如何充分利用 OneNote，发挥它的全部价值和潜力

Posted 2023-04-21

如何充分利用 OneNote，发挥它的全部价值和潜力？

嗯，就是你这样。使用环境可以用surface那样的笔记本。如何发挥出onenote的潜力呐？

OwnDing，自称在半导体行业
千寻、
garden su、
Nicole酱
最重要的是知道的自己的需求，让软件尽可能的满足你的需求，这样就得到该软件对于你来说的全部价值。要不然我真不知道会不会有人用到onenote的全部功能。

刚开始看到onenote时被它的功能强大所震撼，于是买了office2010，但是在最开始的一个多月里我都不知道要拿这个软件做什么，陷入了有需求但是不知道怎么使用的问题，后来我用onenote记日记和做知识管理，这样使用下来也有三年了。
我感觉onenote就像纸质的笔记本，你新建“笔记本”，命名这个笔记本，名字多半反应了这个笔记本的用途，之后便可以新建“分区组”和“分区”（就像一本书的章和节），同上学时我们记笔记是一样的模式。
恐怕题主主也是在使用onenote的，但想更好的使用，接下去是我的一些使用方法，我们可以探讨下
1、收集资料。onenote是收集资料的利器，你可以将所有自己觉得有用的信息都往里面丢，而且不用点保存。当你在互联网上看到一篇资料，使用IE浏览器将资料发送到onenote，它会自动把网址也附上，方便我们日后查看原网页，知道资料的出处。“停靠到桌面”功能也是很方便搜集资料和做笔记。

2、复制图像的文字。onenote一个比较强悍的功能是可以帮你将图像上的文字复制下来，这个在写论文的时候非常有用。你可以直接将PDF文档转化为文字，而不需要苦苦寻找PDF转WORD的软件了 ;) 使用的方法也很简单，先将资料打印到Onenote或者图片保存到Onenote，之后在图片上右键单击就可以看到“图片中文字”选项了。

3、知识管理。可能同第一点有些重复了，但是onenote的逻辑可以让你对自己的知识进行管理。俗话说：好记性不如烂笔头！ 切记：不要因为自己年轻就觉得可以用脑记住所学的所有知识！ 等要用到又有些忘记的时候便可以翻看onenote笔记了。onenote也是做读书笔记的重要工具。笔记本->分区组->分区->页->子页，不仅如此还可以在“分区组”中新建“分区组”，实际上Onenote一整个逻辑层次是很清楚的。
你可以把所有的资料扔进Onenote里，比如Word、Excel、PDF、txt等，选择插入档案后者列印到Onenote，之后你就可以随心所欲的在资料上注释。Onenote最大的优势是你可以在页面任何地方插入资料和编辑，就像你可以拿笔在一张纸中的任何地方记录，但是使用Onenote你不必担心纸张页面不够无法在原有基础上补充和注释了。
上图有五角星标记的其实是张图片，是为了便于理解下面的一个子程序插入到内容中来的。

任意位置标注和绘图

摘录文档中重要内容并且将原档放入Onenote

4、使用搜索。
可以搜索你所有笔记的内容和标记。当我们搜集的资料越来越多，记录的东西越来越多的时候，有时候我们发现我要找一些资料，但忘了在哪个笔记本哪个章节里了，这时我们就要毫不犹豫的使用搜索功能，就像我们不懂的时候要Google，onenote的搜索还是很不错的。

5、使用“标记”功能。当我们比较onenote和evernote时，大多会赞扬evernote的标签功能而onenote没有。
onenote的有标记功能，可以使我们标记一些重要的事情，比如“代办事项”、需要做的事等等。配合“标记”搜索使用。

6、win+s组合键。有没有这样的事，我们要截取屏幕的图片，但是发现没有截图软件，然后默默的打开QQ？好吧，有了onenote后，再也不需要这样了。不过在win8.1里，2010版的onenote不能使用这个组合键了。

