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树转表视图

2025年12月4日大约 11 分钟

树转表视图

1. 功能概述

IoTDB 提供了树转表功能，支持通过创建表视图的方式，将已存在的树模型数据转化为表视图，进而通过表视图进行查询，实现了对同一份数据的树模型和表模型协同处理：

  • 数据写入阶段，采用树模型语法，支持数据灵活接入和扩展。
  • 数据分析阶段，采用表模型语法，支持通过标准 SQL 查询语言，执行复杂的数据分析。
  • V2.0.5 及以后版本支持该功能。
  • 表视图只读，不允许通过表视图写入数据。

2. 功能介绍

2.1 创建表视图

2.1.1 语法定义

-- create (or replace) view on tree
CREATE
    [OR REPLACE]
    VIEW view_name ([viewColumnDefinition (',' viewColumnDefinition)*])
    [comment]
    [RESTRICT]
    [WITH properties]
    AS prefixPath

viewColumnDefinition
  : column_name [dataType] TAG [comment]                                    # tagColumn
  | column_name [dataType] TIME [comment]                                   # timeColumn
  | column_name [dataType] FIELD [FROM original_measurement] [comment]    # fieldColumn
  ;
  
comment
  : COMMENT string
  ;

注意：列仅支持 tag / field / time，不支持 attribute。

2.1.2 语法说明

  1. prefixPath

对应树模型的路径，路径最后一级必须为 **，且其他层级均不能出现 * 或 **。该路径确定 VIEW 对应的子树。

  1. view_name

视图名称，与表名相同（具体约束可参考创建表），如 db.view。

  1. viewColumnDefinition
  • TAG：每个 Tag 列按顺序对应prefixPath后面层级的路径节点。
  • FIELD：FIELD 列对应树模型中的测点（叶子节点）。
    • 若指定了 FIELD 列，则列名使用声明中的column_name。
      • 若声明了 original_measurement，则直接映射到树模型该测点。否则取小写column_name 作为测点名进行树模型映射。
      • 不支持多个 FIELD 映射到树模型同名测点。
      • 若未指定 FIELD 列的 dataType，则默认获取树模型映射测点的数据类型。
      • 若树模型中的设备不包含某些声明的 FIELD 列，或与声明的 FIELD 列的数据类型不一致，则在查询该设备时，该 FIELD 列的值永远为 NULL。
    • 若未指定 FIELD 列，则创建时会自动扫描出prefixPath子树下所有的测点（包括定义为所有普通序列的测点，以及挂载路径与 prefixPath 有所重合的所有模板中的测点），列名使用树模型测点名称。
      • 不支持树模型存在名称（含小写）相同但类型不同的测点
  1. WITH properties

目前仅支持 TTL，表示该视图 TTL ms 之前的数据不会在查询时展示，即WHERE time > now() - TTL。若树模型设置了 TTL，则查询时取两者中的更小值。

注意：表视图 TTL 不影响树模型中设备的真实 TTL，当设备数据达到树模型设定的 TTL 后，将被系统物理删除。

  1. OR REPLACE

table 与 view 不能重名。创建时若已存在同名 table ，则会报错；若已存在同名 view ，则进行替换。

  1. RESTRICT

约束匹配树模型设备的层级数（从 prefixPath 下一层开始），若有 RESTRICT 字段，则匹配层级完全等于 tag 数量的 device，否则匹配层级小于等于 tag 数量的 device。默认非 RESTRICT，即匹配层级小于等于 tag 数量的 device。

2.1.3 使用示例

  1. 树模型及表视图原型
  1. 创建表视图
  • 创建语句
CREATE OR REPLACE VIEW viewdb."风机表"
  ("风机组" TAG, 
   "风机号" TAG, 
   "电压" DOUBLE FIELD, 
   "电流" DOUBLE FIELD
  ) 
with (ttl=604800000)
AS root.db.**
  • 具体说明

该语句表示，创建出名为 viewdb."风机表" 的视图（viewdb 如不存在会报错），如果该视图已存在，则替换该视图：

  • 为挂载于树模型 root.db.** 路径下面的序列创建表视图。

  • 具备风机组、风机号两个 TAG 列，因此表视图中只包含原树模型中第 3 层上的设备。

  • 具备电压、电流两个 FIELD 列。这里两个 FIELD 列对应树模型下的序列名同样是电压、电流，且仅仅选取类型为 DOUBLE 的序列。

    ​序列名的改名需求：​如果树模型下的序列名为current，想要创建出的表视图中对应的 FIELD 列名为电流，这种情况下，SQL 变更如下：

    CREATE OR REPLACE VIEW viewdb."风机表"
  ("风机组" TAG, 
   "风机号" TAG, 
   "电压" DOUBLE FIELD, 
   "电流" DOUBLE FIELD FROM current
   ) 
AS root.db.**
with (ttl=604800000)

