Java 原生接口

安装

依赖

  • JDK >= 1.8
  • Maven >= 3.6

安装方法

在根目录下运行：

  1. mvn clean install -pl iotdb-client/session -am -Dmaven.test.skip=true

在 MAVEN 中使用原生接口

  1. <dependencies>
  2.     <dependency>
  3.       <groupId>org.apache.iotdb</groupId>
  4.       <artifactId>iotdb-session</artifactId>
  5.       <version>${project.version}</version>
  6.     </dependency>
  7. </dependencies>

语法说明

  • 对于 IoTDB-SQL 接口：传入的 SQL 参数需要符合 语法规范 ，并且针对 JAVA 字符串进行反转义，如双引号前需要加反斜杠。（即：经 JAVA 转义之后与命令行执行的 SQL 语句一致。）
  • 对于其他接口：
    • 经参数传入的路径或路径前缀中的节点： 在 SQL 语句中需要使用反引号（`）进行转义的，此处均需要进行转义。
    • 经参数传入的标识符（如模板名）：在 SQL 语句中需要使用反引号（`）进行转义的，均可以不用进行转义。
  • 语法说明相关代码示例可以参考：example/session/src/main/java/org/apache/iotdb/SyntaxConventionRelatedExample.java

基本接口说明

下面将给出 Session 对应的接口的简要介绍和对应参数：

初始化

  • 初始化 Session
  1. // 全部使用默认配置
  2. session = new Session.Builder.build();
  4. // 指定一个可连接节点
  5. session = 
  6.     new Session.Builder()
  7.         .host(String host)
  8.         .port(int port)
  9.         .build();
  11. // 指定多个可连接节点
  12. session = 
  13.     new Session.Builder()
  14.         .nodeUrls(List<String> nodeUrls)
  15.         .build();
  17. // 其他配置项
  18. session = 
  19.     new Session.Builder()
  20.         .fetchSize(int fetchSize)
  21.         .username(String username)
  22.         .password(String password)
  23.         .thriftDefaultBufferSize(int thriftDefaultBufferSize)
  24.         .thriftMaxFrameSize(int thriftMaxFrameSize)
  25.         .enableRedirection(boolean enableRedirection)
  26.         .version(Version version)
  27.         .build();

其中，version 表示客户端使用的 SQL 语义版本，用于升级 0.13 时兼容 0.12 的 SQL 语义，可能取值有：V_0_12、V_0_13、V_1_0。

  • 开启 Session
  1. void open()
  • 开启 Session，并决定是否开启 RPC 压缩
  1. void open(boolean enableRPCCompression)

注意: 客户端的 RPC 压缩开启状态需和服务端一致

  • 关闭 Session
  1. void close()

数据定义接口 DDL

Database 管理

  • 设置 database
  1. void setStorageGroup(String storageGroupId)
  • 删除单个或多个 database
  1. void deleteStorageGroup(String storageGroup)
  2. void deleteStorageGroups(List<String> storageGroups)

时间序列管理

  • 创建单个或多个时间序列
  1. void createTimeseries(String path, TSDataType dataType,
  2.       TSEncoding encoding, CompressionType compressor, Map<String, String> props,
  3.       Map<String, String> tags, Map<String, String> attributes, String measurementAlias)
  5. void createMultiTimeseries(List<String> paths, List<TSDataType> dataTypes,
  6.       List<TSEncoding> encodings, List<CompressionType> compressors,
  7.       List<Map<String, String>> propsList, List<Map<String, String>> tagsList,
  8.       List<Map<String, String>> attributesList, List<String> measurementAliasList)
  • 创建对齐时间序列
  1. void createAlignedTimeseries(String prefixPath, List<String> measurements,
  2.       List<TSDataType> dataTypes, List<TSEncoding> encodings,
  3.       List <CompressionType> compressors, List<String> measurementAliasList);

注意：目前暂不支持使用传感器别名。

  • 删除一个或多个时间序列
  1. void deleteTimeseries(String path)
  2. void deleteTimeseries(List<String> paths)
  • 检测时间序列是否存在
  1. boolean checkTimeseriesExists(String path)

元数据模版

  • 创建元数据模板，可以通过先后创建 Template、MeasurementNode 的对象，描述模板内物理量结构与类型、编码方式、压缩方式等信息，并通过以下接口创建模板
  1. public void createSchemaTemplate(Template template);
  3. Class Template {
  4.     private String name;
  5.     private boolean directShareTime;
  6.     Map<String, Node> children;
  7.     public Template(String name, boolean isShareTime);
  9.     public void addToTemplate(Node node);
  10.     public void deleteFromTemplate(String name);
  11.     public void setShareTime(boolean shareTime);
  12. }
  14. Abstract Class Node {
  15.     private String name;
  16.     public void addChild(Node node);
  17.     public void deleteChild(Node node);
  18. }
  20. Class MeasurementNode extends Node {
  21.     TSDataType dataType;
  22.     TSEncoding encoding;
  23.     CompressionType compressor;
  24.     public MeasurementNode(String name, 
  25.                            TSDataType dataType, 
  26.                            TSEncoding encoding,
  27.                           CompressionType compressor);
  28. }