7、创建子页，就是在页面下方创建它的子页面。
比如学习Excel函数吧，每个函数一个页面，我们就会发现屏幕上都是Excel函数页面，那么我们将函数作为一个页面的“子页',不想看到的时候是可以折叠的。
上图，有箭头的表示该页有子页（不过使用的是2013版的，10和13版格式是通用的）

还有onenote的”新页'选项是提供一些常用的模板的，如果你觉得onenote的页面看起来太单调的话。

8、密码保护分区。onenote可以为每个分区设置密码，防止信息被人查看。我就用来记录日记和一些网站的账户信息等。

9、Skydrive！！！
必须使用的功能。只要你有微软账号，就可以将你的笔记实时备份到云端，防止丢失，同时可以在多台设备间无缝同步。随时随地查看onenote里的内容。
刚注册用户会得到7G的skydrive存储空间，老用户（11年前？）是有25G的。虽然国内的厂商动不动就送你1T，但是如果你Onenote里的资料能达到7G，恐怕是“绝顶高手”了，况且SkyDrive的作用不仅仅是云端存储而已，你可以使用Office web,在浏览器里使用Word、Excel、PPT、Onenote。

10、共享笔记本。
同Google Docs一样，office也是可以协作的。
Onenote作为Office家族中的一员，可以同其它Office软件联合使用提高工作效率，比如Outlook。

11、安装一些有用插件，比如Onetastic
链接： Onetastic for OneNote
这个插件最重要的是方便查看你的onenote编辑日历，就是你在哪天使用onenote做了什么的记录。

12、数学公式方便输入。最近几版的office公式输入都是很方便的。

对于Surface，我去年买的RT，原以为会方便使用onenote，后来坑爹的发现RT不支持手写笔啊，用手指画真的是很悲壮的画面，所以现在为止都是使用的桌面版。

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最近好像因为Onenote免费，大家讨论的都挺热烈，那麽我也觉得有必要再补充一些（趁现在上班时间 ;) ）。
Evernote和Onenote各有优缺点，我喜欢在手机上使用Evernote记些事情或者保存些在知乎或者其它地方看到的文章资料，在手机端的话Onenote还需加油。

1）、文件保存
在前面“知识管理”有提到的（上面的一些图片中显示PDF图示的），将你任何的资料类型直接拖入Onenote就可以保存。

这个页面包含两个文件，一个PDF一个思维导图（思维导图顺便列印到页面里了）。这些文件你双击是可以直接打开的。

2）、文本编辑
【看下面的图片左边的两个符合（田字和箭头）

我们双击田字会发生什麽？

是的，它还包含很多内容。】

使用方法：a、随意输入一行字，按回车键 b、在第二行按"Tab"键缩进即可 c、点击第一行边框外的箭头就可以看到效果（田字）。
这个特性不论理工科和文科都有用吧。

3）、表格
Onenote你祇要输入一个数字(文字)，之後再按“Tab”键就可以转化为表格。
还有同Excel协同部分（如果你工作经常用到Excel的话）。
你可以在选项卡插入Excel表格，或者直接将Excel拖入到Onenote中，选择插入试算表。Excel会直接将表格内容显示在Onenote中，同时包含原文件。你编辑Excel保存之後，Onenoe显示的内容是同时更新的。嗯，这点对我来说真的很有用。

4）、插入扫描档
如果你用WindowsPhone的话，在电脑端点“插入”--“扫描的图像”，可以选择你的WP设备。

到最後竟然插入不了图片 ;(

这个问题我来答，这个问题我来答！！！！！！！！
我能告诉你我是为了onenote才买的Surface Pro吗？用了三年的onenote，各种方便各种好用，出了Surface Pro的时候，我就知道，这就是我需要的笔记本，7388入手，毫不犹豫的
我能告诉你我的笔记系统有多大吗？，看看截图吧，里面任何一个笔记拖到evernote里面立马死机

