CnosDB:深入了解时序数据处理函数

news2024/12/28 4:05:37

CnosDB 是一个专注于时序数据处理的数据库,旨在解决时序数据存储与分析问题,为用户提供高效的时序数据管理与查询便利。为了实现这一目标,CnosDB 实现了一系列专用函数,快来和CC一起来看看吧!

CnosDB:深入了解时序数据处理函数

stats_agg

用途

stats_agg 函数适用于需要对时序数据进行统计分析的场景,例如计算相关系数和协方差。

并且还可以分别计算每个维度的常见统计数据,例如平均值和标准差。

stats_agg 提供了与sum,count,corr,covar_pop,stddev 和 stddev_pop 等聚合函数相同的功能,

适用于一条SQL中,包含多个分析函数的场景。

函数用法

stats_agg(y, x)
参数类型:
  • y: double 类型

  • x: double 类型

返回结果:
{ 
  n: bigint,   -- count 
  sx: double,  -- sum(x)- sum(x)
  sx2: double, -- sum((x-sx/n)^2) (sum of squares)
  sx3: double, -- sum((x-sx/n)^3)
  sx4: double, -- sum((x-sx/n)^4)
  sy: double,  -- sum(y)
  sy2: double, -- sum((y-sy/n)^2) (sum of squares)
  sy3: double, -- sum((y-sy/n)^3)
  sy4: double, -- sum((y-sy/n)^4)
  sxy: double, -- sum((x-sx/n)*(y-sy/n)) (sum of products) 
}

示例

想象一下,你有一张表记录了某个测试项目的执行情况,其中 x 表示时间,y 表示对应的测试数据。你想要了解这些测试数据的分布规律,而 stats_agg 就是你的得力助手。

create table if not exists test_stats(x bigint, y bigint);
insert into test_stats(time, x, y) values
(1, 1, 1),
(2, 1, 2),
(3, 1, 3),
(4, 1, 4),
(5, 1, 5),
(6, 2, 1),
(7, 2, 2),
(8, 2, 3),
(9, 2, 4),
(10, 2, 5);
select stats_agg(y, x) from test_stats;

在这个例子中,stats_agg 会告诉你这些测试数据的数量(n)、时间的总和(sx)、时间的平方和(sx2),以及测试数据的总和(sy)、测试数据的平方和(sy2)等等。

+------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------+
| stats_agg(test_stats.y,test_stats.x)                                                                                                                       |
+------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------+
| {n: 10, sx: 15.0, sx2: 2.5, sx3: -2.7755575615628914e-16, sx4: 0.6249999999999999, sy: 30.0, sy2: 20.0, sy3: -1.7763568394002505e-15, sy4: 68.0, sxy: 0.0} |
+------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------+

注意事项

输入参数都不为 NULL 时才纳入聚合

gauge_agg

用途

适用于监控系统、物联网应用和金融领域,提供时间段内的数据快照。

函数用法

gauge_agg(time, value)
参数类型:
  • time: Timestamp 类型

  • value: DOUBLE 类型

返回结果:
{ 
  first: { ts: Timestamp, value: Double },
  second: { ts: Timestamp, value: Double },
  penultimate: { ts: Timestamp, value: Double },
  last: { ts: Timestamp, value: Double },
  num_elements: Bigint Unsingned
}

示例

这个 SQL 查询使用了 gauge_agg 函数,目的是对空气质量数据按月进行聚合,提供每个月内的压力数据快照。

SELECT gauge_agg(time, pressure) FROM air GROUP BY date_trunc('month', time);

这条查询的目的是从名为 "air" 的数据表中选取时间 (time) 和压力 (pressure) 列的数据,并按照每月的时间戳 (date_trunc('month', time)) 进行分组。最后,对每个月的数据应用 gauge_agg 函数。

+-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------+
| gauge_agg(air.time,air.pressure)                                                                                                                                                                                |
+-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------+
| {first: {ts: 2023-03-01T00:00:00, val: 54.0}, second: {ts: 2023-03-01T00:00:00, val: 59.0}, penultimate: {ts: 2023-03-14T16:00:00, val: 55.0}, last: {ts: 2023-03-14T16:00:00, val: 80.0}, num_elements: 13122} |
| {first: {ts: 2023-01-14T16:00:00, val: 63.0}, second: {ts: 2023-01-14T16:00:00, val: 68.0}, penultimate: {ts: 2023-01-31T23:57:00, val: 77.0}, last: {ts: 2023-01-31T23:57:00, val: 54.0}, num_elements: 16640} |
| {first: {ts: 2023-02-01T00:00:00, val: 54.0}, second: {ts: 2023-02-01T00:00:00, val: 60.0}, penultimate: {ts: 2023-02-28T23:57:00, val: 74.0}, last: {ts: 2023-02-28T23:57:00, val: 59.0}, num_elements: 26880} |
+-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------+

