时序数据库 InfluxDB 2.2 初探

Posted 2023-03-08 sp42a

时序数据库是什么？这里就不科普了，敬请百度一下。时序数据是写多读少的场景。

InfluxDB 用 Go 语言写，开源，应该还不错。但缺点是：单机版是免费开源的，集群版本是要收费的。

安装

分别下载数据库 Server 和命令行工具 CLI，两个独立的程序。安装后之后，执行 influx 启动 Server，注意暴露 8086 默认端口。

influx

这是临时启动的，我们改为守护进程执行的，

nohup ./influx &

然后对 Server 进行相应的配置，有 WebUI 的界面，访问其 8086 Web 服务即可，如下图所示。

设置初始用户，都是必填项。

初始化成功。

Java 客户端调用

我们的应用程序乃 Java，于是搞一下：

<dependency>
    <groupId>com.influxdb</groupId>
    <artifactId>influxdb-client-java</artifactId>
    <version>6.1.0</version>
</dependency>

Measurement

摘抄网友的：

在关系数据库中，我们都是在表 table中查询数据，按照惯性思维的理解，也会把 influxdb 的 measurement 理解成表，然后查询的时候自然的会带上 _measurement，然而实际查询中这个仅仅作为 influxdb 的查询条件，其实是一个可有可无的条件，即使没有依然能正确查询。但是在进行入写的时候是必须要 measurement 的。

从这里也可以看出，influxdb 的 measurement 跟关系数据库中的 table 不完全是一个概念，在 influxdb 中 measurement 只是在 bucket 中作为一种分组。influxdb 其实只有一种数据结构，所以 measurement 也是唯一的，measurement 会在写入数据时候自动创建，如果数据不存在了，measurement 也就自然消失了。

简单对比下两者：

写入数据

写入工具可支持：influx 命令行或者 API 客户端，例如我们写 Java 的就是官方提供 Java-client。写入方式可支持 Line protocol 数据格式或者 Java 实体 Bean，推荐 Java Bean 比较直观。

异步/同步

Java 客户端写入数据可以分为同步写入和异步写入两种。

WriteApiBlocking writeApi = client.getWriteApiBlocking(); // 阻塞，即同步
WriteApi makeWriteApi = client.makeWriteApi(); // 非阻塞，即异步

异步性能更好，达到以下两种情况中的任意一种即可写入一次数据库：

• 定时器 flush 操作，如一秒一次
• 写入数据达到 5000 笔，写入一次，控制这个数量为 batch_size（可调整）

未写入数据之前，数据都积压在 buffer 缓存中。

// 写入，指定精度为 ns 纳秒
writeApi.writeMeasurement(WritePrecision.NS, vo);

浏览数据

数据库工具我们会想到 NativeCat 之类的，但 influx 的呢？请放心有官方提供的 UI 工具，而且做得很精美，用浏览器访问部署位置，如 http://localhost:8086，点击 Data Explorer 即可浏览。

另外有 InfluxDB Studio 工具，但只有 Windows 版。

Flux

Flux（flux: n. 流量；变迁；不稳定；流出; vt. 使熔融；用焊剂处理; vi. 熔化；流出） 是 InfluxDB 2.0 引入的一门查询语言，新版本 v2 抛弃了 v1 的类似 SQL 语法，完全使用自制的查询方式，称为"Flux"。每个 Flux 查询都需要包含以下部分：1.数据源，2时间范围，3数据过滤器。

数据源：bucket 标识数据库的名称

from(bucket:"example-bucket")

时间范围，stop 不是必须的，时间范围可以是具体的时间（UTC 时间）或者时间戳，也可以是相对时间范围，如-1h表示过去1小时内的数据（相对于当前时间）,可选单位有 s,m(分钟),h,d,mo(月),y

  |> range(start: -1h, stop: -10m)

查询时间序列数据时，Flux 需要一个时间范围。"无界"查询非常占用大量资源，作为一种保护措施，Flux 不会在没有指定范围的情况下查询数据库。

数据过滤器，多个过滤器可以用 and 或 or 连接，或者另起一个 filter

|> filter(fn: (r) =>)

filter 的可选值有：_measurement ，_field ,_value,_time，某个 tag 的名称

生成查询数据（可选）

|> yield()

输出的表一般包含：_start, _stop, _field,_value， _measurement，_time，[tag名称] 字段

每个 flux 语法都以 “from” 开始,其他每个部分都需要以" |> "开头。

关于 Tag Field

开始使用 Flux 时，发现连简单的 SQL where 指定条件查询都做不到，很是失望！问了很多也不知道，后来看英文文档有 tag 才启发，是没有指定 tag 的缘故。influx 中，区分普通 field 和 tag field，前者不进行索引，于是不能被搜索，后者则可。所以当你要搜索某个字段时，必须指定其为 tag field，如下面的 uavId 字段

/**
 * 电池、电压
 */
@Measurement(name = "Power")
public class Power extends InfluxValueObject 
	@Column(tag = true)
	public String uavId;

	@Column
	public Integer batteryRemaining;

	@Column
	public Float voltageBattery;

如果建立过多索引，写入、查询性能都会下降。

理解 Influx DB 的 CRUD

这仁兄说的好：

InfluxDB是针对时间序列数据进行了优化的数据库。这些数据通常来自分布式传感器组，来自大型网站的点击数据或金融交易列表等。

这个数据有一个共同之处在于它只看一个点没什么用。一个读者说，在星期二UTC时间为12:38:35时根据他的电脑CPU利用率为12％，这个很难得出什么结论。只有跟其他的series结合并可视化时，它变得更加有用。随着时间的推移开始显现的趋势，是我们从这些数据里真正想要看到的。另外，时间序列数据通常是一次写入，很少更新。

结果是，由于优先考虑create和read数据的性能而不是update和delete，InfluxDB不是一个完整的CRUD数据库，更像是一个CR-ud。

两种 function

第一种： aggregate function；第二种：selector function。这两类函数最重要的区别就是，aggregate funciton 是通过聚合返回一条数据记录；selector funciton 则是返回一组原始数据。这两类函数有些地方可以混用，有时候又不可以。

类似 SQL 的 OR 或者 IN 查询

• 在 filter 中使用 or 连接： |> filter(fn: (r) => r.eq == "1" or r.eq == "2")
• 使用 contains 函数：在 from 前面定义数组 fields = ["1", "2"]，然后在 filter 中使用 |> filter(fn: (r) => contains(value: r.eq, set: fields))

数据备份

参考：https://www.sunzhongwei.com/influxdb-20-data-backup-recovery-exportimport?from=bottom