我理解的知识管理，也不是随便从网站上摘抄一点网页，放在笔记里就以为自己拥有了一切，我用onenote，是因我我是内容的创造者，我不需要强大的剪辑功能，我需要的快捷的创造，和稳定、稳定、稳定，onenote可以满足我
周蓉如，回答问题爱分1、2、3点
煦泉、
高煜寒、
陈吉吉
最近我自己录制了一套OneNote的视频教程，初衷是觉得OneNote是一款很好很强大的笔记管理应用（可以在各大平台免费下载使用，连1%的WP都有呢！简直不可思议→_→)，但是很少人知道太可惜了，所以向大家(只是我的公众账号和朋友圈而已)推荐了一下，接着出了一篇图文教程，大家反应文字太多看起来吃力，希望我录制视频教程，我就答应了。

当然，我不会马上把视频贴出来就走人，还是要先让大家有个整体的了解。

====更新日志：====
08.01：【乱扯】OneNote不只可以作为笔记本，还可以成为你的个人管理工具（其他人的提示）
08.02：【乱扯】发送到OneNote工具（截图技巧）
08.08：【乱扯】添加战导的回答
08.18：【四】添加冷门小技巧：折叠文本
08.22：【四】添加冷门小技巧：将邮件发送到指定邮箱，保存邮件内容至笔记本
08.22：【八】不定期更新一些使用姿势
08.23：【三】人民教师看过来！交互式教学工具OneNote Class Notebook Creator（OneNote课堂笔记本）
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乱扯：

补充一个可能其他答案都没有提到的非常重要的点
题主问的问题是“如何发挥出onenote的潜力”
如果这个问题我只能用一句话来回答的话，那就是：别真的只把它当成笔记本来用啊，它完全可以变成你的个人管理工具甚至更多（比如教师的教学工具）！

热爱生活是什么样子的？ - 高胜的回答
答主@高胜提供了一种用Excel表记录生活的方法
高度自律是一种怎样的体验？ - 张兆杰的回答
答主 @张兆杰提供的用Word文档记录生活的方法
还有一个回答我找了很久没找到，是答主利用windows自带的记事本记录、管理自己生活学习的，大概是看了多久书记几分，做了什么事记几分或者扣积分……答主好像学的是日语，有只有知道的知友可以告诉我。这个是我比较吃惊的，因为很多人（就是我）总是用着各种“高大上”的软件管理自己仍旧拖延懒散，但是有的自律性高的人只用一个txt就可以了
学霸们是如何高效率地学习、工作、生活的？ - 战导的回答
找到了，感谢 @爬犁腿 的提醒！
工具就摆在那里，它能发挥多大的潜力都在于我们。
OneNote可以记录学习资料、工作笔记（可以将Outlook里面的邮件发送到OneNote），还可以记录个人生活，里面的待办事项标记分为待办和已办（查找标记时候可以分开查询）可以作为GTD工具
在我的手机上，创建了三个磁贴，第一个打开OneNote，第二个直接进入待办事项页面，可以迅速记录新增的任务，第三个新笔记可以快速新建其他主题的笔记

手机上确实功能要少一点，但是作为“临时便签盒"记录一些临时的事项和灵感还是很棒的（大家也可以使用印象、为知等笔记应用做临时记录，再把重要内容转移到OneNote这个主战场）

关于用OneNote做生活/学习记录可以参考我的第四期视频教程里举的栗子（一个地方写"我做了什么"，一个地方写"我收获了什么"，再通过链接把它们联系起来）欢迎大家和我一起分享使用OneNote的各种姿势

一、为什么要用OneNote而不是其他？
1、很多人都安装了Office，其中大部分选择默认安装，这也就使OneNote默默入驻了电脑，所以，为什么放着现成的笔记应用不用呢？
2、OneNote和大家常用的Word、Excel、PPT、Outlook……是一家人，它可以和它们配合使用，让你的资料联系起来并能更好地被管理
3、OneNote的笔记编辑功能是同类应用中最强大的，对，最强大，没有之一
4、 很多人说的同步失败问题这个我自己没有体验到过，况且我使用的是WP，OneNote体验更棒（刚用印象笔记就掉过笔记我会乱说？非黑）

