庫、表、超級表是什么？怎么用？60后大叔抽絲剝繭講清TDengine的資料建模

視頻教程第二彈，快速理清TDengine中的抽象概念，并學會規劃生產場景中的資料模型，

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歡迎來到物聯網的資料世界

在典型的物聯網場景中，一般有多種不同型別的采集設備，采集多種不同的物理量，同一種采集設備型別，往往有多個設備分布在不同的地點，系統需對各種采集的資料匯總，進行計算和分析對于同一類設備，其采集的資料都是很規則的，

本文我們以智能電表(采集量為電流、電壓)為例，探討如何在TDengine中建庫、建超級表、建表，

假設每個智能電表采集電流、電壓兩個量，其采集的資料如下圖所示，

每一條記錄都有設備ID，時間戳，采集的物理量(如上圖中的電流、電壓），還有與每個設備相關的靜態標簽（如上圖中的位置Location和分組groupId），每個設備是受外界的觸發，或按照設定的周期采集資料，采集的資料點是時序的，是一個資料流，

那么TDengine如何抽象這些物聯網資料呢？

這里，需要提到TDengine的關鍵創新點——一個采集點一張表，同一型別的采集點用一個超級表來描述，也就是一個表結構Schema和靜態標簽Schema ，就上圖來說，電表ID作為子表名（d1001, d1002, d1003, d1004等），動態采集的物理量作為各欄位，靜態屬性（Location和groupId）作為子表標簽，利用超級表作為模板，生成子表 – 對應各采集點，有了超級表，極大地方便了同類采集點的資料檢索、查詢、聚合，

這種設計有幾大優點：

• 能保證一個采集點的資料在存盤介質上是以塊為單位連續存盤的，如果讀取一個時間段的資料，它能大幅減少隨機讀取操作，成數量級的提升讀取和查詢速度，

• 由于不同采集設備產生資料的程序完全獨立，每個設備的資料源是唯一的，一張表也就只有一個寫入者，這樣就可采用無鎖方式來寫，寫入速度就能大幅提升，

• 對于一個資料采集點而言，其產生的資料是時序的，因此寫的操作可用追加的方式實作，進一步大幅提高資料寫入速度，

如果采用傳統的方式，將多個設備的資料寫入一張表，由于網路延時不可控，不同設備的資料到達服務器的時序是無法保證的，寫入操作是要有鎖保護的，而且一個設備的資料是難以保證連續存盤在一起的，采用一個資料采集點一張表的方式，能最大程度的保證單個資料采集點的插入和查詢的性能是最優的，

資料建模的基本方法

TDengine采用關系型資料模型，需要建庫、建表，因此對于一個具體的應用場景，需要考慮庫的設計，超級表和普通表的設計，

CREATE DATABASE dbnameUSE dbnameCREATE TABLE stbname (ts timestamp, other fields…) tags ( tag fields)CREATE TABLE tbname using stbname tags(具體標簽值)INSERT INTO tbname VALUES(now, values…)

創建庫

不同型別的資料采集點往往具有不同的資料特征，包括資料采集頻率的高低，資料保留時間的長短，副本的數目，資料塊的大小等，為讓各種場景下TDengine都能最大效率的作業，建議將不同資料特征的表創建在不同的庫里，因為每個庫可以配置不同的存盤策略，

創建一個庫時，除SQL標準的選項外，應用還可以指定保留時長、副本數、記憶體塊個數、時間精度、檔案塊里最大最小記錄條數、是否壓縮、一個資料檔案覆寫的天數等多種引數，比如建議為資料特征相同的表創建一個庫，每個庫可以配置不同的存盤策略，

CREATE DATABASE power KEEP 365;

上述將創建一個名為power的庫，這個庫的資料將保留365天，更多引數及語法見：

https://www.taosdata.com/cn/documentation20/taos-sql/

創建庫之后，需要使用SQL命令USE將當前庫切換過來，例如：

USE power;

將當前操作庫換為power，還可使用“庫名.表名”來指定操作的庫、表的名字，

引入超級表

一個資料采集點一張表， 意味著1000萬智能電表對應1000萬張表，一個物聯網系統，往往存在海量同型別的資料采集點，如何對這么多張表進行操作就是一個巨大的挑戰，為方便對同型別多表的操作，TDengine引入超級表，

創建超級表時，需提供：表名、表結構Schema、標簽Schema，

 CREATE TABLE meters (ts timestamp, current float, voltage int) TAGS (location binary(64), groupdId int);

