TDengine（一）TDengine可视化操作界面TDengineGUI安装及基本操作

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一、服务安装

  最近公司在启用TDengine作为实时数据的存储数据库，目前这个数据库的使用方式，我还不是很熟悉，特此记录和总结一些使用技巧。

  官方文档地址，按照文档描述，安装整体还是比较简单的，本文就不介绍安装过程了，附上官方地址：

https://docs.taosdata.com/get-started/package/

需要启动 taosd 和 taosadapter两个服务。

1. taosd 是TDengine 服务，这个服务必须启动（默认端口 6030）；
2. taosadapter 是 TDengine restful服务（默认为6041），连接服务器的用户名和密码（默认为root:taosdata）。

二、基本操作

这里使用windows环境下 Taos Shell 工具进行测试，需要安装TDengine-client软件，如下图所示：

1、创建用户

create user `用户名` pass `密码`;
如：
create user myuser pass "123456";
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2、修改用户密码

taos 数据库 root用户的默认密码为： taosdata，安装好taos数据库后，可以通过下语句修改密码。

alter user root pass `yourpassword`
如：
alter user root pass '123456';
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3、登录数据库

taos -uroot -p密码
如：
taos -uroot -p123456 ;
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4、库操作

（1）创建库（如果不存在）

keep 字段是指文件在表存储的时间，默认是天。

create database if not exists 库名 keep n days m blocks k;
#如：
create database if not exists mydb keep 365 days 10 blocks 4;
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（2）使用库

use 库名;
#如：
use mydb;
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（3）删除库（如果存在）

drop database [if exists] 库名;
#如：
drop database [if exists] mydb;
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（4）显示所有数据库

show databases;
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（5）修改数据库文件压缩标志位

alter database 库名 comp 位数;
#如：
alter database mydb comp 2;
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（6）修改数据库副本数

alter database 库名 replica 数量;
#如：
alter database mydb replica 2;
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（7）修改数据文件保存的天数

alter database 库名 keep 天数;
#如：
alter database mydb keep 35;
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（8）修改数据写入成功所需要的确认数

alter database 库名 quorum 数目;
#如：
alter database mydb quorum 2;
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（9）修改每个VNODE (TSDB) 中有多少cache大小的内存块

alter database 库名 blocks 大小;
#如：
alter database mydb blocks 100;
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5、表操作

先说明语法格式，后续会统一说明超级表，子表以及Tag的关系，统一建表进行操作展示。

（1）超级表操作

a、创建超级表

创建STable, 与创建表的SQL语法相似，但需指定TAGS字段的名称和类型。说明：

1. TAGS 列的数据类型不能是timestamp类型；
2. TAGS 列名不能与其他列名相同；
3. TAGS 列名不能为预留关键字；
4. TAGS 最多允许128个，可以0个，总长度不超过16k个字符。

create stable [if not exists] stb_name (time timestamp,column_name int ...) tags (column_name1 dataType,column_name2 dataType,....)
#如
create stable if not exists st(time timestamp, column_name int) tags (t1 nchar(50), t2 nchar(100));
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b、查看超级表

1. 查看数据库内全部 STable，及其相关信息，包括 STable 的名称、创建时间、列数量、标签（TAG）数量、通过该 STable 建表的数量；

SHOW STABLES [LIKE tb_name_wildcard]; 
#如：显示当前数据库下的所有超级表信息
show stables like "%super%    
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2. 显示一个超级表的创建语句，对一个已经存在的超级表，返回其创建语句；在另一个集群中执行该语句，就能得到一个结构完全相同的超级表。常用于数据库迁移。

SHOW CREATE STABLE stb_name;
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3. 获取超级表的结构信息，返回结果集的第一列为子表名，后续列为标签列。

DESCRIBE [db_name.]stb_name;
#如
describe super_table ;
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4. 获取超级表中所有子表的标签信息

SHOW TABLE TAGS FROM stbname;
#如：
SHOW TABLE TAGS FROM st;
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c、删除超级表

删除 STable 会自动删除通过 STable 创建的子表以及子表中的所有数据。

DROP STABLE [IF EXISTS] [db_name.]stb_name
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d、修改超级表

修改超级表的结构会对其下的所有子表生效。无法针对某个特定子表修改表结构。标签结构的修改需要对超级表下发，TDengine会自动作用于此超级表的所有子表。

1. 超级表增加列

ALTER STABLE stb_name ADD COLUMN col_name column_type;
#如：
alter table super_table add column column_name int;
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2. 超级表删除列

ALTER STABLE stb_name DROP COLUMN col_name;
#如：
alter table super_table drop column column_name;
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3. 添加标签

ALTER STABLE stb_name ADD TAG tag_name tag_type;
#如：
alter table super_table add tag column nchar(60);
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4. 删除标签

ALTER STABLE stb_name DROP TAG tag_name;
#如：
alter table super_table drop tag tag_name;
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5. 修改标签名

ALTER STABLE stb_name RENAME TAG old_tag_name new_tag_name;
#如：
alter table super_table change tag old_tag_name  new_tag_name;
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6. 修改子表标签值(TAG)

alter table item_table_name set tag column_key = “value”;
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e、超级表查询

   使用 SELECT 语句可以完成在超级表上的投影及聚合两类查询，在 WHERE 语句中可以对标签及列进行筛选及过滤。
  如果在超级表查询语句中不加 ORDER BY，返回顺序是先返回一个子表的所有数据，然后再返回下个子表的所有数据，所以返回的数据是无序的。如果增加了 ORDER BY 语句，会严格按 ORDER BY 语句指定的顺序返回的。

