時序數據庫和關係型數據庫的區別

一、數據結構

時序數據庫和關係型數據庫的數據結構存在着較大的不同。關係型數據庫中的數據結構是表格形式的，每個表格有多個字段。而時序數據庫中的數據結構是基於時間序列的，每個數據點包含時間戳和相應的數值。

<!-- 關係型數據庫表格結構示例-->
CREATE TABLE student(
  id int,
  name varchar(20),
  age int,
  gender varchar(10)
);

<!-- 時序數據庫數據結構示例-->
CREATE RETENTION POLICY "seven_days" ON "school"."student"
  DURATION 7d REPLICATION 1 SHARD DURATION 1d DEFAULT
<!-- 每個數據點包含時間戳和相應的數值-->
INSERT INTO "seven_days"."student" (time, id, name, age, gender) VALUES (1512736600000000000, 101, 'Tom', 18, 'male');

二、數據查詢

在時序數據庫和關係型數據庫之間，數據查詢是最主要的區別。關係型數據庫的數據查詢通常會用SQL語言，查詢的方式是對多個表格進行JOIN操作。而在時序數據庫中則需要合理使用時間序列函數和操作符。此外，時序數據庫的查詢速度比關係型數據庫更快一些。

<!-- 關係型數據庫查詢示例：對三個表格進行JOIN操作-->
SELECT student.id, student.name, student.gender, class.name, grade.score
FROM student
JOIN class ON student.class_id = class.id
JOIN grade ON student.id = grade.student_id;

<!-- 時序數據庫查詢示例：使用時間序列函數和操作符-->
SELECT value FROM cpu WHERE time > now() - 6h;

三、數據存儲

時序數據庫和關係型數據庫在數據存儲方面也存在巨大不同。時序數據庫採用的是按列存儲，即數據以列的形式存儲在磁盤上，這種存儲方式更易於數據的壓縮和快速讀取。相比之下，關係型數據庫則使用的是行存儲，即每個數據行按順序存儲，並且不同列之間相互獨立的存儲。

<!-- 時序數據庫存儲方式示例：按列存儲-->
CREATE TABLE cpu (timestamp TIMESTAMP, usage_user DOUBLE, usage_system DOUBLE, usage_idle DOUBLE);
INSERT INTO cpu (1512736600, 34.5, 56.7, 9.8);
INSERT INTO cpu (1512736660, 23.4, 34.2, 42.4);

<!-- 關係型數據庫存儲方式示例：按行存儲-->
CREATE TABLE student(id INT, name VARCHAR(20), age INT);
INSERT INTO student (1, 'Mike', 18);
INSERT INTO student (2, 'Lucy', 20);

四、數據處理

時序數據庫比關係型數據庫更適合數據流處理和即時分析。時序數據庫可以通過流水線的方式處理數據，一次只處理一小段數據並在下一步驟中保留信息。這種處理方式可以使增量處理的速度更快。關係型數據庫則用於靜態分析，因為數據變化頻率較低。

<!-- 時序數據庫數據處理示例-->
SELECT MEAN(usage_user) 
FROM cpu
WHERE time > '2021-09-01T00:00:00Z' AND time < '2021-09-02T00:00:00Z'

<!-- 關係型數據庫數據處理示例-->
SELECT AVG(age) 
FROM student;

五、數據複製與負載均衡

時序數據庫和關係型數據庫的數據複製和負載均衡也存在着顯著的不同。時序數據庫的數據複製通常使用的是多主複製，即多副本的主節點可以寫入新數據，而其他節點則會複製這些數據。而關係型數據庫的數據複製通常採用的是主從複製，即主節點是唯一的可寫節點，從節點只用於讀取和副本備份。

<!-- 時序數據庫數據複製方式示例-->
CREATE DATABASE mydb WITH DURATION 30d REPLICATION 2;

<!-- 關係型數據庫數據複製方式示例-->
CREATE TABLE employee (id INT PRIMARY KEY, name VARCHAR(20), age INT, gender VARCHAR(10));
ALTER TABLE employee ADD COLUMN phone VARCHAR(30);
ALTER TABLE employee DROP COLUMN age;