二、OneNote能干嘛（有多强）？
笔记的录入
1、OneNote是笔记本，它里面可以创建分区组，分区，分页，子页，可以让你的知识管理地非常系统，就像书籍一样，层次分明
2、OneNote的页面既是有序的，也是无序的。你的内容都被放在了一个个的框里面，在这个框里，图片和文字都是一行一行排列的，而不同的框是可以随意挪动甚至重叠的，可以让你的编辑在随意的同时又不失整洁
3、对于文字，随心所欲选择字体、字号，加粗、倾斜、加删除线，上下标、项目编号……对于图片，拉伸缩放、裁剪、排列、旋转……还有逆天的识别图中文字功能；绘图包含多种不同粗细、不同颜色的笔和荧光笔，还可以画常用形状；插入功能包罗万象：表格、Excel表格、文档、PPT、PDF、截图、本地图片、联机图片、录音、录像、公式、符号……

4、OneNote有一个小工具（发送至OneNote工具），可以迅速新建快速笔记和截图和在Word、Excel、PPT、IE打开的时候将页面内容发送到OneNote（OneNote的独门绝技），截图快捷键是Win+S，一般情况下开机自启，所以大家不用截图的时候打开QQ了（其实平时还可以安装个小Q书桌开机自启，也可以截图）

笔记的管理
1、插入标记：为特殊或者重要的内容（文字、墨迹、图片……）添加标记方便日后查询；创建摘要页使所有添加过标记的内容新建为一页；录音定位也算个标记吧
2、插入链接：每个笔记本、分区、分页可创建链接在别处，每页里面的内容也可以创建链接；在某网页上复制内容到笔记本粘贴时会在尾部显示该网页的链接；可以将本地文件链接到笔记本；将其他文档的内容（某个文字、段落、PPT的某一页……）链接到笔记；
3、拼写检查、查找同义词、翻译为其他语言、分区设置密码还有启动必应搜索引擎搜索网页内容
4、可以查看最近编辑过的地方，最近编辑过的人（多人编辑、协同工作），某页面最近的不同版本、已删除的内容
5、搜索：CTRL+F或点击”添加页“上边的搜索框搜索文字

三、OneNote有哪些小（hao）伙（ji）伴（you）？
1、微信公众账号：微软云笔记（将订阅号推送的图文发送到OneNote，自己的文字，语言都可以）
2、微博关注并@微软云笔记（将微博文字和图片发送到OneNote）
3、Chrome插件：OneNote Clipper（将网页内容发送到OneNote）
4、软件内插件：Onetastic、数字笔记珍宝……（新增好多小工具啊！）
5、有的网站支持将文章发送到OneNote哦！
比如：订阅网站feedly、inoreader
点击链接了解更多：OneNote Featured Apps使用这些应用和设备充分利用 OneNote。
6、OneNote交互式教学工具 OneNote Class Notebook Creator
OneNote 课堂笔记本创建程序能让教师在数分钟内为其课堂设置理想的 OneNote 环境。通过此适用于 Office 365 的 SharePoint 应用，教师可以迅速地为每个学生设置个人工作区、存放讲义的内容库、以及课程和创造性活动的协作空间，所有的一切，尽在一个功能强大的 OneNote 笔记本中。OneNote 课堂笔记本让教师能够集中精力处理教学事务，而不用花时间在软件或设备中。随时随地都能自动交换学生的作业和教师的反馈。
老师可以：

