开篇引文在上一篇文章中，我们提到了ApacheIoTDB是如何支持Nullable的。IoTDB使用NaN表示没有值。经过查询发现，NaN代表的是当前数据类型的默认值。价值。例如：FLOAT的默认值为0.0。那么这个结果就是v.0.11.2版本的行为，但是从NaN的设计来看，这是一个错误的行为，或者说这是一个bug，在IoTDB-1158的讨论区我们也提到了这个，它有已在master中修复。那么今天就来说说吧。有了NaN，我们还需要为ApacheIoTDB添加Nallable语法支持吗？Nallable的本质是我们可能需要考虑两个维度来支持任何功能。一是业务需求。客观的业务场景需要的功能一定是我们需要解决的。另一个是领域标准。对于时间序列数据库，我们必须考虑传统的数据库标准。我们必须考虑时序域中的标准。从业务的角度来看，业务期望的是当某个传感器由于某种原因无法提供当前时刻的值时，需要查询的是业务所感知的。然后IoTDB提供了NaN策略来支持Float和Double等值不存在，NaN（Notanumber）。在字段标准方面，传统数据库是支持NOTNULL等语法的，也就是说如果字段类型声明没有声明NOTNULL，默认情况下用户可以插入整行而不携带该字段的值，但声明NOTNULL那么每个插入语句都必须携带当前值。今天，在本文的最后，我们将使用ApacheIoTDBMaster代码查看对NaN的支持。BasedonCommit:b986cd1e5f类似（InfluxDB）的行为，有时候我们买东西的时候经常会货比三家，不管这个东西是好是坏，是贵还是贵。便宜，我们看看其他商家的质量和价格，可以帮助我们做出判断。那么，正在学习ApacheIoTDB的朋友们，我也建议对InfluxDB有一定的了解。InfluxDB当前的稳定版本是1.8.4。下面以1.8.4为例，体验一下InfluxDB是如何支持null的。二进制安装我们今天是在macOS下操作，首先确保你已经安装了brew工具。然后我们可以安装InfluxDBv1.8.4.brewupdatebrewinstallinfluxdb启动InfluxDB服务influxd客户端连接并创建测试数据库jincheng:~jincheng.sunjc$influx-precisionrfc3339连接到http://localhost:8086版本1.8.4InfluxDBshellversion:1.8.4CREATEDATABASE"lemming";uselemming;INSERTcpu,host=LemmingServer,region=zh_hzvalue=1.68SELECT*FROMcpu;Nullable支持单值insertNull（参考InfluxDB的历史资料）https://github.com/influxdata/influxdb/issues/7722https://github.com/influxdata/influxdb/pull/2429https://github.com/influxdata/influxdb/blob/v1.8.4/CHANGELOG.md>插入cpu,host=LemmingServer,region=zh_hzvalue=ERR:{"error":"unabletoparse'cpu,host=LemmingServer,region=zh_hzvalue=':缺少字段值"}INSERTcpu,host=LemmingServer,region=zh_hzvalue=''ERR:{"error":"unabletoparse'cpu,host=LemmingServer,region=zh_hzvalue=''':invalidboolean"}>INSERTcpu,host=LemmingServer,region=zh_hzvalue=nullERR:{"错误":"无法解析'cpu,host=LemmingServer,region=zh_hzvalue=null':invalidnumber"}上面的现象说明InfluxDB本身是不支持插入单值的Null的，所以这和IoTDB的现状是一样的，我们来看看多值时的“现象”同时插入。多插入Null正常插入：>INSERTtemperature,machine=unit42,type=assemblyexternal=25,internal=37>select*fromtemperature;name:temperaturetimeexternalinternalmachinetype-------------------------------2021-02-24T04:03:35.634296Z2537unit42assemblyinternal为空：>INSERTtemperature,machine=unit42,type=assemblyexternal=25,internal=ERR:{"error":"unabletoparse'temperature,machine=unit42,type=assemblyexternal=25,internal=':missingfieldvalue"}internal为null：>INSERTtemperature,machine=unit42,type=assemblyexternal=25,internal=nullERR:{"error":"unabletoparse'temperature,machine=unit42,type=assemblyexternal=25,internal=null':invalidnumber"}不携带internal：>INSERTtemperature,machine=unit42,type=assemblyexternal=25>select*fromtemperature;name:temperaturetimeexternal内部机器类型--------------------------------2021-02-24T04:03:35.634296Z2537unit42作为sembly2021-02-24T04:05:37.18028Z25unit42assembly所以根据目前的表现，InfulxDBv1.8.4不支持直接插入Null，但是可以支持IoTDBMaster在插入多个值时不携带某个值，即,空值Behavior(b986cd1e5f)我们基于b986cd1e5f编译，如下：启动服务和CLI启动服务，如下：jincheng:apache-iotdb-0.12.0-SNAPSHOT-all-binjincheng.sunjc$nohupsbin/start-server.sh>/dev/null2>&1&[1]22357请注意，我们的最新版本目录已更改`apache-iotdb-0.12.0-SNAPSHOT-all-bin`。