FlashDB IoT超轻量级嵌入式数据库-技术圈

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。

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。

性能及资源占用

TSDB 性能测试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，查询平均：1.8 ms

TSDB 性能测试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，查询平均：0.12 ms

资源占用 (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，可见 FlashDB 的资源占用非常低。