a、让学生轻松地记录自然视觉化笔记 - 可随意在 OneNote 的“任何事项、任何地方”的自由形式画布中，放置图像、文本、打印输出、表格、墨迹、屏幕截图和文件

b、持续跟踪学生的表现 - 通过观察学生的整个学习过程(从做笔记到解决问题再到提交作业)，来了解哪些学生进步了，而哪些学生需要帮助

c、在学生写作业时，提供即时辅导来彻底改变家庭作业反馈模式

d、通过页面快速同步功能，鼓励学生之间的合作创新

e、在 OneNote 上查看打印输出，而非用纸张打印出来，以减少纸张用量

f、在灵活的共享笔记本结构中组织所有课程、讲义和作业

g、将 OneNote 与数字墨迹的创造力相结合，提供最自然的数字教学体验

微软发布OneNote交互式教学工具
有土逼视频教程：https://www.youtube.com/watch?v=sVF90nP9qGQ

四、OneNote有哪些冷门的小技巧?
1、计算器
2、制作长图
3、快速创建表格
4、复制图片中的文本
5、折叠文本、图片等(视频里面没有提到增加到这里好了）
a、在页面内将需要折叠的内容选择起来按Tab缩进

b、双击小标题前的灰色箭头，内容就折叠进去了

c、再双击加号，折叠内容就展开了，支持多级折叠
ps：想去掉文字段落缩进，可以选择该段文字之后，鼠标移到它们前面的灰色箭头上，向左拖动即可;缩进时可同理向右拖动（图片等同理

6、在OneNote网站选定自己的邮箱，用此邮箱发送邮件到[e-mail]，邮件内容就会发送到OneNote笔记本了 Sign in to your Microsoft account
另外：将OneNote的页面发送到某邮箱，页面中的录音会作为附件一起发送过去~

五、我反复强调的内容
1、OneNote不是演示软件，它是个人笔记本，好不好看不重要，重要的是，笔记系不系统？逻辑清不清晰？重要的内容能不能迅速被找到？笔记本是否保存得当？（备份、保存工作要做好，笔记丢失一切为零）
2、知道所有笔记编辑的技巧都不如你知道怎样组织你的笔记重要。每个人的信息、知识、重点都不同，分类、标记这些事只能你自己完成，建立你的笔记王国需要你清楚你的笔记的属性，然后决定放在哪个分区？它跟哪些内容有联系？它是不是重点？
这点我在视频中举过自己的栗子和知乎其他答案中的图片作为提示，当时没有征得原作者同意实在抱歉，稍后我会联系作者，侵则删。

六、激动人心的时刻
关于我使用OneNote的心得、经验都放在我的微信公众账号里面了，当然我不会在这里放个二维码让大家扫一扫关注我，因为过几天等我推送完最后一篇图文之后就会停止更新了（8月7日推送完毕，大家不用关注我），并且我删除了我在腾讯视频中上传的视频（不要问我为什么，自己看了几遍，听到自己的声音感觉很奇怪很肉麻，放在公众场合会觉得尴尬），所以现在在公众账号里面也看不到了，就剩一些长阴影、Office Sway、TED演讲等等的杂七杂八的介绍和一些碎碎念。现在视频只在百度云了，里面还有插件和图文介绍，是写在OneNote里转换成PDF的 参考技术A 　　最重要的是知道的自己的需求，让软件尽可能的满足你的需求，这样就得到该软件对于你来说的全部价值。要不然我真不知道会不会有人用到onenote的全部功能。

　　刚开始看到onenote时被它的功能强大所震撼，于是买了office2010，但是在最开始的一个多月里我都不知道要拿这个软件做什么，陷入了有需求但是不知道怎么使用的问题，后来我用onenote记日记和做知识管理，这样使用下来也有三年了。

希望对你有所帮助！

内存数据库如何发挥内存优势？

写在前面

与以磁盘存储为主的普通数据库相比，​​内存数据库​​的数据访问速度可以高出几个数量级，能大幅提高运算性能，更适合​​高并发​​、​​低延时​​的业务场景。

不过，当前大部分内存数据库仍然采用 SQL 模型，而 SQL 缺乏一些必要的数据类型和运算，不能充分利用内存的特征实现某些高性能算法。仅仅是把外存的数据和运算简单地搬进内存，固然也能获得比外存好得多的性能，但还没有充分利用内存特征，也就不能获得极致的性能。

