事为例，人事一天会多次调整修改员工数据。但是，我们可能只会用到最后一次数据作为当天数据进行核算。

#员工实时表
CREATE TABLE `t_user` (
  `id` int(11) NOT NULL AUTO_INCREMENT COMMENT '主键标识',
  `employee_no` varchar(50) COLLATE utf8mb4_bin NOT NULL COMMENT '员工工号',
  `name` varchar(100) COLLATE utf8mb4_bin DEFAULT '' COMMENT '姓名',
  `dept_id` int(11) DEFAULT NULL COMMENT '部门id',
  `job_id` int(11) DEFAULT NULL COMMENT '岗位id',
   #...员工其他信息
  `status`tinyint(2) DEFAULT '0' COMMENT '-1:离职、 0:在职',
  PRIMARY KEY (`id`),
  UNIQUE KEY `uni_employee_no` (`employee_no`)
) ENGINE=InnoDB AUTO_INCREMENT=1 DEFAULT CHARSET=utf8mb4 COLLATE=utf8mb4_bin ROW_FORMAT=DYNAMIC COMMENT='员工最新数据表'

凌晨备份当前最新数据

#员工每天备份表
CREATE TABLE `t_user_bk` (
  `id` bigint(20) NOT NULL AUTO_INCREMENT COMMENT '主键标识',
  `employee_no` varchar(50) COLLATE utf8mb4_bin NOT NULL COMMENT '员工工号',
  `name` varchar(100) COLLATE utf8mb4_bin DEFAULT '' COMMENT '姓名',
  `dept_id` int(11) DEFAULT NULL COMMENT '部门id',
  `job_id` int(11) DEFAULT NULL COMMENT '岗位id',
   #...员工其他信息
  `status` tinyint(2) DEFAULT '0' COMMENT '-1:离职、 0:在职',
  `bk_day_no` int(8) DEFAULT NULL COMMENT '备份时间：以天为单位,时间格式: yyyymmdd',
  PRIMARY KEY (`id`),
  UNIQUE KEY `uni_employee_no_bk_day_no` (`employee_no`,`bk_day_no`)
) ENGINE=InnoDB AUTO_INCREMENT=1 DEFAULT CHARSET=utf8mb4 COLLATE=utf8mb4_bin ROW_FORMAT=DYNAMIC COMMENT='员工每天备份表'

4.2.2 使用示例

select * from t_user_bk where bk_day_no>20240101 or bk_day_no<20240112

4.2.3 数据维护方法

• 每天备份最新数据
• 异常数据额外清洗

4.2 时间区间模式（SAP使用）

4.2.1 设计原则

• 每个信息类型记录都有开始时间、结束时间
• 每个信息类型都受时间特性类型的控制

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时间区间字段

  `start_date` datetime DEFAULT NULL COMMENT '开始日期',
  `end_date` datetime DEFAULT NULL COMMENT '结束日期',

4.2.2 使用示例

CREATE TABLE `t_user` (
  `id` int(11) NOT NULL AUTO_INCREMENT COMMENT '主键标识',
  `employee_no` varchar(50) COLLATE utf8mb4_bin NOT NULL COMMENT '员工工号',
  `name` varchar(100) COLLATE utf8mb4_bin DEFAULT '' COMMENT '姓名',
  `dept_id` int(11) DEFAULT NULL COMMENT '部门id',
  `start_date` datetime DEFAULT NULL COMMENT '开始日期',
  `end_date` datetime DEFAULT NULL COMMENT '结束日期',
  `status` tinyint(2) DEFAULT '0' COMMENT '-1:离职、 0:在职',
  PRIMARY KEY (`id`),
  UNIQUE KEY `uni_employee_no` (`employee_no`)
) ENGINE=InnoDB AUTO_INCREMENT=130243 DEFAULT CHARSET=utf8mb4 COLLATE=utf8mb4_bin ROW_FORMAT=DYNAMIC COMMENT='员工入职离职记录表'

select * from t_user where start_date < '2022-12-31' and end_date < '2023-03-01';

