UnitDB: Golang高性能物联网时序数据库与实时消息系统插件库

UnitDB 是一个专为物联网(IoT)场景设计的高性能时序数据库与实时消息系统，特别适合处理设备产生的时序数据和实时消息通信。以下是关于UnitDB的详细介绍和使用示例。

UnitDB核心特性

1. 高性能时序数据存储：优化了时间序列数据的写入和查询
2. 实时消息系统：支持设备间的实时消息传递
3. 轻量级设计：适合嵌入式系统和资源受限环境
4. 简单易用的API：提供简洁的Golang接口
5. 低延迟：为实时物联网应用优化

安装UnitDB

go get github.com/unit-io/unitdb

基本使用示例

1. 初始化数据库连接

package main

import (
	"log"
	"time"

	"github.com/unit-io/unitdb"
)

func main() {
	// 打开数据库连接
	db, err := unitdb.Open("iot_data.unit")
	if err != nil {
		log.Fatal(err)
	}
	defer db.Close()

	// 创建时序数据表
	err = db.CreateTimeseries("temperature")
	if err != nil {
		log.Fatal(err)
	}
}

2. 写入时序数据

func writeTimeSeriesData(db *unitdb.DB) {
	// 获取时序数据写入器
	writer, err := db.Writer("temperature")
	if err != nil {
		log.Fatal(err)
	}

	// 模拟写入温度数据
	for i := 0; i < 10; i++ {
		// 当前时间戳
		ts := time.Now().UnixNano()
		// 模拟温度值 (20.0 - 25.0)
		value := 20.0 + float64(i)/2.0

		err := writer.Write(ts, value)
		if err != nil {
			log.Printf("写入失败: %v", err)
			continue
		}

		time.Sleep(1 * time.Second) // 模拟1秒间隔
	}
}

3. 查询时序数据

func queryTimeSeriesData(db *unitdb.DB) {
	// 获取时序数据读取器
	reader, err := db.Reader("temperature")
	if err != nil {
		log.Fatal(err)
	}

	// 查询最近1小时的数据
	end := time.Now()
	start := end.Add(-1 * time.Hour)

	// 执行查询
	points, err := reader.ReadRange(start.UnixNano(), end.UnixNano())
	if err != nil {
		log.Fatal(err)
	}

	// 打印查询结果
	for _, point := range points {
		t := time.Unix(0, point.Timestamp)
		fmt.Printf("%s: %.2f\n", t.Format(time.RFC3339), point.Value)
	}
}

4. 实时消息系统使用

func realTimeMessaging(db *unitdb.DB) {
	// 创建消息主题
	topic := "device/123/commands"
	
	// 发布消息
	publisher := db.Publisher(topic)
	err := publisher.Publish([]byte("turn_on"))
	if err != nil {
		log.Fatal(err)
	}

	// 订阅消息
	subscriber := db.Subscriber(topic)
	msgCh, err := subscriber.Subscribe()
	if err != nil {
		log.Fatal(err)
	}

	// 处理接收到的消息
	go func() {
		for msg := range msgCh {
			fmt.Printf("收到消息: %s\n", string(msg.Data))
		}
	}()
}

高级功能

1. 批量写入优化

func batchWrite(db *unitdb.DB) {
	writer, err := db.Writer("humidity")
	if err != nil {
		log.Fatal(err)
	}

	// 准备批量数据
	var batch []unitdb.DataPoint
	now := time.Now()
	for i := 0; i < 1000; i++ {
		batch = append(batch, unitdb.DataPoint{
			Timestamp: now.Add(time.Duration(i) * time.Second).UnixNano(),
			Value:     40.0 + float64(i%10),
		})
	}

	// 执行批量写入
	err = writer.WriteBatch(batch)
	if err != nil {
		log.Fatal(err)
	}
}

2. 数据聚合查询

func aggregateQuery(db *unitdb.DB) {
	reader, err := db.Reader("temperature")
	if err != nil {
		log.Fatal(err)
	}

	end := time.Now()
	start := end.Add(-24 * time.Hour)

	// 查询每小时的平均温度
	aggPoints, err := reader.Aggregate(
		start.UnixNano(), 
		end.UnixNano(),
		unitdb.AggregateMean,
		1*time.Hour,
	)
	if err != nil {
		log.Fatal(err)
	}

	for _, point := range aggPoints {
		t := time.Unix(0, point.Timestamp)
		fmt.Printf("%s: 平均温度 %.2f\n", t.Format("2006-01-02 15:04"), point.Value)
	}
}

性能优化建议

1. 批量写入：尽量使用批量写入接口减少IO操作
2. 合理设置分区：根据数据量大小设置合适的分区策略
3. 内存缓存：对于频繁访问的数据启用内存缓存
4. 压缩设置：根据数据类型选择合适的压缩算法
5. 定期维护：执行压缩和优化操作保持数据库性能

适用场景

• 物联网设备监控
• 工业传感器数据采集
• 实时数据分析
• 设备间消息通信
• 边缘计算场景

UnitDB 通过其简洁的API和高性能设计，为Golang开发者提供了处理物联网时序数据和实时消息的高效解决方案。根据实际应用场景，你可以进一步探索其高级功能和配置选项。