本發(fā)明涉及時(shí)序數(shù)據(jù)庫(kù)，具體涉及一種內(nèi)嵌型時(shí)序數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)及其存取方法。

背景技術(shù)：

1、時(shí)序數(shù)據(jù)庫(kù)是專(zhuān)門(mén)設(shè)計(jì)用于存儲(chǔ)和處理時(shí)間序列數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)。時(shí)間序列數(shù)據(jù)是按照時(shí)間順序排列的數(shù)據(jù)序列，通常用于記錄和分析隨時(shí)間變化的數(shù)據(jù)，比如傳感器數(shù)據(jù)、日志數(shù)據(jù)、金融數(shù)據(jù)等，具備快速高效存儲(chǔ)、快速查詢(xún)、實(shí)時(shí)處理等優(yōu)點(diǎn)。隨著物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)分析等領(lǐng)域的發(fā)展，時(shí)序數(shù)據(jù)庫(kù)在數(shù)據(jù)管理和分析中扮演著越來(lái)越重要的角色。

2、目前的時(shí)序數(shù)據(jù)庫(kù)主要為c/s或b/s架構(gòu)的獨(dú)立軟件，通過(guò)tcp或http等網(wǎng)絡(luò)協(xié)議向第三方應(yīng)用提供數(shù)據(jù)寫(xiě)入、查詢(xún)、常規(guī)性計(jì)算等服務(wù)。c/s和b/s架構(gòu)對(duì)外服務(wù)依賴(lài)于網(wǎng)絡(luò)，網(wǎng)絡(luò)io性能上遠(yuǎn)低于內(nèi)存io幾個(gè)數(shù)量級(jí)，導(dǎo)致時(shí)序數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)對(duì)外服務(wù)的延時(shí)較高，并發(fā)性能較差，在第三方應(yīng)用需要低延時(shí)高并發(fā)數(shù)據(jù)查詢(xún)和數(shù)據(jù)計(jì)算場(chǎng)景中，網(wǎng)絡(luò)io成為應(yīng)用瓶頸，往往需要更多的服務(wù)器資源和網(wǎng)絡(luò)帶寬去彌補(bǔ)，增加了軟硬件成本。

3、因此，亟需提供一種內(nèi)嵌型時(shí)序數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)及其存取方法，實(shí)現(xiàn)基于內(nèi)存io對(duì)時(shí)序數(shù)據(jù)庫(kù)與第三方應(yīng)用之間的數(shù)據(jù)寫(xiě)入、查詢(xún)等服務(wù)，降低數(shù)據(jù)傳輸延時(shí)，并提高并發(fā)性能。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、有鑒于此，有必要提供一種內(nèi)嵌型時(shí)序數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)及其存取方法，用以解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的對(duì)外服務(wù)依賴(lài)于網(wǎng)絡(luò)，導(dǎo)致時(shí)序數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)對(duì)外服務(wù)的延時(shí)較高，并發(fā)性能較差的技術(shù)問(wèn)題。

2、一方面，為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種內(nèi)嵌型時(shí)序數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)，包括：接口服務(wù)模塊和時(shí)序數(shù)據(jù)模塊；

3、所述時(shí)序數(shù)據(jù)模塊用于定義時(shí)序數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)以及序列基本方法；

4、所述接口服務(wù)模塊用于提供數(shù)據(jù)應(yīng)用程序接口，并基于所述數(shù)據(jù)應(yīng)用程序接口調(diào)用所述序列基本方法，將所述時(shí)序數(shù)據(jù)以所述數(shù)據(jù)存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)進(jìn)行寫(xiě)入和讀取。

5、在一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，所述數(shù)據(jù)存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)包括單一時(shí)序數(shù)據(jù)存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)以及時(shí)間序列存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)，所述序列基本方法包括單一時(shí)序數(shù)據(jù)基本方法和時(shí)序序列基本方法；所述時(shí)序數(shù)據(jù)模塊包括時(shí)序序列庫(kù)以及時(shí)序數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)；

6、所述時(shí)序序列庫(kù)用于定義所述單一時(shí)序數(shù)據(jù)存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)以及所述單一時(shí)序數(shù)據(jù)基本方法；

7、所述時(shí)序數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)用于定義所述時(shí)間序列存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)以及所述時(shí)序序列基本方法。

8、在一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，所述單一時(shí)序數(shù)據(jù)存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)包括監(jiān)測(cè)值數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、監(jiān)測(cè)值容器數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)以及查詢(xún)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)；