上面的数据,每行结果表示一个月的数据聚合结果。

first 到 last 分别表示每个月内的第一、第二、倒数第二和最后一条数据的时间戳和压力数值。

num_elements 表示该月的数据点数量。

compact_state_agg/state_agg

用途

用于跟踪状态的持续时间,适用于设备健康监控、事件统计等。

函数用法

compact_state_agg(time, state)
state_agg(time, state)
参数类型:
  • time: Timestamp 类型

  • state: 任意类型

返回结果:
{ 
  state_duration: [
    { state: Any, interval: Duration },
    ...
  ],
  state_periods: [
    {
      state: Any,
      periods: [
        { start_time: Timestamp, end_time: Timestamp },
        ...
      ] 
    },
    ...
  ]
}

示例

在一个名为 states 的表中插入了一些包含时间戳和状态信息的数据。然后,通过使用两个不同的 SQL 查询来调用 compact_state_agg 和 state_agg 函数。

CREATE TABLE IF NOT EXISTS states(state STRING);

INSERT INTO states VALUES
('2020-01-01 10:00:00', 'starting'),
('2020-01-01 10:30:00', 'running'),
('2020-01-03 16:00:00', 'error'),
('2020-01-03 18:30:00', 'starting'),
('2020-01-03 19:30:00', 'running'),
('2020-01-05 12:00:00', 'stopping');

compact_state_agg 示例

SELECT compact_state_agg(time, state) FROM states;

返回的结果是一个 JSON 格式的对象,其中包含了不同状态的总持续时间 (state_duration)。在这个示例中,它显示了每个状态的总持续时间,但没有提供每个状态的具体切换周期。

+--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------+
| compact_state_agg(states.time,states.state)                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                          |
+--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------+
| {state_duration: [{state: running, duration: 0 years 0 mons 3 days 22 hours 0 mins 0.000000000 secs}, {state: error, duration: 0 years 0 mons 0 days 2 hours 30 mins 0.000000000 secs}, {state: starting, duration: 0 years 0 mons 0 days 1 hours 30 mins 0.000000000 secs}, {state: stopping, duration: 0 years 0 mons 0 days 0 hours 0 mins 0.000000000 secs}], state_periods: []} |
+--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------+

state_agg 示例

SELECT state_agg(time, state) FROM states;

返回的结果同样是一个 JSON 格式的对象,其中包含了每个状态的总持续时间 (state_duration) 和每个状态的切换周期 (state_periods)。在这个示例中,state_periods 列表显示了每个状态的具体切换周期,包括开始时间和结束时间。

+--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------+
| state_agg(states.time,states.state)                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                |
+--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------+
| {state_duration: [{state: starting, duration: 0 years 0 mons 0 days 1 hours 30 mins 0.000000000 secs}, {state: running, duration: 0 years 0 mons 3 days 22 hours 0 mins 0.000000000 secs}, {state: stopping, duration: 0 years 0 mons 0 days 0 hours 0 mins 0.000000000 secs}, {state: error, duration: 0 years 0 mons 0 days 2 hours 30 mins 0.000000000 secs}], state_periods: [{state: starting, periods: [{start_time: 2020-01-01T10:00:00, end_time: 2020-01-01T10:30:00}, {start_time: 2020-01-03T18:30:00, end_time: 2020-01-03T19:30:00}]}, {state: error, periods: [{start_time: 2020-01-03T16:00:00, end_time: 2020-01-03T18:30:00}]}, {state: running, periods: [{start_time: 2020-01-01T10:30:00, end_time: 2020-01-03T16:00:00}, {start_time: 2020-01-03T19:30:00, end_time: 2020-01-05T12:00:00}]}]} |
+--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------+