通过上述类的实例描述模板时，Template 内应当仅能包含单层的 MeasurementNode，具体可以参见如下示例：

  1. MeasurementNode nodeX = new MeasurementNode("x", TSDataType.FLOAT, TSEncoding.RLE, CompressionType.SNAPPY);
  2. MeasurementNode nodeY = new MeasurementNode("y", TSDataType.FLOAT, TSEncoding.RLE, CompressionType.SNAPPY);
  3. MeasurementNode nodeSpeed = new MeasurementNode("speed", TSDataType.DOUBLE, TSEncoding.GORILLA, CompressionType.SNAPPY);
  5. // This is the template we suggest to implement
  6. Template flatTemplate = new Template("flatTemplate");
  7. template.addToTemplate(nodeX);
  8. template.addToTemplate(nodeY);
  9. template.addToTemplate(nodeSpeed);
  11. createSchemaTemplate(flatTemplate);
  • 完成模板挂载操作后，可以通过如下的接口在给定的设备上使用模板注册序列，或者也可以直接向相应的设备写入数据以自动使用模板注册序列。
  1. void createTimeseriesUsingSchemaTemplate(List<String> devicePathList)
  • 将名为’templateName’的元数据模板挂载到’prefixPath’路径下，在执行这一步之前，你需要创建名为’templateName’的元数据模板
  • 请注意，我们强烈建议您将模板设置在 database 或 database 下层的节点中，以更好地适配未来版本更新及各模块的协作
  1. void setSchemaTemplate(String templateName, String prefixPath)
  • 将模板挂载到 MTree 上之后，你可以随时查询所有模板的名称、某模板被设置到 MTree 的所有路径、所有正在使用某模板的所有路径，即如下接口：
  1. /** @return All template names. */
  2. public List<String> showAllTemplates();
  4. /** @return All paths have been set to designated template. */
  5. public List<String> showPathsTemplateSetOn(String templateName);
  7. /** @return All paths are using designated template. */
  8. public List<String> showPathsTemplateUsingOn(String templateName)
  • 如果你需要删除某一个模板，请确保在进行删除之前，MTree 上已经没有节点被挂载了模板，对于已经被挂载模板的节点，可以用如下接口卸载模板；
  1. void unsetSchemaTemplate(String prefixPath, String templateName);
  2. public void dropSchemaTemplate(String templateName);
  • 请注意，如果一个子树中有多个孩子节点需要使用模板，可以在其共同父母节点上使用 setSchemaTemplate 。而只有在已有数据点插入模板对应的物理量时，模板才会被设置为激活状态，进而被 show timeseries 等查询检测到。
  • 卸载’prefixPath’路径下的名为’templateName’的元数据模板。你需要保证给定的路径’prefixPath’下需要有名为’templateName’的元数据模板。

注意：目前不支持从曾经在’prefixPath’路径及其后代节点使用模板插入数据后（即使数据已被删除）卸载模板。

数据操作接口 DML

数据写入

推荐使用 insertTablet 帮助提高写入效率

  • 插入一个 Tablet，Tablet 是一个设备若干行数据块，每一行的列都相同
    • 写入效率高
    • 支持批量写入
    • 支持写入空值：空值处可以填入任意值，然后通过 BitMap 标记空值
  1. void insertTablet(Tablet tablet)
  3. public class Tablet {
  4.   /** deviceId of this tablet */
  5.   public String prefixPath;
  6.   /** the list of measurement schemas for creating the tablet */
  7.   private List<MeasurementSchema> schemas;
  8.   /** timestamps in this tablet */
  9.   public long[] timestamps;
  10.   /** each object is a primitive type array, which represents values of one measurement */
  11.   public Object[] values;
  12.   /** each bitmap represents the existence of each value in the current column. */
  13.   public BitMap[] bitMaps;
  14.   /** the number of rows to include in this tablet */
  15.   public int rowSize;
  16.   /** the maximum number of rows for this tablet */
  17.   private int maxRowNumber;
  18.   /** whether this tablet store data of aligned timeseries or not */
  19.   private boolean isAligned;
  20. }
  • 插入多个 Tablet
  1. void insertTablets(Map<String, Tablet> tablets)

  • 插入一个 Record，一个 Record 是一个设备一个时间戳下多个测点的数据。这里的 value 是 Object 类型，相当于提供了一个公用接口，后面可以通过 TSDataType 将 value 强转为原类型