9、所述監(jiān)測(cè)值數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)包括監(jiān)測(cè)值字段和時(shí)間戳字段，所述監(jiān)測(cè)值字段用于表示監(jiān)測(cè)值，所述時(shí)間戳字段用于表示所述監(jiān)測(cè)值對(duì)應(yīng)的時(shí)間；

10、所述監(jiān)測(cè)值容器數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)包括監(jiān)測(cè)字段、設(shè)備標(biāo)識(shí)字段、監(jiān)測(cè)因子字段以及最大值字段，所述設(shè)備標(biāo)識(shí)字段用于表示監(jiān)測(cè)值對(duì)應(yīng)的設(shè)備，所述監(jiān)測(cè)因子字段用于表示監(jiān)測(cè)值對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)類(lèi)型，所述最大值字段用于表示數(shù)據(jù)的最大值；

11、所述查詢(xún)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)包括開(kāi)始時(shí)間字段、結(jié)束時(shí)間字段、查詢(xún)類(lèi)型字段、查詢(xún)?cè)O(shè)備標(biāo)識(shí)字段、查詢(xún)監(jiān)測(cè)因子字段以及查詢(xún)量字段；所述開(kāi)始時(shí)間字段用于表示查詢(xún)數(shù)據(jù)的開(kāi)始時(shí)間，所述結(jié)束時(shí)間字段用于表示查詢(xún)數(shù)據(jù)的結(jié)束時(shí)間，所述查詢(xún)類(lèi)型字段用于表示查詢(xún)意圖，所述查詢(xún)?cè)O(shè)備標(biāo)識(shí)字段用于表示查詢(xún)數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的設(shè)備，所述監(jiān)測(cè)因子字段用于表示查詢(xún)數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)類(lèi)型，所述查詢(xún)量字段用于表示查詢(xún)數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)量。

12、在一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，所述單一時(shí)序數(shù)據(jù)存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)還包括時(shí)序數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，所述時(shí)序數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)包括序列字段、鎖字段、最大量字段、修正值字段、刪除觸發(fā)量字段、實(shí)際量字段、序列最前時(shí)間字段、序列最新時(shí)間字段、設(shè)備標(biāo)識(shí)字段以及監(jiān)測(cè)因子字段；所述序列字段用于表示時(shí)間序列，所述時(shí)間序列為所述監(jiān)測(cè)值的集合，所述鎖字段用于當(dāng)多線(xiàn)程訪(fǎng)問(wèn)所述時(shí)間序列時(shí)，保證所述線(xiàn)程的獨(dú)占性，所述最大量字段用于表示時(shí)間序列的最大存儲(chǔ)量，所述修正值字段用于表示修正值，所述刪除觸發(fā)量字段用于表示最大量和修正值之和，所述實(shí)際量字段用于表示時(shí)間序列中的監(jiān)測(cè)值數(shù)量，所述序列最前時(shí)間字段用于表示時(shí)間序列中監(jiān)測(cè)值的最小時(shí)間，所述序列最新時(shí)間字段用于表示時(shí)間序列中監(jiān)測(cè)值的最大時(shí)間，所述設(shè)備標(biāo)識(shí)字段用于表示監(jiān)測(cè)值對(duì)應(yīng)的設(shè)備，所述監(jiān)測(cè)因子字段用于表示監(jiān)測(cè)值對(duì)應(yīng)的類(lèi)型。

13、在一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，所述單一時(shí)序數(shù)據(jù)基本方法包括單一時(shí)序數(shù)據(jù)刪除方法、單一時(shí)序數(shù)據(jù)新增方法、單一時(shí)序數(shù)據(jù)查詢(xún)方法以及單一時(shí)序數(shù)據(jù)更新方法；

14、所述單一時(shí)序數(shù)據(jù)刪除方法用于當(dāng)所述時(shí)間序列的數(shù)據(jù)量大于所述最大量和所述修正值之和時(shí)，刪除過(guò)期數(shù)據(jù)；

15、所述單一時(shí)序新增方法用于調(diào)用所述單一時(shí)序數(shù)據(jù)刪除方法，確保所述時(shí)間序列的數(shù)量在設(shè)定范圍內(nèi)，并將新獲得的監(jiān)測(cè)值添加至所述時(shí)間序列；

16、所述單一時(shí)序數(shù)據(jù)查詢(xún)方法用于基于查詢(xún)需求確定所述時(shí)間序列中的目標(biāo)時(shí)序數(shù)據(jù)；