2.2 修改表视图

2.2.1 语法定义

修改表视图功能支持修改视图名称、添加列、列重命名、删除列、设置视图的 TTL 属性，以及通过 COMMENT 添加注释。

-- 修改视图名
ALTER VIEW [IF EXISTS] viewName RENAME TO to=identifier  
            
-- 在视图中添加某一列
ALTER VIEW [IF EXISTS] viewName ADD COLUMN [IF NOT EXISTS] viewColumnDefinition 
viewColumnDefinition
  : column_name [dataType] TAG                                     # tagColumn
  | column_name [dataType] FIELD [FROM original_measurement]     # fieldColumn
  
-- 为视图中的某一列重命名
ALTER VIEW [IF EXISTS] viewName RENAME COLUMN [IF EXISTS] oldName TO newName   

-- 删除视图中的某一列
ALTER VIEW [IF EXISTS] viewName DROP COLUMN [IF EXISTS] columnName    
              
-- 修改视图的 TTL
ALTER VIEW [IF EXISTS] viewName SET PROPERTIES propertyAssignments

-- 添加注释
COMMENT ON VIEW qualifiedName IS (string | NULL) #commentView
COMMENT ON COLUMN qualifiedName '.' column=identifier IS (string | NULL) #commentColumn

2.2.2 语法说明

  1. SET PROPERTIES操作目前仅支持对表视图的 TTL 属性进行配置。
  2. 删除列功能，仅支持删除物理量列(FIELD)，标识列(TAG)不支持删除。
  3. 修改后的 comment 会覆盖原有注释，如果指定为 null，则会擦除之前的 comment。

2.2.3 使用示例

-- 修改视图名
ALTER VIEW IF EXISTS tableview1 RENAME TO tableview
            
-- 在视图中添加某一列
ALTER VIEW IF EXISTS tableview ADD COLUMN IF NOT EXISTS temperature float field
  
-- 为视图中的某一列重命名
ALTER VIEW IF EXISTS tableview RENAME COLUMN IF EXISTS temperature TO temp

-- 删除视图中的某一列
ALTER VIEW IF EXISTS tableview DROP COLUMN IF EXISTS temp
              
-- 修改视图的 TTL
ALTER VIEW IF EXISTS tableview SET PROPERTIES TTL=3600

-- 添加注释
COMMENT ON VIEW tableview IS '树转表'
COMMENT ON COLUMN tableview.status is Null

2.3 删除表视图

2.3.1 语法定义

DROP VIEW [IF EXISTS] viewName

2.3.2 使用示例

DROP VIEW IF EXISTS tableview

2.4 查看表视图

2.4.1 Show Tables

  1. 语法定义
SHOW TABLES (DETAILS)? ((FROM | IN) database_name)?
  1. 语法说明

SHOW TABLES (DETAILS) 语句通过结果集的TABLE_TYPE字段展示表或视图的类型信息：

类型TABLE_TYPE字段值
普通表（Table)BASE TABLE
树转表视图（Tree View)VIEW FROM TREE
系统表（Iinformation_schema.Tables)SYSTEM VIEW
  1. 使用示例
IoTDB> show tables details from database1
+-----------+-----------+------+-------+--------------+
|  TableName|    TTL(ms)|Status|Comment|     TableType|
+-----------+-----------+------+-------+--------------+
|  tableview|        INF| USING| 树转表 |VIEW FROM TREE|
|     table1|31536000000| USING|   null|    BASE TABLE|
|     table2|31536000000| USING|   null|    BASE TABLE|
+-----------+-----------+------+-------+--------------+

IoTDB> show tables details from information_schema 
+--------------+-------+------+-------+-----------+
|     TableName|TTL(ms)|Status|Comment|  TableType|
+--------------+-------+------+-------+-----------+
|       columns|    INF| USING|   null|SYSTEM VIEW|
|  config_nodes|    INF| USING|   null|SYSTEM VIEW|
|configurations|    INF| USING|   null|SYSTEM VIEW|
|    data_nodes|    INF| USING|   null|SYSTEM VIEW|
|     databases|    INF| USING|   null|SYSTEM VIEW|
|     functions|    INF| USING|   null|SYSTEM VIEW|
|      keywords|    INF| USING|   null|SYSTEM VIEW|
|        models|    INF| USING|   null|SYSTEM VIEW|
|         nodes|    INF| USING|   null|SYSTEM VIEW|
|  pipe_plugins|    INF| USING|   null|SYSTEM VIEW|
|         pipes|    INF| USING|   null|SYSTEM VIEW|
|       queries|    INF| USING|   null|SYSTEM VIEW|
|       regions|    INF| USING|   null|SYSTEM VIEW|
| subscriptions|    INF| USING|   null|SYSTEM VIEW|
|        tables|    INF| USING|   null|SYSTEM VIEW|
|        topics|    INF| USING|   null|SYSTEM VIEW|
|         views|    INF| USING|   null|SYSTEM VIEW|
+--------------+-------+------+-------+-----------+

