小 T 導(dǎo)讀：作為一款專業(yè)的時序數(shù)據(jù)庫（Time Series Database，TSDB），為滿足用戶在不同場景下的查詢需求，TDengine 提供了豐富的查詢功能。除了一些主要的查詢外，還包括多表聚合查詢、降采樣查詢及連續(xù)查詢，本文將從實際操作層面對這三種特殊查詢進(jìn)行解讀。

查詢數(shù)據(jù)

主要查詢功能

TDengine 采用 SQL 作為查詢語言，應(yīng)用程序可以通過 REST API 或連接器發(fā)送 SQL 語句，用戶還可以通過 TDengine 命令行工具 taos 手動執(zhí)行 SQL 即席查詢（Ad-Hoc Query）。TDengine 支持如下查詢功能：

• 單列、多列數(shù)據(jù)查詢
• 標(biāo)簽和數(shù)值的多種過濾條件：>, <, =, <>, like 等
• 聚合結(jié)果的分組（Group by）、排序（Order by）、約束輸出（Limit/Offset）
• 數(shù)值列及聚合結(jié)果的四則運(yùn)算
• 時間戳對齊的連接查詢（Join Query: 隱式連接）操作
• 多種聚合/計算函數(shù): count, max, min, avg, sum, twa, stddev, leastsquares, top, bottom, first, last, percentile, apercentile, last_row, spread, diff 等

例如：在命令行工具 taos 中，我們需要從表 d1001 中查詢出 voltage > 215 的記錄，按時間降序排列，僅僅輸出如下 2 條結(jié)果。

taos> select * from d1001 where voltage > 215 order by ts desc limit 2;
           ts            |       current        |   voltage   |        phase         |
======================================================================================
 2018-10-03 14:38:16.800 |             12.30000 |         221 |              0.31000 |
 2018-10-03 14:38:15.000 |             12.60000 |         218 |              0.33000 |
Query OK, 2 row(s) in set (0.001100s)

為滿足物聯(lián)網(wǎng)場景的需求，TDengine 還支持幾個特殊的函數(shù)，比如 twa(時間加權(quán)平均)、spread (最大值與最小值的差)、last_row(最后一條記錄)等，未來還將有更多與物聯(lián)網(wǎng)場景相關(guān)的函數(shù)添加進(jìn)來。

多表聚合查詢

在物聯(lián)網(wǎng)場景中，往往同一個類型的數(shù)據(jù)采集點(diǎn)有多個。TDengine 采用超級表(STable)的概念來描述某一個類型的數(shù)據(jù)采集點(diǎn)，一張普通的表來描述一個具體的數(shù)據(jù)采集點(diǎn)。同時 TDengine 使用標(biāo)簽來描述數(shù)據(jù)采集點(diǎn)的靜態(tài)屬性，一個具體的數(shù)據(jù)采集點(diǎn)有具體的標(biāo)簽值。

通過指定標(biāo)簽的過濾條件，TDengine 實現(xiàn)了將超級表(某一類型的數(shù)據(jù)采集點(diǎn))所屬的子表統(tǒng)一進(jìn)行聚合查詢。值得一提的是，對普通表的聚合函數(shù)以及絕大部分操作都適用于超級表，語法完全一樣。

• 示例一

在 TAOS Shell 查找加利福尼亞州所有智能電表采集的電壓平均值，并按照 location 分組。代碼如下所示：

taos> SELECT AVG(voltage) FROM meters GROUP BY location;
       avg(voltage)        |            location            |
=============================================================
             222.000000000 | California.LosAngeles                |
             219.200000000 | California.SanFrancisco               |
Query OK, 2 row(s) in set (0.002136s)

• 示例二

在 TAOS shell 查找 groupId 為 2 的所有智能電表過去 24 小時的記錄條數(shù)，電流的最大值。代碼如下所示：

taos> SELECT count(*), max(current) FROM meters where groupId = 2 and ts > now - 24h;
     cunt(*)  |    max(current)  |
==================================
            5 |             13.4 |
Query OK, 1 row(s) in set (0.002136s)

需要注意的是，TDengine 僅容許對同屬于一個超級表的表之間進(jìn)行聚合查詢，不同超級表之間的聚合查詢并不支持。

降采樣查詢、插值

除了上述場景，在物聯(lián)網(wǎng)場景中，我們還經(jīng)常需要通過降采樣（down sampling）將采集的數(shù)據(jù)按時間段進(jìn)行聚合。TDengine 提供了一個簡便的關(guān)鍵詞——interval（等間隔窗口），讓按照時間窗口進(jìn)行的查詢操作變得極為簡單。比如，對智能電表 d1001 采集的電流值按每 10 秒鐘求和：

taos> SELECT sum(current) FROM d1001 INTERVAL(10s);
           ts            |       sum(current)        |
======================================================
 2018-10-03 14:38:00.000 |              10.300000191 |
 2018-10-03 14:38:10.000 |              24.900000572 |
Query OK, 2 row(s) in set (0.000883s)

同樣，降采樣操作也適用于超級表，比如將加利福尼亞州所有智能電表采集的電流值按每秒鐘求和：

taos> SELECT SUM(current) FROM meters where location like "California%" INTERVAL(1s);
           ts            |       sum(current)        |
======================================================
 2018-10-03 14:38:04.000 |              10.199999809 |
 2018-10-03 14:38:05.000 |              32.900000572 |
 2018-10-03 14:38:06.000 |              11.500000000 |
 2018-10-03 14:38:15.000 |              12.600000381 |
 2018-10-03 14:38:16.000 |              36.000000000 |
Query OK, 5 row(s) in set (0.001538s)

此外，降采樣操作也支持時間偏移，比如：將所有智能電表采集的電流值按每秒鐘求和，但要求每個時間窗口從 500 毫秒開始：

taos> SELECT SUM(current) FROM meters INTERVAL(1s, 500a);
           ts            |       sum(current)        |
======================================================
 2018-10-03 14:38:04.500 |              11.189999809 |
 2018-10-03 14:38:05.500 |              31.900000572 |
 2018-10-03 14:38:06.500 |              11.600000000 |
 2018-10-03 14:38:15.500 |              12.300000381 |
 2018-10-03 14:38:16.500 |              35.000000000 |
Query OK, 5 row(s) in set (0.001521s)

眾所周知，在物聯(lián)網(wǎng)場景里每個數(shù)據(jù)采集點(diǎn)采集數(shù)據(jù)的時間較難同步，但很多分析算法(比如 FFT)需要把采集的數(shù)據(jù)嚴(yán)格按照時間等間隔地對齊，在很多系統(tǒng)里，這需要應(yīng)用自己寫程序來處理，但使用 TDengine 的降采樣操作這個需求便能輕松解決了。

如果一個時間間隔里沒有采集的數(shù)據(jù)，TDengine 還提供插值計算的功能。

寫在最后

時序數(shù)據(jù)的查詢場景多種多樣，從用戶需求出發(fā)，TDengine 進(jìn)行了一系列查詢功能的設(shè)計和優(yōu)化。本文詳細(xì)介紹了 TDengine 中的幾種復(fù)雜查詢功能，如果大家在實操中遇到問題，可以將本文當(dāng)做執(zhí)行手冊進(jìn)行查閱，對于還無法解決的問題，還可以加小 T 微信，進(jìn)入 TDengine 技術(shù)社區(qū)深入交流。