下面我们来看看，有哪些适合内存特征的​​算法​​和​​存储机制​​，可以进一步提升内存数据库计算速度。

指针式复用

我们知道，​​内存​​可以通过地址（指针）来访问。但 SQL 没有用内存指针表示的数据对象，在返回结果集时，通常要把数据复制一份，形成一个新的数据表。这样不仅多消耗 CPU 时间（用于复制数据）而且还会占用更多昂贵的内存空间（用于存储复制的数据），降低内存使用率。

除了 SQL 型的内存数据库外，Spark 中的 RDD 也有这个问题，而且情况更严重。为了保持 RDD 的 immutable 特性，Spark 在每个计算步骤后都会复制出新的 RDD，造成内存和 CPU 的大量浪费。所以，即使耗用了巨大资源，Spark 也仍然做不到高性能。相比之下，SQL 型的内存数据库通常还会优化，在 SQL 语句中的计算会尽量使用内存地址，通常要比 Spark 的性能更好。

但是，受到理论限制，实现 SQL 的逻辑时，返回的结果集就必须复制了。如果涉及多步骤的过程运算，要多次在上一步的结果集（临时表）基础上进一步计算，SQL 的劣势就会很明显了。

事实上，如果没有改变数据结构，我们可以直接用原数据的地址形成结果集，不需要复制数据本身，仅仅多保存一个地址（指针），同时减少 CPU 和内存的消耗。

SPL 扩展了 SQL 的数据类型，支持这种指针式复用机制。

比如:

对订单表按照订单日期（odate）范围过滤后，分别求出订单金额（amount1）大于 1000 和运货费（amount2）大于 1000 的订单，再计算出两者的交集、并集和差集，最后将差集按照客户号（cid）排序。

SPL 代码大致是这样：

	A	B
1	=orders.select(odate>=date(2000,1,1) && odate<=date(2022,1,1))
2	=A1.select(amount1>1000)	=A1.select(amount2>1000)
3	=A2^B2	=A2&B2
4	=A2\\B2	=B2\\A2
5	=A4.sort(cid)	=B4.sort(cid)

以上代码中有好几个步骤，有的中间结果也被用了多次，但由于使用的都是订单表记录的指针，所以内存占用增加的很少，也避免了记录复制的耗时。

外键预关联

​​外键关联​​是指用一个表（事实表）的非主键字段，去关联另一个表（维表）的主键。

比如订单表中的客户号和产品号分别关联客户表、产品表的主键。

现实运算中这种关联可能多达七八个甚至十几个表，还可能出现多层的关联。SQL 数据库通常使用 HASH JOIN 算法来做内存连接，需要计算和比对 HASH 值，过程中还会占用内存来存储中间结果，关联表很多时计算性能就会急剧下降。

其实，我们也可以利用​​内存指针​​引用机制事先做好关联。在系统初始化阶段，把事实表中的关联字段值转换为对应维表记录的指针。因为维表的关联字段是主键，所以关联记录唯一，将外键值转换成记录指针不会引起错误。在后续计算中，需要引用维表字段时，可以用指针直接引用，无需计算和比对 HASH 值，也不需要再存储中间结果，从而获得更优的性能。SQL 没有记录指针这种数据类型，也就无法实现预关联了。

​​SPL​​ 则从原理上支持并实现了这种预关联机制。

例如，完成订单表和客户表、产品表预关联的代码大致是这样：

	A
1	=file("customer.btx").import@b().keys@i(cid)
2	=file("product.btx").import@b().keys@i(pid)
3	=file("orders.btx").import@b().switch(cid,A1;pid,A2)
4	>env(orders,A3)

A1、A2 加载客户表和产品表。

A3：加载订单表，将其中的客户号 cid、产品号 pid 转换为对应维表记录的指针。

A4：将完成预关联的订单表存入全局变量，供后续计算使用。

系统运行时，按照产品供应商过滤订单，再按客户所在城市分组汇总的代码大致是下面这样：

	A
1	=orders.select(pid.supplier=="​​raqsoft.com​​").groups(cid.city;sum(pid.price*quantity))

