隨著云原生時序數據庫（Time Series Database，TSDB） TDengine 3.0 的發布，很多用戶其(qi)實會(hui)好奇：“和(he) 2.0 比(bi)起來，3.0 有哪些直觀的優化(hua)呢？”

本文將以(yi) Update 這一功能的變化為(wei)例，具體介紹一下 3.0 的細(xi)致優化。

和 2.0 比起來，3.0 版本的 Update 不再需要參數配置，“部分列更新”成為數據庫本身的特性，并且還解決了 2.0 的 Update 機制的一些不足。 

一、2.0 時代的 Update:

對(dui)于 TDengine 的 Update 功能，老(lao)用戶應(ying)該都比(bi)較清楚(chu)：

在 2.0 版本(ben)中，TDengine 通過對(dui) database 級別參數值 “update” 的(de)配置，來完成(cheng)對(dui)相同時間戳行的(de)數據更(geng)新。

1. update 為 0 ，不更新；
2. update 為 1 ，整行更新，未指定值的列會被更新為 NULL；
3. update 為 2，部分列更新，未指定值或者寫入 NULL 的列會保留原有值。

一(yi)開始，TDengine 只支持 update 為 1 （即(ji)整行更新）。但在很(hen)多場景下(xia)，用戶往往不會在同一(yi)時間更新一(yi)張表中的所有(you)列，因此我們后續又支持了(le) update 為 2（即(ji)部(bu)分列更新）。

顯然，部(bu)分(fen)列(lie)更新(xin)(xin)更為靈活(huo)，因為它(ta)既可(ke)以做到整(zheng)行更新(xin)(xin)，又可(ke)以做到局部(bu)更新(xin)(xin)。但是通過它(ta)的邏(luo)輯，我(wo)們(men)或許會有(you)(you)這樣(yang)的疑(yi)問：如(ru)果我(wo)想把一個值更新(xin)(xin)為 NULL 值，應該怎么辦呢？這個疑(yi)問是有(you)(you)道理的。不過 2.0 版本并不支持這樣(yang)的更新(xin)(xin)。

在(zai) 2.0 的版本中(zhong)，數據可以被分(fen)為兩(liang)大類 NORMAL 和 NULL 。 NORMAL 類代表(biao) TDengine 所有數據類型中(zhong)的非(fei)空(kong)值(zhi)字面(mian)(mian)量(liang)，而 NULL 則代表(biao)所有數據類型的空(kong)值(zhi)字面(mian)(mian)量(liang)。

當 Update 行為發生時，它的邏輯(ji)是 ：如(ru)果在(zai)某(mou)一行 insert 語句中沒有顯式寫入某(mou)一列(lie)值(zhi)的話(hua)，會(hui)認為該列(lie)輸入了 NULL 值(zhi)。

所以(yi)下(xia)面這兩種寫(xie)法的語義其實是一樣(yang)的。

1. insert into t1 (ts,num1,num2) values (“xxxx”,1,2) ;
2. insert into t1 values (“xxxxx”,1,2,NULL) ;

所以在 update 為 1 時，上述兩個(ge) SQL 都會用 NULL 值會覆蓋掉 num3 原(yuan)有的值。

而在 update 為(wei) 2 時，上述兩個 SQL 又(you)都會保留(liu) num3 原有的(de)值。

因此，上述設(she)定(ding)會導致 2.0 版(ban)本(ben)無法把一個值更新為 NULL 值。

二、3.0 時代的 Update:

為(wei)了避免這一問(wen)題，從 3.0 版本開始，TDengine 引(yin)入了 None 值（未賦值）語(yu)義——當用(yong)戶進行 insert 輸入時(shi)，如果未對某一列進行顯(xian)式輸入（如上面的 SQL 語(yu)句 1），taosc 不再將其(qi)置為(wei) NULL，而是將該列標識(shi)為(wei) None（對外查詢仍顯(xian)示為(wei) Null）。

因(yin)此(ci)，仍然以上述(shu)兩個 SQL 為例(li)，在 3.0 版(ban)本的 Update 場景中(zhong)，它們已經有了不(bu)同(tong)：

1. Insert into t1 (ts,num1,num2) values (“xxxxx”,1,2); （對于 num3 列, 標記為 NONE）
2. insert into t1 values (“xxxxx”,1,2,NULL);（對于 num3 列, 標記為 NULL）

