FlashDB嵌入式数据库

一、驱动层：SFUD（Serial Flash Universal Driver） 是一款开源的串行 SPI Flash 通用驱动库
二、中间层：FAL（FLASH ABSTRACTION LAYER)）FLASH 抽象层
三、应用层：FlashDB（FlashDB 是一款超轻量级的嵌入式数据库）
后记1：FlashDB嵌入式数据库之TSDB数据存储解析

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什么是FlashDB

先截一段官网的信息大家看一下哈
FlashDB 是一款超轻量级的嵌入式数据库，专注于提供嵌入式产品的数据存储方案。与传统的基于文件系统的数据库不同，FlashDB 结合了 Flash 的特性，具有较强的性能及可靠性。并在保证极低的资源占用前提下，尽可能延长 Flash 使用寿命。

FlashDB 提供两种数据库模式：

键值数据库 ：是一种非关系数据库，它将数据存储为键值（Key-Value）对集合，其中键作为唯一标识符。KVDB 操作简洁，可扩展性强。
时序数据库 ：时间序列数据库 （Time Series Database , 简称 TSDB），它将数据按照 时间顺序存储 。TSDB 数据具有时间戳，数据存储量大，插入及查询性能高。
使用场景
如今，物联网产品种类越来越多，运行时产生的数据种类及总量及也在不断变大。FlashDB 提供了多样化的数据存储方案，不仅资源占用小，并且存储容量大，非常适合用于物联网产品。下面是主要应用场景：

键值数据库 ：
产品参数存储
用户配置信息存储
小文件管理
时序数据库 ：
存储动态产生的结构化数据：如 温湿度传感器采集的环境监测信息，智能手环实时记录的人体健康信息等
记录运行日志：存储产品历史的运行日志，异常告警的记录等
主要特性
资源占用极低，内存占用几乎为 0 ;
支持 多分区，多实例 。数据量大时，可细化分区，降低检索时间；
支持 磨损平衡 ，延长 Flash 寿命；
支持 掉电保护 功能，可靠性高；
支持 字符串及 blob 两种 KV 类型，方便用户操作；
支持 KV 增量升级 ，产品固件升级后， KVDB 内容也支持自动升级；
支持 修改每条 TSDB 记录的状态，方便用户进行管理；

看到这里是不是已经有一个大概了解了,本人也查过一些其他的嵌入式使用的数据库，但是基本上都是Linux上使用的，对资源还是有一定要求的，在单片机这个级别上使用还是不现实的。

上下源作者的开源链接: https://gitee.com/Armink/FlashDB.
膜拜一下armink大神。
个人理解：其实数据库基本就是 增、删、改、查。增是最简单的,改删查就需要花点心思了。
看了下数据库，API接口还是很丰富的，比如遍历整个数据库和按时间戳检索数据库；以及修改数据库，删除数据库，还增加了扇区的平衡和磨平。基本上功能都包括了，个人以前做项目的时候也想过存取，最后还是没有很好的解决快速检索的功能，后期打算看下底层，专门写一下这一块的处理逻辑。

移植

• FlashDB的移植是建立的Fal，flash抽象层的基础上使用的，官方给的demo也是如此，如果fal还没移植好，看上一篇文章
• 一样的先下源码
  打开demos目录下有多个工程
• 个人用的是spi-flash，所以选择stm32f405rg_spi_flash这个工程
• 把源码加入工程之后
  

完成后就这个样子

• 然后修改一下配置文件fdb_cfg.h文件

#ifndef _FAL_CFG_H_
#define _FAL_CFG_H_

#define FAL_DEBUG 1		//启动打印
#define FAL_PART_HAS_TABLE_CFG	//启动设备表
#define FAL_USING_SFUD_PORT	//使用sfud通用串行flash

/* ===================== Flash device Configuration ========================= */
extern struct fal_flash_dev nor_flash0;

/* flash device table */
#define FAL_FLASH_DEV_TABLE                                          \
{                                                                    \
    &nor_flash0,                                                     \
}

/* ====================== Partition Configuration ========================== */
#ifdef FAL_PART_HAS_TABLE_CFG
/* partition table */
#define FAL_PART_TABLE                                                                 \
{                                                                                      \
    {FAL_PART_MAGIC_WORD,  "fdb_tsdb1",       "norflash0",           0, 1024*1024, 0}, \
    {FAL_PART_MAGIC_WORD,  "fdb_kvdb1",       "norflash0",   1024*1024, 1024*1024, 0}, \
}
#endif /* FAL_PART_HAS_TABLE_CFG */

#endif /* _FAL_CFG_H_ */

运行一下看下日志

中间太长了，省略把

可以发现第一次运行会初始化一次flash，应该是在扇区头写入了一些标记
还可以发现最后写入了二条数据到数据库中

接着在复位一次

这一次的日志简单很多，没有了初始化的过程，第一次真的好慢，差点都以为进死循环了

[FlashDB][sample][kvdb][basic] ==================== kvdb_basic_sample ====================
[FlashDB][sample][kvdb][basic] get the 'boot_count' value is 1
[FlashDB][sample][kvdb][basic] set the 'boot_count' value to 2

这里记录了启动次数，一共启动了二次

[FlashDB][sample][tsdb] ==================== tsdb_sample ====================
[FlashDB][sample][tsdb] append the new status.temp (36) and status.humi (85)
[FlashDB][sample][tsdb] append the new status.temp (38) and status.humi (90)
[FlashDB][sample][tsdb] [query_cb] queried a TSL: time: 1, temp: 36, humi: 85
[FlashDB][sample][tsdb] [query_cb] queried a TSL: time: 2, temp: 38, humi: 90
[FlashDB][sample][tsdb] [query_cb] queried a TSL: time: 3, temp: 36, humi: 85
[FlashDB][sample][tsdb] [query_cb] queried a TSL: time: 4, temp: 38, humi: 90
[FlashDB][sample][tsdb] [query_by_time_cb] queried a TSL: time: 1, temp: 36, humi: 85
[FlashDB][sample][tsdb] [query_by_time_cb] queried a TSL: time: 2, temp: 38, humi: 90
[FlashDB][sample][tsdb] [query_by_time_cb] queried a TSL: time: 3, temp: 36, humi: 85
[FlashDB][sample][tsdb] [query_by_time_cb] queried a TSL: time: 4, temp: 38, humi: 90
[FlashDB][sample][tsdb] query count is: 2
[FlashDB][sample][tsdb] set the TSL (time 1) status from 3 to 3
[FlashDB][sample][tsdb] set the TSL (time 2) status from 3 to 3
[FlashDB][sample][tsdb] set the TSL (time 3) status from 2 to 3
[FlashDB][sample][tsdb] set the TSL (time 4) status from 2 to 3
[FlashDB][sample][tsdb] ===========================================================

一共写入了4条数据，分二次写入的，且遍历之后打印出来。

总结

移植算是结束了，也跟着日志理了一遍。API函数还是比较齐全的，使用也还算方便，看了作者介绍这个库也有几年历史了，更新了5个大版本了。打算看下底层，深入理解一下再和大家分享。
三部曲讲完了,还有一个后续的连接,链接: TSDB方式存储解析