时序数据查询能力
时序数据的价值往往是通过对时序数据进行各种聚合分析来体现，对外呈现出某种变化趋势或分布特征。因此时序数据库需要支持丰富的多维聚合能力，以满足时序场景的分析需求。
当前版本的Uqbar支持以下常用聚合算子：
| 聚合函数 | 用途 |
|---|---|
| COUNT | 统计数量 |
| DISTINCT | 去重 |
| AVG | 平均值 |
| MEDIAN | 求中位数 |
| MODE() WITHIN GROUP | 求最大频次数 |
| STDDEV | 求标准差 |
| SUM | 求和 |
| TIME_BUCKET | 时间对齐 |
| SUM...OVER... | 累积和 |
| AVG...OVER | 移动平均 |
time_bucket时间范围对齐函数，用于将一个时间按照bucket_width对齐到一个时间点，方便后续对时间聚合。
time_bucket(bucket_width, time,[offset | origin])Copy
| 参数名 | 类型 | 属性 | 释义 |
|---|---|---|---|
| bucket_width | TEXT | 必选 | 对齐的时间间隔。只能使用'正整数+时间标识'的方式，时间标识包括interval类型支持的所有单位，包括'microsecond,millisecond,second,minute,hour,day,week,month,year,decade,century,millennium' 及这些单位的复数形式，如years、months、days等和简写形式，如y、m、d等。 |
| time | TIMESTAMP | 必选 | 需要对齐的时间。 |
| offset | INTERVAL | 可选 | 使用这个值调整对齐窗口位置，如果是正值，时间窗口整体向将来移动，如果是负值，窗口位置向过去移动。相当于将默认的origin移动offset的位置。 |
| origin | TIMESTAMP | 可选 | 对齐的base，默认从’2001-1-1 00:00:00’对齐；此参数与offset互斥。 |
使用time_bucket时，由于offset与origin是互斥的参数，所以time_bucket的第三个参数可能是offset（interval 类型），也可能是origin（timestamp 类型）。为了方便区分是offset还是origin使用时，如果使用offset或者origin需要显式指定第三个参数的类型，如：
select time_bucket('5minute',time,'2001-1-1 00:00:00'::timestamp) as bucket ,count(temperature) from weather group by bucket order by bucket asc;Copy
或者
select time_bucket('1minute',time,'1minute'::interval) as bucket ,count(temperature) from weather group by bucket order by bucket asc;Copy
Uqbar=# select * from t1 order by time;
time | id | value
------------------------+----+-------
2022-06-02 00:01:00+08 | 1 | 9
2022-06-02 00:04:00+08 | 1 | 11
2022-06-02 00:06:00+08 | 1 | 10
2022-06-02 00:07:00+08 | 1 | 11
2022-06-02 00:15:00+08 | 1 | 12
(5 rows)
Uqbar=# select time_bucket('2 minute',time) as bucket, sum(value) from t1 group by bucket order by bucket;
bucket | sum
------------------------------------+-----
2022-06-02 00:00:00+08 | 9
2022-06-02 00:04:00+08 | 11
2022-06-02 00:06:00+08 | 21
2022-06-02 00:14:00+08 | 12
(4 rows)Copy
当前版本的Uqbar支持以下常用选择算子：
| 函数 | 用途 |
|---|---|
| FIRST | 取最早的值 |
| LAST | 取最晚的值 |
| MAX | 取最大的值 |
| MIN | 取最小的值 |
| PERCENTILE | 计算百分位值 |
| SAMPLE | 返回N个抽样 |
| TOP | 取最大的N个值 |
使用cmp_col列做比较，返回时间最早或最晚的value指定的列的值。时序的first/last算子在timeseries_catalog这个schema下，区别于public中的first/last。
select city_name,timeseries_catalog.first(temp_c,time) from weather_metrics group by city_name;
select city_name,timeseries_catalog.last(temp_c,time) from weather_metrics group by city_name;
timeseries_catalog.first(value, cmp_col)
timeseries_catalog.last(value, cmp_col)Copy
| 参数名 | 类型 | 属性 | 释义 |