而(er) 3.0 的(de)(de) Update 規則為：如果寫入的(de)(de)是(shi) NORMAL/NULL ，那么(me)就取(qu)版本號(hao)比(bi)較大的(de)(de)行，如果我寫入的(de)(de)是(shi) NONE，那么(me)就取(qu)版本號(hao)比(bi)較小的(de)(de)行，所以：

• SQL 語句 1 會把 t1 表的 num1 和 num2 列都更新成最值，num3 保持原樣（因為 num3 要和 NONE 取版本比較小的行）；
• SQL 語句 2 會把 t1 表的 num1 和 num2 列都更新成最值，num3 更新成 null（因為 num3 要和 NULL 取版本比較大的行）。

由上可見，由于(yu) NONE 的(de)(de)引入，3.0 已經可以在無需任何配置的(de)(de)情況(kuang)下，以部分列更新模式來(lai)進行數據更新了(le)。

可以用這幾條簡(jian)單的 SQL 來體驗 TDengine 的這個(ge)新特性：

CREATE TABLE `t1` (`ts` TIMESTAMP, `num1` INT, `num2` INT, `num3` INT);
insert into t1 values ("2020-01-01 01:00:00",1,1,1);
insert into t1 (ts,num1,num2) values ("2020-01-01 01:00:00",2,2);
insert into t1 values ("2020-01-01 01:00:00",3,3,null);

三、更新邏輯

其(qi)實，TDengine 不論是(shi)在 2.0 還是(shi) 3.0 時代，更(geng)(geng)(geng)新(xin)(xin)的(de)(de)邏輯都(dou)是(shi)類似的(de)(de)：3.0 是(shi)不論在硬盤(pan)(pan)還是(shi)內(nei)存的(de)(de)數(shu)(shu)據(ju)都(dou)只(zhi)是(shi)標記更(geng)(geng)(geng)新(xin)(xin)（寫入時間戳相同的(de)(de)數(shu)(shu)據(ju)會生成子數(shu)(shu)據(ju)塊(kuai)），而 2.0 內(nei)存中(zhong)的(de)(de)數(shu)(shu)據(ju)是(shi)物(wu)理更(geng)(geng)(geng)新(xin)(xin)，硬盤(pan)(pan)上(shang)是(shi)標記更(geng)(geng)(geng)新(xin)(xin)。在查詢(xun)的(de)(de)時候，他們(men)都(dou)是(shi)先把原本(ben)的(de)(de)數(shu)(shu)據(ju)塊(kuai)和子數(shu)(shu)據(ju)塊(kuai)從硬盤(pan)(pan)上(shang)讀(du)取到內(nei)存中(zhong)，再通過被高版本(ben)覆(fu)蓋(gai)(gai)或被低(di)版本(ben)覆(fu)蓋(gai)(gai)的(de)(de)方式完(wan)成某(mou)列數(shu)(shu)據(ju)的(de)(de)更(geng)(geng)(geng)新(xin)(xin)或保(bao)留，然后再把它(ta)們(men)與原先存在于內(nei)存中(zhong)的(de)(de)數(shu)(shu)據(ju)合并處理，最后把結果(guo)返回給(gei)客戶端。

不過，與 2.0 比起來(lai)，3.0 使用了(le) multi-version （多版本模式(shi)），這(zhe)是由于(yu) 2.0 的(de)更新、刪(shan)除(chu)功(gong)能不是一開始就有的(de)，而是后(hou)期(qi)逐步增加的(de)實(shi)現，有點像(xiang)打補丁(ding)，不夠優(you)雅。所(suo)以 3.0 相(xiang)當于(yu)把(ba)這(zhe)些割裂的(de)功(gong)能，從存儲引擎底部做了(le)一次優(you)化融合，也(ye)大幅提(ti)升了(le)用戶體驗，以這(zhe)個 Update 功(gong)能為例(li)，用戶不再需(xu)要(yao)任何配置，只需(xu)要(yao)知(zhi)道 TDengine 的(de)更新方(fang)式(shi)就可(ke)以了(le)。

而關于 3.0 的存儲引擎的底層優化具體詳情，可以通過這篇文章進一步了解。

四、結語

3.0 上有很(hen)多類似這樣的優化和重構。之后我們會持續以文章視頻等形(xing)式，帶領大家深入探索這款(kuan)云原生的時序數(shu)據庫，一起為(wei)企業(ye)帶來(lai)價值，為(wei)開(kai)發者(zhe)帶來(lai)成功。