4.2.3 数据维护方法

• 添加最新或未来数据时，需将最后一条数据的结束时间改为新数据开始时间，新数据结束时间改为无穷大
• 插入历史中间数据时，需将有冲突的历史数据开始结束时间做避让，空开新数据的时间区间。如果新数据将历史数据完整包含，历史数据将会被完全覆盖（对于时间特性1类型的数据）

4.3 生效字段模式（Oracle PeopleSoft使用）

4.3.1 设计原则

通过生效日期effect_date、生效状态effect_status、生效序号effect_seq三个简单的字段把系统内的任何一条信息在过去、现在、未来三个截面上构建了连续的数据模型，并且不会影响到数据的使用、展示、和对外提供。

日期类型	描述
当前日期-当前数据	当前日期指的是过去最接近今天(含今天)的日期,具有实时性,与当前日期对应的数据行即为单签数据。当前日期由有且仅有一个，当前数据也有且仅有一行。
历史日期-历史数据	小于当前日期的所有日期都是历史日期，与历史日期对应的数据行即为历史数据。显然历史数据可以有多行。
将来日期-将来数据	大于当前日期的所有日期都是将来日期，与将来日期对应的数据行即为将来数据。显然将来数据可以有多行。

通过生效日期，我们可以按时间线准确地维护数据。这样就可以回溯历史信息，同时可以安排将来的事件。

例如，假设今天是2024年4月25日，人事创建一个在2024年5月1日生效的新部门A。但是将来日期，普通员工看不到此记录。

4.3.3 使用示例

CREATE TABLE `t_department` (
  `id` int(11) NOT NULL AUTO_INCREMENT COMMENT '主键id',
  `dept_code` varchar(30) NOT NULL COMMENT '部门编号',
  `parent_dept_code` varchar(30) NOT NULL DEFAULT '' COMMENT '父部门编号',
  `effect_date` date NOT NULL COMMENT '生效日期',
  `effect_seq` int(11) NOT NULL COMMENT '生效序号',
  `dept_name` varchar(30) NOT NULL COMMENT '部门名称',
  `leader_id` varchar(20) NOT NULL COMMENT '部门负责人工号',
  `status` int(11) NOT NULL COMMENT '部门状态0:失效,1:生效',
  PRIMARY KEY (`id`)
) ENGINE=InnoDB AUTO_INCREMENT=15 DEFAULT CHARSET=latin1

#查询某个时间所有生效部门
select *
from t_department a
where a.effect_date =
      (select max(b.effect_date) from t_department b where b.dept_code = a.dept_code and b.effect_date <= '2024-12-01')
  and a.effect_seq =
      (select max(c.effect_seq) from t_department c where c.dept_code = a.dept_code and c.effect_date = a.effect_date)
  and a.status = 1;

所有数据
查询结果

4.3.3 数据维护方法

• 添加或插入数据时，按期望的生效日期插入，如果当天已存在记录，则按序号添加，或在老序号中间插入，未来数据和历史数据同理。

5.方案对比

方案	优点	缺点
定时快照snapshot模式	能快速查看某一天的所有数据	全量数据备份数据冗余过多，处理未来事件比较麻烦，修复数据可能要前后的天数比较多
时间区间模式	sql查询时，只需按所需的日期在开始结束范围内查询，即可确定当时唯一的一组数据	因其对每条数据的开始结束时间都有不可重叠的强校验，因此编辑或者修复任何一条数据，都需要同时修改相邻的数据，这增加系统运维的复杂度
生效字段模式	维护时只需要对应按生效日期添加数据、修改数据、删除数据，可以较方便地对历史回溯数据进行修改。	sql查询时，有effect_date和effect_seq两个维度需要取max，sql语句取值较复杂，且容易出错。

6.参考

事业窗-人力资源数字化的那些黑科技（一）：时间轴
得物-人事系统时间轴设计的演化历程
小彭同学-你为什么做不好人力资源系统？（二）——时间轴在HR场景中的应用
Crystal-时间轴是什么？怎么用