|---|---|---|---|
| value | ANY | 必选 | 返回值 |
| cmp_col | TIMESTAMP or TIMESTAMPTZ | 必选 | 比较值 |
当表存在多条记录的cmp_col列最小值/最大值相同时，返回这些记录中第一条/最后一条的value。
当cmp_col列为常量时，时序first/last算子的效果等同于public中的first/last算子， 返回所有记录中的第一条/最后一条的value值。
Uqbar=# select city_name,timeseries_catalog.first(temp_c,time) from weather_metrics group by city_name;
city_name | first
---------------+-------
beijing | 30
shanghai | 29
(2 row)Copy
当前版本的Uqbar支持以下常用转换算子：
| 函数 | 用途 |
|---|---|
| ABS | 求绝对值 |
| ACOS | 三角函数 |
| ASIN | 三角函数 |
| ATAN | 三角函数 |
| ATAN2 | 三角函数 |
| CEIL | 向上取整 |
| COS | 三角函数 |
| EXP | 求指数 |
| FLOOR | 向下取整 |
| LN | 对数函数 |
| LOG | 对数函数 |
| POW | 乘方运算 |
| ROUND | 四舍五入运算 |
| SIN | 三角函数 |
| SQRT | 求平方根 |
| TAN | 三角函数 |
| COT | 三角函数 |
支持以下InfluxDB 1.x版本不支持的算子，构建差异化竞争力。
- 按聚合结果列排序
- Join查询（支持时序表与关系表的join查询）
- CASE...WHEN
- ...
时序数据库需要支持使用任意Tag组合的查询能力，并具有高效的查询效率。Uqbar能够快速根据查询条件中tag的组合定位到关联的TagSet，提高查询性能。
使用TSBS时序数据库Benchmark测试工具，DevOPS模型下，查询平均可达毫秒级响应。
TSBS查询模型：https://github.com/timescale/tsbs
在时序表上支持索引相关功能，以便用户根据实际需求使用索引提升查询性能。时序表上支持的索引类型包括Btree和Gin，不支持创建部分索引，Btree可以支持唯一索引。时序表上索引默认是LOCAL索引，不支持创建GLOBAL索引。在时序表执行数据删除时，对应分区上的索引也会一起删除。
语法和分区表创建索引语法基本相同，但不支持创建GLOBAL索引。
CREATE [ UNIQUE ] INDEX [ [schema_name.]index_name ] ON table_name [ USING method ]
( {{ column_name | ( expression ) } [ COLLATE collation ] [ opclass ] [ ASC | DESC ] [ NULLS LAST ] }[, ...] )
[ LOCAL [ ( { PARTITION index_partition_name | SUBPARTITION index_subpartition_name [ TABLESPACE index_partition_tablespace ] } [, ...] ) ] ]
[ INCLUDE ( column_name [, ...] )]
[ WITH ( { storage_parameter = value } [, ...] ) ]
[ TABLESPACE tablespace_name ];Copy
DROP INDEX [ CONCURRENTLY ] [ IF EXISTS ] index_name [, ...] [ CASCADE | RESTRICT ];Copy
重命名表索引的名称
ALTER INDEX [ IF EXISTS ] index_name RENAME TO new_name;Copy
修改表索引的存储参数
ALTER INDEX [ IF EXISTS ] index_name SET ( {storage_parameter = value} [, ... ] );Copy
设置表索引或索引分区不可用
ALTER INDEX [ IF EXISTS ] index_name [ MODIFY PARTITION index_partition_name ] UNUSABLE;Copy
重置索引的一个或多个索引方法特定的存储参数为缺省值。与SET一样，可能需要使用REINDEX来完全更新索引。
ALTER INDEX [ IF EXISTS ] index_name RESET ( { storage_parameter } [, …] );Copy
重建表或者索引分区上的索引。
ALTER INDEX [ IF EXISTS ] index_name REBUILD [ PARTITION index_partition_name ];Copy
重命名索引分区
ALTER INDEX [ IF EXISTS ] index_name RENAME PARTITION index_partition_name TO new_index_partition_name;Copy
修改索引分区的所属表空间
ALTER INDEX [ IF EXISTS ] index_name MOVE PARTITION index_partition_name TABLESPACE new_tablespace;Copy
REINDEX { INDEX| [INTERNAL] TABLE} name PARTITION partition_name [ FORCE ];