2.4.2 Show Create Table/View

  1. 语法定义
SHOW CREATE TABLE|VIEW viewname;
  1. 语法说明
  • SHOW CREATE TABLE 语句可用于展示普通表或者视图的完整创建信息；
  • SHOW CREATE VIEW 语句仅可用于展示视图的完整创建信息；
  • 两种语句均不支持用于展示系统表；
  1. 使用示例
IoTDB> show create table tableview
+---------+-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------+
|     View|                                                                                                                                                  Create View|
+---------+-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------+
|tableview|CREATE VIEW "tableview" ("device" STRING TAG,"model" STRING TAG,"status" BOOLEAN FIELD,"hardware" STRING FIELD) COMMENT '树转表' WITH (ttl=INF) AS root.ln.**|
+---------+-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------+

IoTDB> show create view tableview
+---------+-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------+
|     View|                                                                                                                                                  Create View|
+---------+-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------+
|tableview|CREATE VIEW "tableview" ("device" STRING TAG,"model" STRING TAG,"status" BOOLEAN FIELD,"hardware" STRING FIELD) COMMENT '表视图' WITH (ttl=INF) AS root.ln.**|
+---------+-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------+

2.5 非对齐与对齐设备的查询差异

树转表视图在查询对齐设备和非对齐设备中有 null 值的情况下结果​可能与等价的树模型 align by device 查询不同​。

  • 对齐设备

    • 树模型的查询表现：当查询涉及的所有序列在某一行都是null时，不保留该行
    • 表视图的查询表现：与表模型一致，保留全是 null 的行

  • 非对齐设备

    • 树模型的查询表现：当查询涉及的所有序列在某一行都是null时，不保留该行
    • 表视图的查询表现：与树模型一致，不保留全是 null 的行

  • 说明示例

    • 对齐
    -- 树模型写入数据（对齐）
CREATE ALIGNED TIMESERIES root.db.battery.b1(voltage INT32, current FLOAT)
INSERT INTO root.db.battery.b1(time, voltage, current) aligned values (1, 1, 1)
INSERT INTO root.db.battery.b1(time, voltage, current) aligned values (2, null, 1)

-- 创建 VIEW 语句
CREATE VIEW view1 (battery_id TAG, voltage INT32 FIELD, current FLOAT FIELD) as root.db.battery.**

-- 查询
IoTDB> select voltage from view1
+-------+
|voltage|
+-------+
|      1|
|   null|
+-------+
Total line number = 2
    • 非对齐
    -- 树模型写入数据（非对齐）
CREATE TIMESERIES root.db.battery.b1.voltage INT32
CREATE TIMESERIES root.db.battery.b1.current FLOAT
INSERT INTO root.db.battery.b1(time, voltage, current) values (1, 1, 1)
INSERT INTO root.db.battery.b1(time, voltage, current) values (2, null, 1)

-- 创建 VIEW 语句
CREATE VIEW view1 (battery_id TAG, voltage INT32 FIELD, current FLOAT FIELD) as root.db.battery.**

-- 查询
IoTDB> select voltage from view1
+-------+
|voltage|
+-------+
|      1|
+-------+
Total line number = 1

-- 如果在查询语句中指定了所有 field 列，或是仅指定了非 field 列时，才可以确保查到所有行
IoTDB> select voltage,current from view1
+-------+-------+
|voltage|current|
+-------+-------+
|      1|    1.0|
|   null|    1.0|
+-------+-------+
Total line number = 2

IoTDB> select battery_id from view1
+-------+
|battery_id|
+-------+
|     b1|
|     b1|
+-------+
Total line number = 2

-- 如果查询中同时有部分 field 列，那最终结果的行数取决于这部分 field 列根据时间戳对齐后的行数
IoTDB> select time,voltage from view1
+-----------------------------+-------+
|                         time|voltage|
+-----------------------------+-------+
|1970-01-01T08:00:00.001+08:00|      1|
+-----------------------------+-------+
Total line number = 1

3. 场景示例

3.1 原树模型管理了多种类型的设备

  • 场景中不同类型的设备具备不同的层级路径和测点集合。
  • ​写入时​：在数据库节点下按设备类型创建分支，每种设备下可以有不同的测点结构
  • ​查询时​：为每种类型的设备建立一张表，每个表具有不同的标签和测点集合

