FlashDB IoT超輕量級(jí)嵌入式數(shù)據(jù)庫(kù)

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FlashDB?是一款超輕量級(jí)的嵌入式數(shù)據(jù)庫(kù)，專注于提供嵌入式產(chǎn)品的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)方案。與傳統(tǒng)的基于文件系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫(kù)不同，FlashDB?結(jié)合了 Flash 的特性，具有較強(qiáng)的性能及可靠性。并在保證極低的資源占用前提下，盡可能延長(zhǎng) Flash 使用壽命。

FlashDB?提供兩種數(shù)據(jù)庫(kù)模式：

• 鍵值數(shù)據(jù)庫(kù)?：是一種非關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)，它將數(shù)據(jù)存儲(chǔ)為鍵值（Key-Value）對(duì)集合，其中鍵作為唯一標(biāo)識(shí)符。KVDB 操作簡(jiǎn)潔，可擴(kuò)展性強(qiáng)。
• 時(shí)序數(shù)據(jù)庫(kù)?：時(shí)間序列數(shù)據(jù)庫(kù) （Time Series Database , 簡(jiǎn)稱 TSDB），它將數(shù)據(jù)按照?時(shí)間順序存儲(chǔ)?。TSDB 數(shù)據(jù)具有時(shí)間戳，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)量大，插入及查詢性能高。

FlashDB 提供了多樣化的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)方案，不僅資源占用小，并且存儲(chǔ)容量大，非常適合用于物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品。下面是主要應(yīng)用場(chǎng)景：

• 鍵值數(shù)據(jù)庫(kù)?：
  • 產(chǎn)品參數(shù)存儲(chǔ)
  • 用戶配置信息存儲(chǔ)
  • 小文件管理
• 時(shí)序數(shù)據(jù)庫(kù)?：
  • 存儲(chǔ)動(dòng)態(tài)產(chǎn)生的結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)：如 溫濕度傳感器采集的環(huán)境監(jiān)測(cè)信息，智能手環(huán)實(shí)時(shí)記錄的人體健康信息等
  • 記錄運(yùn)行日志：存儲(chǔ)產(chǎn)品歷史的運(yùn)行日志，異常告警的記錄等

主要特性

• 資源占用極低，內(nèi)存占用幾乎為?0?;
• 支持 多分區(qū)，多實(shí)例?。數(shù)據(jù)量大時(shí)，可細(xì)化分區(qū)，降低檢索時(shí)間；
• 支持?磨損平衡?，延長(zhǎng) Flash 壽命；
• 支持?掉電保護(hù)?功能，可靠性高；
• 支持 字符串及 blob 兩種 KV 類型，方便用戶操作；
• 支持 KV?增量升級(jí)?，產(chǎn)品固件升級(jí)后， KVDB 內(nèi)容也支持自動(dòng)升級(jí)；
• 支持 修改每條 TSDB 記錄的狀態(tài)，方便用戶進(jìn)行管理。

性能及資源占用

TSDB 性能測(cè)試1 （nor flash W25Q64）

msh />tsl bench
Append 1250 TSL in 5 seconds, average: 250.00 tsl/S, 4.00 ms/per
Query total spent 2218 (ms) for 1251 TSL, min 1, max 2, average: 1.77 ms/per

插入平均：4 ms，查詢平均：1.8 ms

TSDB 性能測(cè)試2 （stm32f2 onchip flash）

msh />tsl bench
Append 13421 TSL in 5 seconds, average: 2684.20 tsl/S, 0.37 ms/per
Query total spent 1475 (ms) for 13422 TSL, min 0, max 1, average: 0.11 ms/per

插入平均：0.37 ms，查詢平均：0.12 ms

資源占用 (stm32f4 IAR8.20)

 Module                  ro code  ro data  rw data
    ------                  -------  -------  -------
    fdb.o                     276      232        1
    fdb_kvdb.o              4 584      356        1
    fdb_tsdb.o              1 160      236
    fdb_utils.o               418    1 024

上面是 IAR 的 map 文件信息，可見(jiàn) FlashDB 的資源占用非常低。