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CnosDB的数据更新和删除

工程师有话说 / 作者： / 2024年1月14日

在时序数据中，可能会出现一些数据错误或者异常情况，这时候就需要能够对数据进行清洗修复。如果不支持更新操作，将会变得非常困难。另外，一些业务场景可能会需要对已有数据进行调整，比如设备信息发生变化等。支持数据更新可以更灵活地满足这些需求。

CnosDB的数据更新和删除

功能介绍

  • 支持更新 Tag 值。 
  • 支持更新 Field 值。
  • 支持删除数据。
update clause :=
UPDATE <table name> SET <assignment clause> [, ...] [<WHERE clause>]

assignment clause :=
<column name> = <column value>

delete clause :=
DELETE FROM <table name> <WHERE clause>

基本原理

由于 Tag 值与 Field 值，在存储引擎中的存储形式及位置不同，所以更新逻辑也不同。

更新 Tag 值

Tag 值在存储引擎中作为索引单独存储。所以对于 Tag 更新操作，需要更新索引。

步骤如下：

  1. 在 query 层根据 SQL 中的 tag 过滤条件，查询出符合条件的所有 series。
  2. 向所有匹配的节点发出预更新请求，检查是否会产生冲突，即原有的不同的 series 更新后成为相同的 series。如有冲突则本次 SQL 请求失败。
  3. 检查通过后，会提交实际的更新任务，此任务会在故障后重试，保证任务执行成功。
  4. 存储引擎节点在接收到更新请求后，会首先记录 UpdateSeriesKeys 类型的 WAL，然后更新索引。

执行计划（简化版）

UpdateTagValue
  Filter
    TagScan

更新 Field 值

根据 SQL 中的 WHERE 条件查询表中数据，更新 Field 值后重新插入表中，利用 tskv 表的去重特性达到更新目的。

执行计划（简化版）

TableWriter
  Projection
    Filter
      TableScan

删除数据

按 WHERE 条件过滤并删除表中的数据，只支持针对 Tag 或 Time 列的表达式。

执行流程（简化版）

DeleteFromTableTask
  Coordinate DML task on vnodes
    Vnode delete execution

 

示例演示

准备数据

ALTER DATABASE public SET ttl '1000000d';
DROP TABLE IF EXISTS dml_tbl;
CREATE TABLE IF NOT EXISTS dml_tbl(f0 BIGINT , f1 BIGINT , TAGS(t0, t1) );

INSERT dml_tbl(TIME, f0, f1, t0, t1)
VALUES
    ('1999-12-31 00:00:00.000', 111, 444, 'tag11', 'tag21'),
    ('1999-12-31 00:00:00.005', 222, 444, 'tag12', 'tag22'),
    ('1999-12-31 00:00:00.010', null, 222, 'tag12', 'tag23'),
    ('1999-12-31 00:00:10.015', 444, 111, 'tag14', 'tag24'),
    ('1999-12-31 00:00:10.020', 222, 555, 'tag14', 'tag21'),
    ('1999-12-31 00:10:00.025', 333, 555, 'tag11', 'tag22'),
    ('1999-12-31 00:10:00.030', 444, 333, 'tag11', 'tag23'),
    ('1999-12-31 01:00:00.035', 555, 222, 'tag14', 'tag24');

更新 Tag 值

UPDATE dml_tbl SET t0 = 'tag_new11', t1 = 'tag_new21' WHERE t0 = 'tag11' AND t1 = 'tag21';

  +-------------------------+-----------+-----------+-----+-----+
  | time                    | t0        | t1        | f0  | f1  |
  +-------------------------+-----------+-----------+-----+-----+
  | 1999-12-31T00:00:00     | tag_new11 | tag_new21 | 111 | 444 |
  | 1999-12-31T00:00:00.005 | tag12     | tag22     | 222 | 444 |
  | 1999-12-31T00:00:00.010 | tag12     | tag23     |     | 222 |
  | 1999-12-31T00:00:10.015 | tag14     | tag24     | 444 | 111 |
  | 1999-12-31T00:00:10.020 | tag14     | tag21     | 222 | 555 |
  | 1999-12-31T00:10:00.025 | tag11     | tag22     | 333 | 555 |
  | 1999-12-31T00:10:00.030 | tag11     | tag23     | 444 | 333 |
  | 1999-12-31T01:00:00.035 | tag14     | tag24     | 555 | 222 |
  +-------------------------+-----------+-----------+-----+-----+
更新 Field 值
UPDATE dml_tbl SET f1 = 999 WHERE t0 = 'tag14' AND time < '1999-12-31T00:00:10.020';