（2）子表操作

创建表时timestamp 字段必须为第一个字段类型为主键

CREATE TABLE [IF NOT EXISTS] [db_name.]tb_name (create_definition [, create_definition] ...) [table_options]
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a、创建普通表：

CREATE TABLE IF NOT EXISTS a(c timestamp,b int)
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b、根据超级表创建子表

#这样建表之后，子表会复制除去超级表里面的tags字段外的所有字段；
create table table_name using super_table tags (column_value,column_value ...)；
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c、 删除数据表

drop table if exists 表名;
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d、 显示当前数据库下的所有数据表信息

show tables;
#添加过滤条件
show tables like "%table_name%";
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e、 获取表的结构信息

describe 表名;
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f、 表增加列

alter table mytable add column addfield int;
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g、 表删除列

alter table mytable drop column addfield;
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三、安装可视化界面 TDengineGUI

https://github.com/arielyang/TDengineGUI
TDengineGUI是一个基于electron构建的，针对时序数据库TDengine的图形化管理工具。具有跨平台、易于使用、版本适应性强等特点。

安装windows版本，效果图如下：

新建连接：服务的端口号（默认为6041）、连接服务器的用户名和密码（默认为root:taosdata），如果修改过用户名或者密码，请按实际情况进行配置。

四、超级表、表(也叫子表)及Tag的关系

TDengine要求每个数据采集点单独建表，这样能极大提高数据的插入/查询性能，但是导致系统中表的数量猛增，让应用对表的维护以及聚合、统计操作难度加大。因此，为降低应用的开发难度，TDengine引入了超级表 STable (Super Table)的概念。

1、超级表定义

   STable 是同一类型数据采集点的抽象，是同类型采集实例的集合。每个 STable 包含多张数据结构一样的子表，并为其子表定义了表结构和一组标签。

• 表结构即表中记录的数据列及其数据类型；
• 标签名和数据类型由 STable 定义，标签值记录着每个子表的静态信息，用于对子表进行分组过滤。

2、表(也叫子表)定义

   子表本质上就是普通的表，由一个时间戳主键和若干个数据列组成，每行记录着具体的数据，数据查询操作与普通表完全相同；但子表与普通表的区别在于每个子表从属于一张超级表，并带有一组由 STable 定义的标签值。

   每种类型的采集设备可以定义一个 STable。数据模型定义表每列数据的类型，如温度、压力、电压、电流、GPS 实时位置等；而标签信息属于 Meta Data，如采集设备的序列号、型号、坐落位置等，它是静态的，是表的元数据。用户在创建表（数据采集点）时除可以指定 STable（采集类型）外，还可以指定标签的值。

3、举个例子

  举例解释一下（超级表）super_table,（子表）sub_table,（标签）Tag之间的关系。

  在物联网中，假设我们现在有一个小区的电表设备需要联网。那么电表就会存在张三家的电表，李四家的电表，张三家电表的电流和电压，李四家的电流和电压，以及王五等等家的设备信息。

  那么作为电表这个物联设备，就可以设计成超级表super_table，这样电表就有了张三的电表sub_table1,李四家的电表sub_table2,等等，电流和电压就是超级表中定义表字段属性，而电表所属的业主名称，小区地址可以存放在TAG。

  按照这个场景，我们就可以设计出一张超级表（super_dianbiao)，和若干张子表（dianbiao1001，dianbiao1002，等等）。

（1）创建电表超级表：super_dianbiao

#创建数据库
create database mydb；
#使用数据库
use mydb；
# 创建超级表
create stable super_dianbiao (ts timestamp,dianya float,dianliu float) tags (yezhu_name nchar(15),xiaoqu_location nchar(50),menpai_num nchar(10));
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（2）创建子表dianbiao……

create table dianbiao1001 using super_dianbiao tags('张三','东城小区','1-1101'); 
create table dianbiao1002 using super_dianbiao tags('李四','东城小区','1-1102');
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（3）往子表中插入数据

insert into dianbiao1001 values(now,1.7,3.2); 
insert into dianbiao1002 values(now,1.6,3.1); 
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（4）使用TDengineGUI看看直观的效果

1. 先看超级表（super_dianbiao）

2. 看看子表（dianbiao1001）

3. 看看子表（dianbiao1002）

总结

  TDengine的关键创新点——​一个采集点一张表​，同一类型的采集点用一个超级表来描述，也就是一个表结构Schema和静态标签Schema 。动态采集的物理量作为各字段，静态属性（Location和groupId）作为子表标签。利用超级表作为模板，生成子表 – 对应各采集点，有了超级表，极大地方便了同类采集点的数据检索、查询、聚合。

这种设计有几大优点：

• 能保证一个采集点的数据在存储介质上是以块为单位连续存储的。如果读取一个时间段的数据，它能大幅减少随机读取操作，成数量级的提升读取和查询速度。
• 由于不同采集设备产生数据的过程完全独立，每个设备的数据源是唯一的，一张表也就只有一个写入者，这样就可采用无锁方式来写，写入速度就能大幅提升。
• 对于一个数据采集点而言，其产生的数据是时序的，因此写的操作可用追加的方式实现，进一步大幅提高数据写入速度。

  如果采用传统的方式，将多个设备的数据写入一张表，由于网络延时不可控，不同设备的数据到达服务器的时序是无法保证的，写入操作是要有锁保护的，而且一个设备的数据是难以保证连续存储在一起的。采用一个数据采集点一张表的方式，能最大程度的保证单个数据采集点的插入和查询的性能是最优的。

  本文旨在让各位能够基本了解TDengine的基本使用和核心概念，下文即将介绍TDengine与Springboot的工程实践，敬请期待！