    其中，Object 类型与 TSDataType 类型的对应关系如下表所示：

    TSDataTypeObject
    BOOLEANBoolean
    INT32Integer
    INT64Long
    FLOATFloat
    DOUBLEDouble
    TEXTString, Binary
  1. void insertRecord(String prefixPath, long time, List<String> measurements,
  2.    List<TSDataType> types, List<Object> values)
  • 插入多个 Record
  1. void insertRecords(List<String> deviceIds,
  2.         List<Long> times,
  3.         List<List<String>> measurementsList,
  4.         List<List<TSDataType>> typesList,
  5.         List<List<Object>> valuesList)
  • 插入同属于一个 device 的多个 Record
  1. void insertRecordsOfOneDevice(String deviceId, List<Long> times,
  2.     List<List<String>> measurementsList, List<List<TSDataType>> typesList,
  3.     List<List<Object>> valuesList)

带有类型推断的写入

当数据均是 String 类型时，我们可以使用如下接口，根据 value 的值进行类型推断。例如：value 为 “true” ，就可以自动推断为布尔类型。value 为 “3.2” ，就可以自动推断为数值类型。服务器需要做类型推断，可能会有额外耗时，速度较无需类型推断的写入慢

  • 插入一个 Record，一个 Record 是一个设备一个时间戳下多个测点的数据
  1. void insertRecord(String prefixPath, long time, List<String> measurements, List<String> values)
  • 插入多个 Record
  1. void insertRecords(List<String> deviceIds, List<Long> times,
  2.    List<List<String>> measurementsList, List<List<String>> valuesList)
  • 插入同属于一个 device 的多个 Record
  1. void insertStringRecordsOfOneDevice(String deviceId, List<Long> times,
  2.     List<List<String>> measurementsList, List<List<String>> valuesList)

对齐时间序列的写入

对齐时间序列的写入使用 insertAlignedXXX 接口，其余与上述接口类似：

  • insertAlignedRecord
  • insertAlignedRecords
  • insertAlignedRecordsOfOneDevice
  • insertAlignedStringRecordsOfOneDevice
  • insertAlignedTablet
  • insertAlignedTablets

数据删除

  • 删除一个或多个时间序列在某个时间点前或这个时间点的数据
  1. void deleteData(String path, long endTime)
  2. void deleteData(List<String> paths, long endTime)

数据查询

  • 时间序列原始数据范围查询：
    • 指定的查询时间范围为左闭右开区间，包含开始时间但不包含结束时间。
  1. SessionDataSet executeRawDataQuery(List<String> paths, long startTime, long endTime);

  • 最新点查询：

    • 查询最后一条时间戳大于等于某个时间点的数据。
    1. SessionDataSet executeLastDataQuery(List<String> paths, long lastTime);
    • 快速查询单设备下指定序列最新点，支持重定向；如果您确认使用的查询路径是合法的，可将isLegalPathNodes置为true以避免路径校验带来的性能损失。
    1. SessionDataSet executeLastDataQueryForOneDevice(
    2.     String db, String device, List<String> sensors, boolean isLegalPathNodes);

  • 聚合查询：

    • 支持指定查询时间范围。指定的查询时间范围为左闭右开区间，包含开始时间但不包含结束时间。
    • 支持按照时间区间分段查询。
  1. SessionDataSet executeAggregationQuery(List<String> paths, List<Aggregation> aggregations);
  3. SessionDataSet executeAggregationQuery(
  4.     List<String> paths, List<Aggregation> aggregations, long startTime, long endTime);
  6. SessionDataSet executeAggregationQuery(
  7.     List<String> paths,
  8.     List<Aggregation> aggregations,
  9.     long startTime,
  10.     long endTime,
  11.     long interval);
  13. SessionDataSet executeAggregationQuery(
  14.     List<String> paths,
  15.     List<Aggregation> aggregations,
  16.     long startTime,
  17.     long endTime,
  18.     long interval,
  19.     long slidingStep);

IoTDB-SQL 接口

  • 执行查询语句
  1. SessionDataSet executeQueryStatement(String sql)
  • 执行非查询语句
  1. void executeNonQueryStatement(String sql)

写入测试接口 (用于分析网络带宽)

不实际写入数据，只将数据传输到 server 即返回

  • 测试 insertRecord
  1. void testInsertRecord(String deviceId, long time, List<String> measurements, List<String> values)
  3. void testInsertRecord(String deviceId, long time, List<String> measurements,
  4.         List<TSDataType> types, List<Object> values)
  • 测试 testInsertRecords
  1. void testInsertRecords(List<String> deviceIds, List<Long> times,
  2.         List<List<String>> measurementsList, List<List<String>> valuesList)
  4. void testInsertRecords(List<String> deviceIds, List<Long> times,
  5.         List<List<String>> measurementsList, List<List<TSDataType>> typesList,
  6.         List<List<Object>> valuesList)
  • 测试 insertTablet
  1. void testInsertTablet(Tablet tablet)
  • 测试 insertTablets
  1. void testInsertTablets(Map<String, Tablet> tablets)