连接服务进入CLI，如下：sbin/start-cli.sh-h127.0.0.1-p6667-uroot-pwrootNaN支持先进行一些初始化，如下：SETSTORAGEGROUPTOroot.lnCREATETIMESERIESroot.ln.wf01.wt01.statusWITHDATATYPE=BOOLEAN,ENCODING=PLAINCREATETIMESERIESroot.ln.wf01.wt01.temperatureWITHDATATYPE=FLOAT,ENCODING=RLE单值插入INSERTINTOroot.ln.wf01.wt01(timestamp,状态）值（100，真）；INSERTINTOroot.ln.wf01.wt01(timestamp,temperature)values(200,20.71)我们可以看到正常插入单个值是可以的。同时，我们在查询的时候，如果同一个ts的某些值不存在的时候，我们查询出来显示为null，用户可以感知多个时间序列时间对齐到时哪些字段为null形成一行数据。异常插入IoTDB>INSERTINTOroot.ln.wf01.wt01(timestamp,temperature)values(200,)Msg:401:将SQL解析为物理计划时出错：第1:64行不匹配的输入')'期望{NOW,TRUE,FALSE,'-','.','NaN',INT,EXPONENT,DATETIME,DOUBLE_QUOTE_STRING_LITERAL,SINGLE_QUOTE_STRING_LITERAL}IoTDB>插入root.ln.wf01.wt01(timestamp,temperature)values(200,'')Msg:313:无法插入测量值[temperature]由Forinputstring:"''"IoTDB>INSERTINTOroot.ln.wf01.wt01(timestamp,temperature)values(200,null)Msg:401:ErroroccurredwhileparsingSQLtophysicalplan:line1:64mismatchedinput'null'expecting{NOW,TRUE,FALSE,'-','.','NaN',INT,EXPONENT,DATETIME,DOUBLE_QUOTE_STRING_LITERAL,SINGLE_QUOTE_STRING_LITERAL}IoTDB>这个现象其实是相关的到InfluxDB的外观是一样的，我们这样设计也是合理的，因为我们是一个强类型系统，如果声明了FLOAT类型，那么FLOAT值必须是插入。那么我们再看看多值插入的行为。多值插入正常InsertINSERTINTOroot.ln.wf01.wt01(timestamp,status,temperature)values(200,false,20.71)以上一切正常，注意我们插入的时间戳是200，那么会被覆盖同一时间戳的前一个值。插入缺失值INSERTINTOroot.ln.wf01.wt01(timestamp,status,temperature)values(200,false,)INSERTINTOroot.ln.wf01.wt01(timestamp,status,temperature)values(200,false,null)INSERTINTOroot.ln.wf01.wt01(timestamp,status,temperature)values(200,false,NaN)其实大家发现多值插入支持和单值插入一样。一列的值，那么values中必须有一个合法的值才能插入。如果没有业务价值，IoTDB提供NaN表示没有具体的价值。当然，NaN不仅可以用在插入多个值的时候，也可以用在插入单个值的时候。例如：文末提问：为什么需要NaN？看到这里，你可能会有疑问。由于我插入的时候没有值，所以不需要插入。查询时，IoTDB可以显示一行按时间对齐的数据。对应时间戳中不存在的值用null显示。那么为什么我们仍然使用NaN呢？这个跟业务有关系，比如：某个列的值显示为null，是不是设备当时没有发送这个值，或者虽然设备上发送了这个值，但是由于导致无法成功插入的业务程序错误（或非法值）？这个问题很难回答，因为：如果设备没有上传过，我们就不插入这个值，查询的时候是null。设备虽然上传了，但是业务代码有bug，插入不成功，查询的时候也是null，但是如果我们有NaN支持，那么我们把值插入到每个时间戳对应的所有列中业务代码。如果没有值或者值不合法，那么我们会显式设置一个NaN，表示此时业务本身没有收到合法的值。如果该值为null，说明该业务当时没有收到设备的任何数据事件，也没有进行任何insert动作，所以查询时为null，可以很容易定位到问题。回到一开始的问题，有了NaN，我们还需要给ApacheIoTDB增加Nallable语法支持吗？NaNisnotequaltoNullableNaN解决了Float/Double在某些场景下的业务问题，但是不支持其他非数值类型，比如今天涉及到的Boolean类型。从语义的角度来看，非数值类型不应该有NaN设计，所以关于非数值类型的Null的考虑值得进一步讨论。下一步是什么？我们希望每篇文章都针对用户提到的问题进行讨论。下一篇我们会讲InfluxDB和IoTDB如何解决以下朋友的问题：如果你有答案，也可以提前留言，看看你和我的想法是不是一样……:)我们'今天就到这里吧，下次见。作者介绍孙金城，51CTO社区编辑，ApacheFlinkPMC成员，ApacheBeamCommitter，ApacheIoTDBPMC成员，ALC北京成员，Apache神鱼导师，Apache软件基金会成员。专注于技术领域的流计算和时序数据存储。