17、所述單一時(shí)序數(shù)據(jù)更新方法用于更新指定時(shí)間節(jié)點(diǎn)的監(jiān)測(cè)值。

18、在一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，所述時(shí)間序列存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)包括設(shè)備標(biāo)識(shí)因子字典表以及時(shí)序數(shù)據(jù)集合，所述時(shí)間序列存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)緩存了全部的設(shè)備標(biāo)識(shí)和監(jiān)測(cè)因子，所述時(shí)序數(shù)據(jù)集合緩存了全部的時(shí)間序列，所述監(jiān)測(cè)因子和所述時(shí)間序列一一對(duì)應(yīng)。

19、在一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，所述時(shí)序序列基本方法包括新增序列方法、查詢(xún)序列方法和刪除序列方法；

20、所述新增序列方法用于基于設(shè)備-監(jiān)測(cè)因子-時(shí)間序列二級(jí)索引將時(shí)序數(shù)據(jù)添加至所述時(shí)序數(shù)據(jù)集合；

21、所述查詢(xún)序列方法用于基于所述設(shè)備-監(jiān)測(cè)因子-時(shí)間序列二級(jí)索引從所述時(shí)序數(shù)據(jù)集合中確定目標(biāo)時(shí)序數(shù)據(jù)；

22、所述刪除序列方法用于基于所述設(shè)備-監(jiān)測(cè)因子-時(shí)間序列二級(jí)索引從所述時(shí)序數(shù)據(jù)集合中刪除指定時(shí)序數(shù)據(jù)。

23、在一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，所述接口服務(wù)模塊包括查詢(xún)數(shù)據(jù)應(yīng)用程序接口和編輯數(shù)據(jù)應(yīng)用程序接口；

24、所述查詢(xún)數(shù)據(jù)應(yīng)用程序接口提供多種數(shù)據(jù)查詢(xún)方法；

25、所述編輯數(shù)據(jù)應(yīng)用程序接口提供多種數(shù)據(jù)編輯方法；

26、其中，所述數(shù)據(jù)編輯方法包括單點(diǎn)數(shù)據(jù)寫(xiě)入方法和批量數(shù)據(jù)寫(xiě)入方法。

27、在一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，所述系統(tǒng)還包括算法模塊，所述算法模塊用于基于實(shí)際需求對(duì)從時(shí)序數(shù)據(jù)模塊獲取的時(shí)序數(shù)據(jù)進(jìn)行處理；

28、其中，所述算法模塊包括內(nèi)置算法和自定義算法。

29、另一方面，本發(fā)明還提供了一種內(nèi)嵌型時(shí)序數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的存取方法，適用于上述任意一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中所述的內(nèi)嵌型時(shí)序數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)，所述方法包括：

30、基于所述接口服務(wù)模塊將所述時(shí)序數(shù)據(jù)模塊內(nèi)嵌到第三方應(yīng)用中運(yùn)行；

31、為所述時(shí)序數(shù)據(jù)模塊設(shè)置默認(rèn)參數(shù)；

32、基于所述時(shí)序數(shù)據(jù)模塊定義的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)將待寫(xiě)入監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼，獲得待寫(xiě)入目標(biāo)數(shù)據(jù)，并基于所述接口服務(wù)模塊調(diào)用所述序列基本方法將所述待寫(xiě)入目標(biāo)數(shù)據(jù)寫(xiě)入至所述時(shí)序數(shù)據(jù)模塊；

33、基于所述時(shí)序數(shù)據(jù)模塊定義的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)將查詢(xún)條件進(jìn)行封裝，獲得查詢(xún)指令，并基于所述接口服務(wù)模塊調(diào)用所述序列基本方法，基于所述查詢(xún)指令和所述序列基本方法從所述時(shí)序數(shù)據(jù)模塊中獲取目標(biāo)時(shí)序數(shù)據(jù)。

34、本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明提供的內(nèi)嵌型時(shí)序數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)，通過(guò)設(shè)置接口服務(wù)模塊，可基于接口服務(wù)模塊提供的數(shù)據(jù)應(yīng)用程序接口將時(shí)序數(shù)據(jù)模塊作為程序包被第三方應(yīng)用通過(guò)內(nèi)存直接調(diào)用，充分利用內(nèi)存io高性能讀寫(xiě)能力，為時(shí)序數(shù)據(jù)的讀寫(xiě)提供更低研制和更多并發(fā)的高性能服務(wù)，降低時(shí)序數(shù)據(jù)的讀寫(xiě)延時(shí)。