示例代码

浏览上述接口的详细信息，请参阅代码 session/src/main/java/org/apache/iotdb/session/Session.java

使用上述接口的示例代码在 example/session/src/main/java/org/apache/iotdb/SessionExample.java

使用对齐时间序列和元数据模板的示例可以参见 example/session/src/main/java/org/apache/iotdb/AlignedTimeseriesSessionExample.java

针对原生接口的连接池

我们提供了一个针对原生接口的连接池 (SessionPool)，使用该接口时，你只需要指定连接池的大小，就可以在使用时从池中获取连接。
如果超过 60s 都没得到一个连接的话，那么会打印一条警告日志，但是程序仍将继续等待。

当一个连接被用完后，他会自动返回池中等待下次被使用；
当一个连接损坏后，他会从池中被删除，并重建一个连接重新执行用户的操作；
你还可以像创建 Session 那样在创建 SessionPool 时指定多个可连接节点的 url，以保证分布式集群中客户端的高可用性。

对于查询操作：

  1. 使用 SessionPool 进行查询时，得到的结果集是SessionDataSet的封装类SessionDataSetWrapper;
  2. 若对于一个查询的结果集，用户并没有遍历完且不再想继续遍历时，需要手动调用释放连接的操作closeResultSet;
  3. 若对一个查询的结果集遍历时出现异常，也需要手动调用释放连接的操作closeResultSet.
  4. 可以调用 SessionDataSetWrapper 的 getColumnNames() 方法得到结果集列名

使用示例可以参见 session/src/test/java/org/apache/iotdb/session/pool/SessionPoolTest.java

或 example/session/src/main/java/org/apache/iotdb/SessionPoolExample.java

集群信息相关的接口 （仅在集群模式下可用）

集群信息相关的接口允许用户获取如数据分区情况、节点是否当机等信息。
要使用该 API，需要增加依赖：

  1. <dependencies>
  2.     <dependency>
  3.       <groupId>org.apache.iotdb</groupId>
  4.       <artifactId>iotdb-thrift-cluster</artifactId>
  5.       <version>${project.version}</version>
  6.     </dependency>
  7. </dependencies>

建立连接与关闭连接的示例：

  1. import org.apache.thrift.protocol.TBinaryProtocol;
  2. import org.apache.thrift.transport.TSocket;
  3. import org.apache.thrift.transport.TTransport;
  4. import org.apache.thrift.transport.TTransportException;
  5. import org.apache.iotdb.rpc.RpcTransportFactory;
  7. public class CluserInfoClient {
  8.   TTransport transport;
  9.   ClusterInfoService.Client client;
  10.   public void connect() {
  11.     transport =
  12.       RpcTransportFactory.INSTANCE.getTransport(
  13.         new TSocket(
  14.           // the RPC address
  15.           IoTDBDescriptor.getInstance().getConfig().getRpcAddress(),
  16.           // the RPC port
  17.           ClusterDescriptor.getInstance().getConfig().getClusterRpcPort()));
  18.     try {
  19.       transport.open();
  20.     } catch (TTransportException e) {
  21.       Assert.fail(e.getMessage());
  22.     }
  23.     //get the client
  24.     client = new ClusterInfoService.Client(new TBinaryProtocol(transport));
  25.    }
  26.   public void close() {
  27.     transport.close();
  28.   }  
  29. }

API 列表：

  • 获取集群中的各个节点的信息（构成哈希环）
  1. list<Node> getRing();
  • 给定一个路径（应包括一个 SG 作为前缀）和起止时间，获取其覆盖的数据分区情况：
  1. /**
  2.  * @param path input path (should contains a database name as its prefix)
  3.  * @return the data partition info. If the time range only covers one data partition, the the size
  4.  * of the list is one.
  5.  */
  6. list<DataPartitionEntry> getDataPartition(1:string path, 2:long startTime, 3:long endTime);
  • 给定一个路径（应包括一个 SG 作为前缀），获取其被分到了哪个节点上：
  1. /**
  2.  * @param path input path (should contains a database name as its prefix)
  3.  * @return metadata partition information
  4.  */
  5. list<Node> getMetaPartition(1:string path);
  • 获取所有节点的死活状态：
  1. /**
  2.  * @return key: node, value: live or not
  3.  */
  4. map<Node, bool> getAllNodeStatus();
  • 获取当前连接节点的 Raft 组信息（投票编号等）（一般用户无需使用该接口）:
  1. /**
  2.  * @return A multi-line string with each line representing the total time consumption, invocation
  3.  *     number, and average time consumption.
  4.  */
  5. string getInstrumentingInfo();