超級表的列分兩部分：動態部分，靜態部分，

動態部分是采集的資料，第一列為時間戳(ts)，其他列為采集的物理量(current, voltage)，

靜態部分指采集點的靜態屬性，一般作為標簽，如采集點的地理位置、設備型號、設備組、管理員ID等，

標簽可以事后增加、洗掉、修改，

TDengine支持以下資料型別，

深入理解超級表

同時采集同表：一張超級表里，包含的采集物理量必須是同時采集的，也就是說時間戳都是相同的，

對一個型別的設備，可能存在多組物理量，每組物理量并不是同時采集的，則需要為每組物理量單獨建一個超級表，因此一個型別的設備，可能需要建立多個超級表，

系統有N個不同型別的設備，就需要建立至少N個超級表，

一個系統可以有多個DB庫，一個DB庫里可以有一到多個超級表，

創建表/子表

TDengine對每個資料采集點需要獨立建表；因為源于超級表(meters)創建而成，也稱子表(d1001)；創建時，需要使用超級表做模板，同時指定標簽的具體值；一個超級表，可包含若干子表，子表數量沒有限制，

CREATE TABLE d1001 USING meters TAGS ("Beijing.Chaoyang", 2);

d1001是子表名，meters是超級表名，緊跟Location的標簽值”Beijing.Chaoyang"，groupId的標簽值2，在創建表/子表時，需指定標簽值，事后也可修改；建議將資料采集點的全域唯一ID作為子表名(如設備序列號），

子表自動建表

在某些特殊場景中，用戶在寫資料時，并不確定某個子表是否存在，此時，可使用自動建表語法來創建不存在的表，若該表已存在則不會建立新表，

INSERT INTO d1001 USING meters TAGS ("Beijng.Chaoyang", 2) VALUES (now, 10.2, 219);

上述SQL陳述句將記錄(now, 10.2, 219) 插入進表d1001，如果表d1001還未創建，則使用超級表meters做模板自動創建，同時打上標簽值“Beijing.Chaoyang", 2，

多列模型 vs 單列模型

TDengine既支持多列模型，也支持單列模型，

• 多列模型：只要物理量是同一資料采集點同時采集的，這些量就可以作為不同列放在一張超級表里，

• 單列模型：每個物理量都單獨建表，比如電流、電壓兩個量，就建兩張超級表，

我們建議：盡可能采用多列模型，因為插入效率以及存盤效率更高；對于有些場景，一個采集點的物理量的種類經常變化，這時可采用單列模型，

新能源汽車示例

場景及建模分析

• 某車企擬對其生產、銷售的新能源汽車進行追蹤分析；

• 每輛車配置了遠程采集終端，采集車輛狀態資訊：位置(經緯度)、車速、電池溫度、電池電流、環境溫度、輪胎胎壓；

• 后臺統計分析需要按：車型、銷售區域、銷售員、電池包容量、電機功率進行分類聚合；

• 6個采集量中前4個為同時采集，將其放入一張超級表 – vehicle_main, 其余2個測點，溫度與胎壓采集的頻率完全不一樣，分別創建2個超級表 – vehicle_temp, vehicle_tire；

• 每輛車有唯一編碼VIN，采用該編碼與超級表的表名前綴作為唯一表名，

SQL陳述句示例

CREATE DATABASE nev KEEP 3650;USE nev;CREATE TABLE vehicle_main (ts timestamp, longitude double, latitude double, vspeed int, btemp int, bcurrent int) TAGS (vin binary(30), model binary(20), szone binary(30), sales int, bcapacity float, mpower float);CREATE TABLE vmTS8392EGV062192009 USING vehicle_main TAGS ("TS8392EGV062192009", "GTS7180", "Beijing.haidian", "10060089", 86.0, 125.5);

CREATE TABLE vehicle_temp (ts timestamp, vtemp int) TAGS (vin binary(30));CREATE TABLE vtpTS8392EGV062192009 USING vehicle_vtemp TAGS ("TS8392EGV062192009");CREATE TABLE vehicle_tire (ts timestamp, vpressure int) TAGS (vin binary(30));CREATE TABLE vtrTS8392EGV062192009 USING vehicle_vtire TAGS ("TS8392EGV062192009");
//查詢指定車輛最近10天的運行軌跡SELECT ts, longtitude, latitude FROM vtrTS8392EGV062192009 where ts >now -10d
//按車型查詢平均車速、平均動力電池溫度、平均放電電流SELECT AVG(vspeed), AVG(btemp), AVG(bcurrent) FROM vehicle_main GROUP BY model

相信到這里，你已經完全理清了TDengine中庫、表、超級表的概念，可以上手操作了！

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