表视图的创建 SQL：

-- 风机表
CREATE VIEW viewdb."风机表"
  ("风机组" TAG, 
   "风机号" TAG, 
   "电压" DOUBLE FIELD, 
   "电流" DOUBLE FIELD
   ) 
AS root.db."风机".**

-- 电机表
CREATE VIEW viewdb."电机表"
  ("电机组" TAG, 
   "电机号" TAG, 
   "功率" FLOAT FIELD, 
   "电量" FLOAT FIELD,
   "温度" FLOAT FIELD
   ) 
AS root.db."电机".**

3.2 原树模型中没有设备，只有测点

如场站的监控系统中，每个测点都有唯一编号，但无法对应到某些设备

大宽表形式

表视图的创建 SQL：

CREATE VIEW viewdb.machine
  (DCS_PIT_02105A DOUBLE FIELD, 
   DCS_PIT_02105B DOUBLE FIELD,
   DCS_PIT_02105C DOUBLE FIELD,
   ...
   DCS_XI_02716A DOUBLE FIELD
   ) 
AS root.db.**

3.3 原树模型中一个设备既有子设备，也有测点

如在储能场景中，每一层结构都要监控其电压和电流

  • ​写入时​：按照物理世界的监测点，对每一层结构进行建模
  • ​查询时​：按照设备分类，建立多个表对每一层结构信息进行管理

表视图的创建 SQL：

-- 电池舱表
CREATE VIEW viewdb."电池舱表"
  ("电池站" TAG, 
   "电池舱" TAG, 
   "电压" DOUBLE FIELD, 
   "电流" DOUBLE FIELD
   ) 
RESTRICT
AS root.db.**

-- 电池堆表
CREATE VIEW viewdb."电池堆表"
  ("电池站" TAG, 
   "电池舱" TAG, 
   "电池堆" TAG, 
   "电压" DOUBLE FIELD, 
   "电流" DOUBLE FIELD
   ) 
RESTRICT
AS root.db.**

-- 电池簇表
CREATE VIEW viewdb."电池簇表"
  ("电池站" TAG, 
   "电池舱" TAG, 
   "电池堆" TAG, 
   "电池簇" TAG,
   "电压" DOUBLE FIELD, 
   "电流" DOUBLE FIELD
   ) 
RESTRICT
AS 'root.db.**'

-- 电芯表
CREATE VIEW viewdb."电芯表"
  ("电池站" TAG, 
   "电池舱" TAG, 
   "电池堆" TAG, 
   "电池簇" TAG,
   "电芯" TAG,
   "电压" DOUBLE FIELD, 
   "电流" DOUBLE FIELD
   )
RESTRICT
AS root.db.**

3.4 原树模型中一个设备下只有一个测点

窄表形式

3.4.1 所有测点数据类型相同

表视图的创建 SQL：

CREATE VIEW viewdb.machine
  (
   sensor_id STRING TAG,
   value DOUBLE FIELD
   ) 
AS root.db.**

3.4.2 测点的数据类型不相同

3.4.2.1 为每一种数据类型的测点建一个窄表视图

​优点​：表视图数量是常数个，仅与系统中的数据类型相关

​缺点​：查询某一个测点值时，需要提前知道其数据类型，再去决定查询哪张表视图

表视图的创建 SQL：

CREATE VIEW viewdb.machine_float
  (
   sensor_id STRING TAG,
   value FLOAT FIELD
   ) 
AS root.db.**

CREATE VIEW viewdb.machine_double
  (
   sensor_id STRING TAG,
   value DOUBLE FIELD
   ) 
AS root.db.**

CREATE VIEW viewdb.machine_int32
  (
   sensor_id STRING TAG,
   value INT32 FIELD
   ) 
AS root.db.**

CREATE VIEW viewdb.machine_int64
  (
   sensor_id STRING TAG,
   value INT64 FIELD
   ) 
AS root.db.**

...
3.4.2.2 为每一个测点建一个表

​优点​：查询某一个测点值时，不需要先查一下数据类型，再去决定查询哪张表，简单便捷

​缺点​：当测点数量较多时，会引入过多的表视图，需要写大量的建视图语句

表视图的创建 SQL：

CREATE VIEW viewdb.DCS_PIT_02105A
  (
   value FLOAT FIELD
   ) 
AS root.db.DCS_PIT_02105A.**

CREATE VIEW viewdb.DCS_PIT_02105B
  (
   value DOUBLE FIELD
   ) 
AS root.db.DCS_PIT_02105B.**

CREATE VIEW viewdb.DCS_XI_02716A
  (
   value INT64 FIELD
   ) 
AS root.db.DCS_XI_02716A.**

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