订单表中的 pid 已经转换为产品表记录的指针，所以可以直接用“.”操作符引用产品表记录。 不仅书写更简单，而且运算性能也快得多。

只是两、三个表关联时，预关联和 HASH JOIN 的差别还不是非常明显。这是因为关联并不是最终目的，之后还会有其它很多运算，关联本身运算消耗时间的占比相对不大。但如果关联情况比较复杂，涉及的表很多，以及有多层的时候（比如订单关联产品，产品关联供应商，供应商关联城市，城市关联国家等等），预关联的性能优势会更明显。

序号定位

与外存相比，内存的另一个重要特征是支持高速的随机访问，可以快速从内存表中按指定序号（也就是位置）取出数据。在做查找计算时，如果被查找的值正好是目标值在内存表中的序号，或者很容易通过被查找值计算出目标值的序号，我们就可以用序号直接取目标记录。这种方法不需要进行任何比对就能直接取出查找结果，性能不仅远远好于遍历查找，也好于使用索引的查找算法。

但是，SQL 以无序集合为基础，不能按序号取成员，只能用序号去查找。如果没有索引就只能遍历查找，会非常慢。即使有索引也要计算 HASH 值或用二分法查找，速度也比不上直接定位。而且，建立索引也会占用昂贵的内存。如果数据表中没有序号还要先排序再硬造个序号时，性能就会更差。

SPL 以有序集合为基础，提供序号定位功能。比如订单表中的订单号是从 1 开始的自然数。在查找订单号 i 时，直接取订单表中的第 i 条记录就行了。再比如数据表 T 从 2000 年到 2022 年每天存储一条数据，现在需要查询指定日期的记录。日期虽然不是目标值的序号，但是我们可以先算出指定日期距离起始日期的天数。这就是目标值的序号，然后再用序号取 T 表记录就可以了。对表 T 用序号定位查找 2022 年 4 月 20 日记录的代码，大致是下面这样：

	A
1	=date(2022,12,31)-date(1999,12,31)
2	=T_orginal.align@b(to(A1),dt-date(1999,12,31))
3	=env(T,A5)
4	=T(date(2021,4,20)-date(1999,12,31))

A1：计算出 2000 年到 2022 年总天数是 8401 天。

A2：用原始的 T 表记录计算出距离起始日期的天数，再和 to(A1)这个自然数集合 [1,2,3,…,8401] 对齐，空缺的日期会用 null 补齐。align 的 @b 选项表示对齐时将使用二分法来查找位置，这样完成对齐动作也会更快一点。

A3：计算好的结果，放到全局变量 T 中。

A4：要查找 2021 年 4 月 20 日记录，求出这个日期和起始日期距离 7781 天，直接取出 T 表中第 7781 条记录就可以了。

A1 到 A3 是对齐计算，用于处理空缺的日期，可以放在系统初始化阶段。在查找计算时，用 A4 中的序号定位代码就能得到查找结果，实际查找的日期可以作为参数传入。

集群维表

当数据量太大，超出单机内存时，就要使用集群来加载这些数据。许多内存数据库也支持分布式计算，通常是将数据分成多段，分别加载到集群不同分机的内存中。

JOIN 是分布式计算的一个麻烦任务，会涉及多个分机之间的数据传输。严重的时候，传输造成的延迟会抵消集群分摊计算量得到的好处，会出现集群变大反而性能并不能提升的现象。

SQL 体系下的分布式数据库，通常是将单机 HASH JOIN 方法扩展到集群上。每个分机根据 HASH 值将本机数据分发到其他分机，确保相关联的数据在同一分机上。然后再在各个分机上做单机连接。但是，HASH 方法在运气不好的时候，可能会造成数据分配的严重不均衡，需要借助外存来缓存这些分发到的数据，否则可能因为内存溢出而导致系统崩溃。但是，内存数据库的主要特征就是将数据加载到内存中计算，出现外存缓存会严重拖慢计算性能。