注意事项

  • state_agg 会记录每个状态的每个持续时间段,当状态基数较大或持续时间段较分散的情况下,会使用较大内存,谨慎使用。

  • compact_state_agg 返回的数据中不包含 state_periods字段。会将每个状态的所有持续时间段汇总成总时间,占用内存相对较少,两个函数可以根据具体场景来抉择使用。

所以,这两个函数的区别在于 compact_state_agg 更关注总体持续时间,而 state_agg 提供了更详细的状态切换周期信息。

candlestick_agg

用途

适用于金融领域,生成开盘价、收盘价、最高价和最低价的数据。

函数用法

candlestick_agg(time, price, volume)
参数类型:
  • time: Timestamp 类型

  • price: Double  类型

  • volume: Double 类型

返回类型:
{ 
  open: { ts: Timestamp, val: Double },
  close: { ts: Timestamp, val: Double },
  high: { ts: Timestamp, val: Double },
  low: { ts: Timestamp, val: Double },
  volume: { vol: Double, vwap: Double },
}

示例

那么现在创建一个示例数据集。

CREATE TABLE IF NOT EXISTS tick(price bigint ,volume bigint);
INSERT tick(time, price, volume)
VALUES
    ('1999-12-31 00:00:00.000', 111, 444),
    ('1999-12-31 00:00:00.005', 222, 444),
    ('1999-12-31 00:00:00.010', 333, 222),
    ('1999-12-31 00:00:10.015', 444, 111),
    ('1999-12-31 00:00:10.020', 222, 555),
    ('1999-12-31 00:10:00.025', 333, 555),
    ('1999-12-31 00:10:00.030', 444, 333),
    ('1999-12-31 01:00:00.035', 555, 222);

下列语句查询了关于时间序列数据的蜡烛图形式的统计信息,包括开盘价、收盘价、最低价。

SELECT candlestick_agg(time, price, volume) FROM tick;

返回结果:

+-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------+
| candlestick_agg(tick.time,tick.price,tick.volume)                                                                                                                                                                                   |
+-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------+
| {open: {ts: 1999-12-31T00:00:00, val: 111.0}, close: {ts: 1999-12-31T01:00:00.035, val: 555.0}, low: {ts: 1999-12-31T00:00:00, val: 111.0}, high: {ts: 1999-12-31T01:00:00.035, val: 555.0}, volume: {vol: 2886.0, vwap: 850149.0}} |
+-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------+

asap_smooth

用途

ASAP_SMOOTH 是一种降采样函数,适用于可视化和数据探索、预测和模型训练等场景。

函数用法

asap_smooth(time, value, resolution order by time)
参数类型:
  • time: Timestamp 类型

  • value: Double  类型

  • resolution: Bigint 类型

返回结果:
{ 
  time: [ Timestamp, ... ],
  value: [ Double, ... ],
  resolution: Int Unsigned,
}

示例

使用 asap_smooth 函数,对空气质量数据按月进行聚合,并在压力 (pressure) 数据上应用 ASAP (As Soon As Possible) 平滑,以得到平滑的时间序列数据。

SELECT asap_smooth(time, pressure, 10) FROM air GROUP BY date_trunc('month', time);

返回结果:

+------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------+
| asap_smooth(air.time,air.pressure,Int64(10))                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                   |
+------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------+
| {time: [2023-01-14T16:00:00, 2023-01-16T14:13:00, 2023-01-18T12:26:00, 2023-01-20T10:39:00, 2023-01-22T08:52:00, 2023-01-24T07:05:00, 2023-01-26T05:18:00, 2023-01-28T03:31:00, 2023-01-30T01:44:00, 2023-01-31T23:57:00], value: [64.79507211538461, 65.31009615384616, 65.25841346153847, 64.8485576923077, 65.09495192307692, 65.02524038461539, 64.8389423076923, 65.2421875, 65.02103365384616, 65.1141826923077], resolution: 10}        |
| {time: [2023-02-01T00:00:00, 2023-02-04T02:39:40, 2023-02-07T05:19:20, 2023-02-10T07:59:00, 2023-02-13T10:38:40, 2023-02-16T13:18:20, 2023-02-19T15:58:00, 2023-02-22T18:37:40, 2023-02-25T21:17:20, 2023-02-28T23:57:00], value: [65.20982142857143, 64.90625, 64.94828869047619, 64.97916666666667, 64.88504464285714, 64.8203125, 64.64434523809524, 64.88802083333333, 65.0, 64.76004464285714], resolution: 10}                           |
| {time: [2023-03-01T00:00:00, 2023-03-02T12:26:40, 2023-03-04T00:53:20, 2023-03-05T13:20:00, 2023-03-07T01:46:40, 2023-03-08T14:13:20, 2023-03-10T02:40:00, 2023-03-11T15:06:40, 2023-03-13T03:33:20, 2023-03-14T16:00:00], value: [65.29115853658537, 64.58307926829268, 64.7530487804878, 64.76753048780488, 65.14405487804878, 65.4298780487805, 65.1920731707317, 65.10365853658537, 64.86356707317073, 64.83841463414635], resolution: 10} |
+------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------+