  +-------------------------+-----------+-----------+-----+-----+
  | time                    | t0        | t1        | f0  | f1  |
  +-------------------------+-----------+-----------+-----+-----+
  | 1999-12-31T00:00:00     | tag_new11 | tag_new21 | 111 | 444 |
  | 1999-12-31T00:00:00.005 | tag12     | tag22     | 222 | 444 |
  | 1999-12-31T00:00:00.010 | tag12     | tag23     |     | 222 |
  | 1999-12-31T00:00:10.015 | tag14     | tag24     | 444 | 999 |
  | 1999-12-31T00:00:10.020 | tag14     | tag21     | 222 | 555 |
  | 1999-12-31T00:10:00.025 | tag11     | tag22     | 333 | 555 |
  | 1999-12-31T00:10:00.030 | tag11     | tag23     | 444 | 333 |
  | 1999-12-31T01:00:00.035 | tag14     | tag24     | 555 | 222 |
  +-------------------------+-----------+-----------+-----+-----+
删除数据
public ❯ DROP TABLE IF EXISTS dml_tbl_for_delete;

public ❯ CREATE TABLE IF NOT EXISTS dml_tbl_for_delete(f0 BIGINT , f1 BIGINT , TAGS(t0, t1) );

public ❯ INSERT dml_tbl_for_delete(TIME, f0, f1, t0, t1)
VALUES
    ('1999-12-31 00:00:00.000', 111, 444, 'tag11', 'tag21'),
    ('1999-12-31 00:00:00.005', 222, 444, 'tag12', 'tag22'),
    ('1999-12-31 00:00:00.010', null, 222, 'tag12', 'tag23'),
    ('1999-12-31 00:00:10.015', 444, 111, 'tag14', 'tag24'),
    ('1999-12-31 00:00:10.020', 222, 555, 'tag14', 'tag21'),
    ('1999-12-31 00:10:00.025', 333, 555, 'tag11', 'tag22'),
    ('1999-12-31 00:10:00.030', 444, 333, 'tag11', 'tag23'),
    ('1999-12-31 01:00:00.035', 555, 222, 'tag14', 'tag24');

+-------------------------+-------+-------+-----+-----+
| time                    | t0    | t1    | f0  | f1  |
+-------------------------+-------+-------+-----+-----+
| 1999-12-31T00:00:00     | tag11 | tag21 | 111 | 444 |
| 1999-12-31T00:00:00.005 | tag12 | tag22 | 222 | 444 |
| 1999-12-31T00:00:00.010 | tag12 | tag23 |     | 222 |
| 1999-12-31T00:00:10.015 | tag14 | tag24 | 444 | 111 |
| 1999-12-31T00:00:10.020 | tag14 | tag21 | 222 | 555 |
| 1999-12-31T00:10:00.025 | tag11 | tag22 | 333 | 555 |
| 1999-12-31T00:10:00.030 | tag11 | tag23 | 444 | 333 |
| 1999-12-31T01:00:00.035 | tag14 | tag24 | 555 | 222 |
+-------------------------+-------+-------+-----+-----+

public ❯ DELETE FROM dml_tbl_for_delete WHERE t0 = 'tag14' AND time < '1999-12-31T00:00:10.020';

+-------------------------+-------+-------+-----+-----+
| time                    | t0    | t1    | f0  | f1  |
+-------------------------+-------+-------+-----+-----+
| 1999-12-31T00:00:00     | tag11 | tag21 | 111 | 444 |
| 1999-12-31T00:00:00.005 | tag12 | tag22 | 222 | 444 |
| 1999-12-31T00:00:00.010 | tag12 | tag23 |     | 222 |
| 1999-12-31T00:00:10.020 | tag14 | tag21 | 222 | 555 |
| 1999-12-31T00:10:00.025 | tag11 | tag22 | 333 | 555 |
| 1999-12-31T00:10:00.030 | tag11 | tag23 | 444 | 333 |
| 1999-12-31T01:00:00.035 | tag14 | tag24 | 555 | 222 |
+-------------------------+-------+-------+-----+-----+

使用场景和案例

在时序数据库中，通常会有一些特定的场景需要更新历史数据，以下是一些可能需要使用UPDATE、DELETE操作来更新历史数据的情况：

  1. 数据校正：有时候由于传感器误差、通信问题或其他原因，初始记录的数据可能是错误的。在这种情况下，你可能需要通过UPDATE、DELETE操作来校正历史数据，以确保存储的数据准确无误。
  2. 数据补全：有时候由于设备故障或通信问题，某些时间段内的数据可能丢失。当问题得到解决后，你可能会收到补充的数据，并希望将其更新到历史记录中。
  3. 处理异常情况：在某些特定的业务场景中，可能会出现需要更新、删除历史数据的情况，例如处理设备升级后的数据变化。

注意事项和限制

  1. 在更新 Tag 值时，尽量减少 WHERE 选择的数据量，大量的索引更新会带来性能问题。
  2. 在更新 Tag 值时，由于 CnosDB 不提供事务保证，所以要避免进行数据写入和删除操作。
  3. 在删除数据时，暂不支持复杂的条件表达式：对 time 列的过滤仅支持区间判断，不支持复杂过滤（支持 WHERE time < ‘2023-01-01T00:01:00'，但不支持 WHERE time % 2 = 0）。除此之外，查询条件只能使用 time 列和 Tag 列而不能使用 Field 列。

结语

本文主要介绍了在 CnosDB 中的数据更新删除功能。包括如何更新 Tag 值和 Field 值、如何删除数据，同时介绍了基本原理并提供了相应的示例演示和使用场景案例。

如果您有任何问题或意见，欢迎提出，我们可以进一步讨论和改进相应功能。感谢阅读本文！

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