量化交易场景下日增 144 万条数据使用 MySQL 和 TDengine 分别如何建模？

在“量化投资分析”场景中，系统需要从数据接口、网络上等各个地方获取证券的信息，其中往往以“实时的价格变动信息”为主要数据，然后再对这些数据进行实时的分析与存储，供盘中和盘后使用。某企业遇到的问题如下：“我们要对500个证券品种进行监控，在开盘时，每5秒会更新一次价格数据。这样算下来的话，每个证券品种一天就会产生2880条记录，如果是500个的话，就会有144万条数据。而这，还仅仅是一天中产生的数据。如果使用MySQL数据库，我们该如何设计数据库和表，来承载这样的数据量呢？”从上述场景及问题出发，我们邀请到TDengine解决方案架构师进行回复，并产出本篇文章。

144万条的数据量对于关系型数据库来说，确实是个有一定规模的日增量。但从场景上看，上述问题场景还算不上「量化分析投资」的核心，只能称之为数据抓取的场景。其中抓取对象为「证券」，规模N=500，抓取时间间隔T=5s。我们可以假设每次抓取的数据有：

{scrawlTime: "2023-01-01 00:00:00"stock_code: 12345,price: 12.00,volumn: 134,bid_price_1: 12.01,bid_pridce_2: 12.02}

如果要与常见的场景进行类比，可以使用IT服务器的运维监控对比。数据如下：

{timestamp: "2023-01-01 00:00:00"ip: "172.16.8.1",cpu_usage: 0.81,memory_usage: 0.23}

通过上述对比我们可以看到，两种场景很相似。从概念上讲，上述问题场景下的监控数据可以归纳为metric——测量值，并且是随时间变化的。这是很典型的时序数据，问题场景就是一种经典的时序数据存储场景。

基于MySQL的建模

如果企业要用MySQL的话，其实核心要考虑的问题应该是

如何保证能够及时写入：500rows/5s=100rows/s。如何保证能够快速查出？从IT运维看，常见的查询包括：查询单个证券：基于时间范围查询：tsin[startTs,endTs)基于监控值的过滤：WHEREbid_price_1>=00;最新值查询：ORDERBYtsDESCLIMIT1查询多个证券：在单个证券相同的情况下，只需要更快地返回，能在1个查询里返回更好。基于时间的计算：滑动窗口：如5日均线状态窗口：根据成交量分段统计。。。

基于以上的查询场景，我们可以选择两大路线：

N个证券，每K个证券，放在1个table中K=1时，相当于1个证券1个tableK=N时，相当于用1个table存放所有数据

假设你使用InnoDB引擎，不管怎么选，为了性能你都会建索引。而InnoDB的索引使用B-Tree结构，这个数据结构在Rows>2000w时，数据写入会因为索引的维护成本上升而下降，查询性能也一样。只是K=1的时候，这个问题才没那么明显：

也就是说1个证券1个table的时候，存放19个自然年数据时，才会明显感知到。

我们对这个问题有另外一种处理方法：按照时间在进行分表：

N个证券，每K个证券，每D天放在1个table当K=1时D=相当于1个证券1天1个table。1年下来有N/Kx365=182,500个table。D=30，相当于1个证券30天1个table。1年下来有6083个table。D=INF，相当于1个证券1个table。K=N时，相当于用1个table存放所有数据D=相当于所有证券1天1个table。1年下来365个table。D=30，相当于30天1个table。1年下来12个table。D=INF，相当于1个table。

这种方式在一定程度上也能有效避免问题，但是分库分表还会引来查询侧改造的工作量，仍然无法彻底解决问题。但是如果我们换用专用的时序数据库，就能更好地解决这个问题。

基于TDengine建模

TDengine作为国内Top的开源时序数据库，产品定位为「分布式时序数据库」，产品功能专门针对时序数据场景设计和优化，已经被广泛运用于金融、车联网、工业互联网等时序数据场景中。已经落地的「量化投资分析」场景方案有《TDengine在同花顺组合管理业务中的优化实践》、《TDengine在弘源泰平量化投资中的实践》等。

回到上面基于MySQL的建模思路，TDengine的设计里面，也是1个证券1个table的理念，通过超级表的语法糖，快速并行查询多个证券的数据；同时针对常见的业务查询场景做了定向的性能优化，从而保证在「海量」数据的情况下，性能依旧表现坚挺；而且还设置了很多有趣的特性，助力时序处理更加简单。

标准SQL语法

TDengine支持标准SQL语法，比老一代的时序数据库，具备更好的上手体验。