注意事项

  • 此函数对时间顺序敏感,在使用时需要添加 `order by time`。

  • 返回值中的 time 和 value 为数组类型。

  • 此函数在执行时会一次性处理所有数据,所以尽可能避免读入大量数据导致过多的内存开销。

CnosDB,这可不是普通的数据库,是你数据冒险的好伙伴,助你在数据的海洋中航行无忧!

CnosDB简介

CnosDB是一款高性能、高易用性的开源分布式时序数据库,现已正式发布及全部开源。

欢迎关注我们的社区网站:https://cn.cnosdb.com

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深度神经网络下的风格迁移模型(C#)

版权声明:本文为博主原创文章,转载请在显著位置标明本文出处以及作者网名,未经作者允许不得用于商业目的。 这个是C#版本的,这里就只放出代码。VB.Net版本请参看 深度神经网络下的风格迁移模型-CSDN博客 斯坦福大学李飞飞团队的…

虚拟机安装windows2012和虚拟机安装国产系统deepin

虚拟机安装windows2012和虚拟机安装国产系统deepin 一.安装windows20121.安装VMWare虚拟机2.1.注意点一:VMWare虚拟网卡2.2.注意点二:配置虚拟网络编辑器3.安装配置Windows Server 2012 R2 二.虚拟机安装deepin1.deepin官网下载ios镜像2.deepin下载合适的…

Webpack基础使用

目录 一.什么是Webpack 二.为什么要使用Webpack 三.Webpack的使用 1.下载yarn包管理器 2.Webpack的安装 3.Webpack的简单使用 4.效果 四.Webpack打包流程 一.什么是Webpack Webpack是一个静态模块打包工具 二.为什么要使用Webpack 在开发中,我们常常会遇到…

Python中NumPy详解

文章目录 NumPyNumPy介绍导入NumPyNumPy数组序列生成数组函数生成数组range,arange,linspace 其他常用函数 N维数组的属性NumPy数组的运算向量运算算数运算逐元素运算、点乘运算 操作数组元素索引访问数组切片访问数组转置与展平 NumPy的广播NumPy的高级…

ISP 状态机轮转和bubble恢复机制

1 ISP的中断类型 ISP中断类型 SOF: 一帧图像数据开始传输 EOF: 一帧图像数据传输完成 REG_UPDATE: ISP寄存器更新完成(每个reg group都有独立的这个中断) EPOCH: ISP某一行结尾(默认20)就会产生此中断 BUFFER DONE: 一帧图像数据ISP完全写到DDR了 2 ISP驱动状态机 通过camer…

看图学源码之FutureTask

RunnableFuture 源码学习: 成员变量 任务的运行状态的转化 package java.util.concurrent; import java.util.concurrent.locks.LockSupport;/**可取消的异步计算。该类提供了Future的基本实现,包括启动和取消计算的方法,查询计算是否完成以…

redis基本用法学习(C#调用FreeRedis操作redis)

FreeRedis属于常用的基于.net的redis客户端,EasyCaching中也提供适配FreeRedis的包。根据参考文献4中的说法,FreeRedis和CsRedis算是近亲(都是GitHub中账号为2881099下的开源项目),因此其用法特别相似。FreeRedis的主要…

WT2605C高品质音频蓝牙语音芯片:外接功放实现双声道DAC输出的优势

在音频处理领域,双声道DAC输出能够提供更为清晰、逼真的音效,增强用户的听觉体验。针对这一需求,唯创知音的WT2605C高品质音频蓝牙语音芯片,通过外接功放实现双声道DAC输出,展现出独特的应用优势。 一、高品质音频处理…

