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小 T 导读：尽管 TDengine 曾经提供了十分多的罕用计算函数，然而在具体实际中，企业的开发团队往往会因为本人非凡的业务需要，须要特有的计算函数，这时候，反对自定义函数性能就特地重要了。本文将介绍 TDengine 3.0 反对的 UDF 机制。
在应用 TDengine 这款时序数据库（Time Series Database, TSDB）的时候，咱们常常会用到各种内置函数，通过在数据库中实现很多计算，能够大大简化数据库应用层的开发工作。
TDengine 提供了大量的内置函数，能够分为几个大类：
单行函数：单行函数为查问后果中的每一行返回一个后果行
- 数学函数：如 ABS、SIN、COS、LOG、POW 等
- 字符串函数：如 CHAR_LENGTH、CONCAT、LOWER、SUBSTR、UPPER 等
- 转换函数：如 CAST、TO_JSON、TO_UNIXTIMESTAMP 等
- 工夫和日期函数：NOW、TIMEDIFF、TIMEZONE、TODAY 等
聚合函数：聚合函数为查问后果集的每一个分组返回单个后果行
- 如 AVG、COUNT、STDDEV、SUM 等
选择函数
时序数据特有函数
零碎信息函数
尽管 TDengine 曾经提供了这么多罕用的计算函数，然而在具体实际中，企业的开发团队往往会因为本人非凡的业务需要，须要特有的计算函数，这时候，反对自定义函数性能就特地重要了。
本文将具体介绍如何在 TDengine 中定义并应用自定义函数。
利用 UDF(User Defined Function) 性能，TDengine 能够插入用户编写的解决代码并在查问中应用它们，这样就能很不便地解决非凡利用场景中的应用需要。UDF 通常以数据表中的一列数据做为输出，同时反对以嵌套子查问的后果作为输出。
TDengine 反对通过 C/C++ 语言来定义 UDF。TDengine 3.0 优化了相干机制，所以本文形容的个性实用于 3.0 及以上版本。
基本概念
用户能够通过 UDF 实现两类函数：标量函数和聚合函数。标量函数对每行数据输入一个值，如求绝对值 abs，正弦函数 sin，字符串拼接函数 concat 等。聚合函数对多行数据进行输入一个值，如求平均数 avg，最大值 max 等。
实现 UDF 时，须要实现规定的接口函数
- 标量函数须要实现标量接口函数 scalarfn
- 聚合函数须要实现聚合接口函数 aggfn_start、aggfn、aggfn_finish
- 如果须要初始化，实现 udf_init；如果须要清理工作，实现 udf_destroy
接口函数的名称是 UDF 名称，或者是 UDF 名称和特定后缀（_start, _finish, _init, _destroy)的连贯。列表中的 scalarfn、aggfn、udf 须要替换成 udf 函数名。
标量接口函数
int32_t scalarfn(SUdfDataBlock inputDataBlock, SUdfColumn resultColumn)
其中 scalarFn 是函数名的占位符。这个函数对数据块进行标量计算，通过设置 resultColumn 构造体中的变量设置值。
参数的具体含意是：
- inputDataBlock: 输出的数据块
- resultColumn: 输入列
聚合接口函数
int32_t aggfn_start(SUdfInterBuf *interBuf)
int32_t aggfn(SUdfDataBlock inputBlock, SUdfInterBuf interBuf, SUdfInterBuf *newInterBuf)
int32_t aggfn_finish(SUdfInterBuf interBuf, SUdfInterBuf result)
其中 aggfn 是函数名的占位符。首先调用 aggfn_start 生成后果 buffer，而后相干的数据会被分为多个行数据块，对每个数据块调用 aggfn 用数据块更新两头后果，最初再调用 aggfn_finish 从两头后果产生最终后果，最终后果只能含 0 或 1 条后果数据。
参数的具体含意是：
- interBuf：两头后果 buffer。
- inputBlock：输出的数据块。
- newInterBuf：新的两头后果 buffer。
- result：最终后果。
UDF 初始化和销毁
int32_t udf_init()
int32_t udf_destroy()
其中 udf 是函数名的占位符。udf_init 实现初始化工作。udf_destroy 实现清理工作。如果没有初始化工作，无需定义 udf_init 函数。
如果没有清理工作，无需定义 udf_destroy 函数。篇幅所限，相干数据结构的定义能够参考 UDF 文档。
编译 UDF
用户定义函数的 C 语言源代码无奈间接被 TDengine 零碎所应用，而是须要先编译为 动态链接库，之后能力载入 TDengine 零碎。
假如咱们编写了自定义函数，保留在 add_one.c 文件中，在 Linux 上能够这样编译：
gcc -g -O0 -fPIC -shared add_one.c -o add_one.so创立 UDF
用户能够通过 SQL 指令在零碎中加载客户端所在主机上的 UDF 函数库。一旦创立胜利，则以后 TDengine 集群的所有用户都能够在 SQL 指令中应用这些函数。UDF 存储在零碎的 MNode 节点上，因而即便重启 TDengine 零碎，曾经创立的 UDF 也依然可用。
在创立 UDF 时，须要辨别标量函数和聚合函数。
- 创立标量函数
CREATE FUNCTION function_name AS library_path OUTPUTTYPE output_type;例如，如下语句能够把 libbitand.so 创立为零碎中可用的 UDF：
CREATE FUNCTION bit_and AS "/home/taos/udf_example/libbitand.so" OUTPUTTYPE INT;- 创立聚合函数：
CREATE AGGREGATE FUNCTION function_name AS library_path OUTPUTTYPE output_type [BUFSIZE buffer_size];例如，如下语句能够把 libl2norm.so 创立为零碎中可用的 UDF：
CREATE AGGREGATE FUNCTION l2norm AS "/home/taos/udf_example/libl2norm.so" OUTPUTTYPE DOUBLE bufsize 8;如果不再须要，能够通过 DROP 指令删除所创立的 UDF。
DROP FUNCTION function_name;
应用 UDF
在 SQL 指令中，能够间接以在零碎中创立 UDF 时赋予的函数名来调用用户定义函数。例如：SELECT X(c1,c2) FROM table/stable;
示意对名为 c1、c2 的数据列调用名为 X 的用户定义函数。SQL 指令中用户定义函数能够配合 WHERE 等查问个性来应用。
欢送下载试用 TDengine 3.0，并尝试编写一个自定义函数。
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想理解更多 TDengine Database 的具体细节，欢送大家在 GitHub 上查看相干源代码。
