深入理解 SonnetDB 数据模型：Measurement、Tag、Field 与 Time

深入理解 SonnetDB 数据模型：Measurement、Tag、Field 与 Time

正确理解数据模型是高效使用任何数据库的基础。SonnetDB 的数据模型专为时序数据优化，引入了 Measurement、Tag、Field、Time 和 Series 等核心概念。本文将逐一介绍这些概念，并通过实际例子帮助您更好地理解它们的含义和使用方式。

Measurement：时序数据的容器

在关系数据库中，我们用"表（Table）"来组织数据。在 SonnetDB 中，对应的概念是 Measurement（测量）。一个 Measurement 代表一类时序数据的集合，例如 cpu 测量用于存储 CPU 使用率数据，temperature 测量用于存储温度传感器数据。

CREATE MEASUREMENT cpu (
    host TAG,
    usage FIELD FLOAT,
    cores FIELD INT
);

每个 Measurement 包含四类列：Time、Tag、Field 和 Vector。这四类列各有不同的语义和作用。

Tag：元数据标签

Tag（标签） 用于描述数据点的元信息。Tag 是字符串类型，通常存储设备的标识符、地理位置、所属分组等不会频繁变化的元数据。在 SonnetDB 中，Tag 列会被自动索引，因此基于 Tag 的过滤查询（如 WHERE host = 'server-01'）非常高效。

-- host 和 region 是 Tag 列
CREATE MEASUREMENT sensor (
    device_id TAG,
    region TAG,
    temperature FIELD FLOAT,
    humidity FIELD FLOAT
);

Tag 的一个重要特性是：具有相同 Tag 组合的数据点属于同一个 Series（时间序列）。例如，device_id = 'sensor-a' 且 region = 'beijing' 的所有数据点构成一个独立的时间序列。

Field：实际测量值

Field（字段） 存储实际的测量数值。与 Tag 不同，Field 是数值类型（FLOAT、INT、DOUBLE 等），代表传感器读取的物理量，如温度、湿度、电压、速度等。Field 是 SonnetDB 进行聚合计算（如 SUM、AVG、MAX）和数学运算的主要对象。

CREATE MEASUREMENT power (
    station TAG,
    voltage FIELD FLOAT,
    current FIELD FLOAT,
    power_factor FIELD FLOAT
);

每个 Measurement 可以包含多个 Field，它们共享同一个时间戳和 Tag 组合。这种设计符合实际场景中多维度数据采集的习惯——例如一个电力监测设备通常同时采集电压、电流和功率因数。

Time：时间戳

Time（时间） 是时序数据的核心维度。每条数据记录都必须包含一个时间戳，表示数据点被采集或记录的时间。SonnetDB 支持毫秒级精度的时间戳（Unix 毫秒时间戳）。

INSERT INTO cpu (time, host, usage) VALUES (1713676800000, 'server-01', 0.71);

时间戳列在 SonnetDB 中具有特殊的语义：

• 时间戳是 主键的一部分，每条数据通过（时间戳 + Tag 组合）唯一标识。
• 数据按照时间戳 自动排序存储，这是时序数据的基础组织方式。
• 查询时利用 时间分区 特性，按时间范围过滤数据极为高效。

Series：时间序列

Series（时间序列） 是由相同 Measurement 和相同 Tag 组合的所有数据点构成的有序集合。例如：

-- 以下两条记录属于同一个 Series
INSERT INTO cpu (time, host, usage) VALUES (1713676800000, 'server-01', 0.71);
INSERT INTO cpu (time, host, usage) VALUES (1713676801000, 'server-01', 0.85);

-- 以下记录属于另一个 Series（不同 Tag 值）
INSERT INTO cpu (time, host, usage) VALUES (1713676800000, 'server-02', 0.45);

每个 Series 在内部由唯一标识符（Series ID）标记，SonnetDB 利用 Series ID 进行高效的存储和查询。

数据类型总览

SonnetDB 支持以下数据类型：

类别	类型	说明
TAG	STRING	字符串标签，自动索引
FIELD	FLOAT, INT, DOUBLE, BOOLEAN	数值型或布尔型测量值
VECTOR	VECTOR(dim)	高维向量数据，支持 HNSW 索引
GEOPOINT	GEOPOINT	地理空间坐标点

理解这些核心概念后，您就可以更加自信地设计和优化您的 SonnetDB 数据模型了。在实际项目中，合理的 Tag 和 Field 划分、恰当的数据类型选择，将直接影响查询性能和数据存储效率。