Altium Designer(AD24)新工程复用设计文件图文教程及视频演示

🏡《专栏目录》 目录 1,概述2,复用方法一视频演示2.1,创建工程2.2,复用设计文件 3,复用方法二视频演示4,总结 欢迎点击浏览更多高清视频演示 1,概述 本文简述使用AD软件复用设计文件…

ARM GIC (五)gicv3架构-LPI

在gicv3中,引入了一种新的中断类型。message based interrupts,消息中断。 一、消息中断 外设,不在通过专用中断线,向gic发送中断,而是写gic的寄存器,来发送中断。 这样的一个好处是,可以减少中断线的个数。 为了支持消息中断,gicv3,增加了LPI,来支持消息中断。并且…

Kali Linux—借助 SET+MSF 进行网络钓鱼、生成木马、获主机shell、权限提升、远程监控、钓鱼邮件等完整渗透测试(一)

社会工程学—世界头号黑客凯文米特尼克在《欺骗的艺术》中曾提到,这是一种通过对受害者心理弱点、本能反应、好奇心、信任、贪婪等心理陷阱进行诸如欺骗、伤害等危害手段。 SET最常用的攻击方法有:用恶意附件对目标进行 E-mail 钓鱼攻击、Java Applet攻…

分布式任务调度QuartZ框架使用(通过注解使用quartz)

1、Quartz概述 quartz官网文档:http://www.quartz-scheduler.org/ quartz是一个定时调度的框架,属于比较早期的产品,现在市面上流行的xxl-Job,elastic-Job分布式调度框架都是基于该产品。虽然很多人说quartz的使用不是很方便&am…

web架构师编辑器内容-使用html2canvas获取截图,并处理一些问题

html2canvas-api 为了使用html2canvas完成截图的功能&#xff0c;我们首先先使用一个按钮来测试一下html2canvas的截图功能。 首先在页面上创建一个img标签 <img id"test-image" :style"{ width: 300px}"/>创建一个button按钮&#xff0c;添加点击…

Python实验:关灯游戏

文章目录 前言一、设计表二、关键代码三、运行结果小地图&#xff0c;容易难度&#xff1a;中地图&#xff0c;中等难度&#xff1a;大地图&#xff0c;困难难度&#xff1a; 四、完整代码链接总结 前言 这是一个Python实验作业&#xff0c;内容如下&#xff1a; 题目要求&am…

boss app sig及sp参数,魔改base64

前言 大家好呀,欢迎来到我的博客.2023年12月4日,boss web上线了最新的zp_token,环境检测点又增加了,与此同时app端的关键加密so从32位换成了64位,两者ida反编译so的时候都有反调试,无法直接f5,需要手动调整让ida重新识别.google了一下几乎找不到任何有关boss app的文章,所以这…

玩转 Scrapy 框架 (一):Scrapy 框架介绍及使用入门

目录 一、Scrapy 框架介绍二、Scrapy 入门 一、Scrapy 框架介绍 简介&#xff1a; Scrapy 是一个基于 Python 开发的爬虫框架&#xff0c;可以说它是当前 Python 爬虫生态中最流行的爬虫框架&#xff0c;该框架提供了非常多爬虫的相关组件&#xff0c;架构清晰&#xff0c;可扩…

SpringSecurity深度解析与实践(3)

这里写自定义目录标题 引言SpringSecurity之授权授权介绍java权限集成 登录失败三次用户上锁 引言 SpringSecurity深度解析与实践&#xff08;2&#xff09;的网址 SpringSecurity之授权 授权介绍 Spring Security 中的授权分为两种类型&#xff1a; 基于角色的授权&#…

基于Springboot的留守儿童爱心网站(有报告)。Javaee项目,springboot项目。

演示视频&#xff1a; 基于Springboot的留守儿童爱心网站(有报告)。Javaee项目&#xff0c;springboot项目。 项目介绍&#xff1a; 采用M&#xff08;model&#xff09;V&#xff08;view&#xff09;C&#xff08;controller&#xff09;三层体系结构&#xff0c;通过Spring…

怎么做好数字化工厂的建设?

怎样建设好的数字化工厂&#xff0c;不但须要有充足的费用预算&#xff0c;更加需要科学研究的计划和设计方案&#xff0c;一般做好智能化基本建设&#xff0c;务必要根据下列流程&#xff1a; 一.信息管理系统的计划和设计方案   许多的工厂会购买许多的单独的信息管理系统&…