实际上，外键关联的事实表和维表有很大区别。事实表一般都比较大，要用各个分机内存分段加载才能装的下。正好事实表也比较适合分段，每个分段的数据都相互独立，分机之间不需要相互访问。而维表记录则会被随机访问，事实表的任何一个分段都可能关联全部维表记录。我们可以利用事实表和维表的区别，对集群的外键关联提速。

如果维表比较小，则将维表全量数据复制到所有分机内存中。这样，每个分机中的事实表分段和全量维表就可以继续完成预关联，完全避免了关联过程中的网络传输。

如果维表也很大，单机内存放不下，只能在各分机内存中分段加载。这时，没有一个分机上有全量的维表，外键关联计算就无法避免网络传输了。不过传输内容并不算很大，只涉及事实表的外键和维表关联记录的字段，事实表其它字段不需要传输，计算可以直接完成，过程中也不会产生缓存数据。

SPL 从原理上区分维表和事实表，针对维表较小和维表较大两种情况，分别提供了维表复制机制和分段维表机制，实现了上述算法，能显著提高集群情况下外键关联的计算性能。

备胎式容错

集群系统必须要考虑容错，内存数据的容错和外存是不同的。外存一般使用副本的方法，即同一份数据有多个副本，某个分机失效后仍然能在其它分机找到数据。这种机制的存储利用率很低，只有 1/k（k 是副本数量）。

但是，对于内存中的数据，却不能使用这种副本容错方法。这是因为硬盘足够便宜且几乎可以无限扩容，但是内存要昂贵的多而且扩容有上限。只有 1/k 的内存利用率是无法容忍的。

内存容错需要不同于外存的专门手段。SPL 提供了备胎式容错机制，将数据分成 n 段后分别加载到 n 个分机的内存中。然后准备 k 个空闲的分机作为备用机。当正在运行的某个分机失效时，则立即启用某个备用机，临时加载失效分机的数据，和其它分机重新组成拥有完整数据的集群继续提供服务。失效的分机排除故障后恢复使用，可以再充当备用机。整个过程和汽车更换备胎的模式很像。

备胎式容错机制的内存利用率可以高达 n/(n+k)，远远高于副本式容错的 1/k。能加载进内存的数据量通常不会非常大，分机失效后临时加载的时间并不多，集群服务就可以较快地恢复。

回顾与总结

内存数据库的计算体系，必须充分利用内存的特征才能获得极致性能。从数据计算的角度来看，内存主要优点有：支持指针引用、支持高速随机访问、并发读取能力强。内存的缺点是：成本高昂、扩容有上限。

而 SQL 计算体系中缺乏一些必要的数据类型和运算，比如：缺少记录指针类型，不支持有序运算，JOIN 定义过于笼统，不区分 JOIN 类型等，从原理上就不能充分利用内存的上述特征实现某些高速算法。基于 SQL 的内存数据库，通常只是简单的照搬外存数据结构和运算，会出现各种问题。比如：记录式复制过多消耗 CPU 和内存；查找和 JOIN 性能没有达到极致。再比如集群方面：内存利用率过低；大量网络传输导致分机数量增加但性能反而下降；多机 JOIN 出现外存缓存等等。

开源数据计算引擎 SPL 扩展了数据类型和运算定义，可以充分利用内存的特征，从而实现多种高性能算法，让性能达到极致。其中，指针式复用利用内存特有的指针引用机制，节省了内存空间，而且速度更快。预关联同样利用指针引用机制，在初始化阶段完成很耗时的外键关联，后续计算中直接使用关联好的结果，计算速度显著提高。序号定位利用有序性，充分发挥内存高速随机访问的优势，不用做任何计算和比对，直接用序号读取记录，性能好于 HASH 索引等查找算法。集群维表有效避免或减少了网络传输、避免了外存缓存，备胎式容错在保证高可用性的前提下，有效提高了集群内存利用率。

除此之外，SPL 还提供了排号键、序号索引、数据类型压缩等等其它方法。程序员可以根据具体的场景，有针对性的采用这些方法，就能充分发挥内存的优势，从而有效提升内存数据计算的性能。