docs(README): 更新项目文档并重构 README 结构

- 重写 README.md，优化项目介绍、功能特点和快速开始等内容
- 添加存储引擎设计文档
- 新增多引擎示例和性能对比演示
- 更新代码示例，展示如何使用 GoTiDB

README.md

@@ -1,169 +1,160 @@
-# GoTiDB - 时序数据库
+# GoTiDB - 轻量级时序数据库
 
-GoTiDB 是一个用 Go 语言编写的轻量级时序数据库，专门用于存储和查询时间序列数据。它支持高效的数据写入、查询和实时数据推送功能。
+GoTiDB 是一个用 Go 语言编写的轻量级时序数据库，专为高效存储和查询时间序列数据而设计。它提供了简单而强大的 API，支持高吞吐量的数据写入和灵活的查询功能。
 
-## 特性
+## 功能特点
 
-- 高性能内存存储引擎
+- **高效存储**: 使用基于文件的存储引擎，针对时间序列数据进行了优化
-- WAL（预写日志）持久化
+- **灵活查询**: 支持原始数据查询、最新值查询和聚合查询
-- REST API 接口
+- **标签索引**: 使用多维标签索引，支持按标签快速过滤数据
-- WebSocket 实时数据推送
+- **时间窗口**: 高效的时间窗口索引，加速时间范围查询
-- NATS 消息系统集成
+- **数据压缩**: 支持自动压缩旧数据，节省存储空间
-- Prometheus 指标监控
+- **数据保留**: 自动清理过期数据，支持配置保留策略
-- 支持自定义标签的数据点
+- **并发安全**: 支持多个并发读写操作
-- 环形缓冲区数据结构
+- **可扩展**: 模块化设计，易于扩展和定制
-- 支持多种查询类型（最新值、所有值、持续时间）
 
 ## 安装
 
-确保你已经安装了 Go 1.16 或更高版本。
-
 ```bash
-git clone git.pyer.club/kingecg/gotidb
+go get git.pyer.club/kingecg/gotidb
-cd gotidb
-go mod download
 ```
 
-## 构建
+## 快速开始
 
-```bash
+以下是一个简单的示例，展示如何使用 GoTiDB：
-go build -o gotidb cmd/server/main.go
+
+```go
+package main
+
+import (
+	"context"
+	"fmt"
+	"time"
+
+	"git.pyer.club/kingecg/gotidb/pkg/engine"
+	_ "git.pyer.club/kingecg/gotidb/pkg/engine/file" // 导入文件引擎
+)
+
+func main() {
+	// 创建引擎配置
+	config := &engine.FileEngineConfig{
+		DataDir:         "/path/to/data",
+		SegmentSize:     1024 * 1024, // 1MB
+		MaxSegments:     10,
+		WriteBufferSize: 1000,
+	}
+
+	// 创建引擎
+	e, err := engine.NewEngine(engine.EngineConfig{
+		Type:       "file",
+		FileConfig: config,
+	})
+	if err != nil {
+		fmt.Printf("Failed to create engine: %v\n", err)
+		return
+	}
+
+	// 打开引擎
+	if err := e.Open(); err != nil {
+		fmt.Printf("Failed to open engine: %v\n", err)
+		return
+	}
+	defer e.Close()
+
+	// 写入数据
+	points := []engine.DataPoint{
+		{
+			Timestamp: time.Now().UnixNano(),
+			Value:     42.0,
+			Labels: map[string]string{
+				"host":   "server1",
+				"region": "us-west",
+			},
+		},
+	}
+
+	ctx := context.Background()
+	if err := e.Write(ctx, points); err != nil {
+		fmt.Printf("Failed to write points: %v\n", err)
+		return
+	}
+
+	// 查询数据
+	query := engine.Query{
+		Type:      engine.QueryTypeRaw,
+		StartTime: time.Now().Add(-time.Hour).UnixNano(),
+		EndTime:   time.Now().UnixNano(),
+		Tags: map[string]string{
+			"host": "server1",
+		},
+	}
+
+	result, err := e.Query(ctx, query)
+	if err != nil {
+		fmt.Printf("Failed to query: %v\n", err)
+		return
+	}
+
+	// 处理查询结果
+	for _, series := range result {
+		fmt.Printf("Series ID: %s\n", series.SeriesID)
+		for _, point := range series.Points {
+			fmt.Printf("  Timestamp: %s, Value: %f\n",
+				time.Unix(0, point.Timestamp).Format(time.RFC3339),
+				point.Value)
+		}
+	}
+}
 ```
 
-## 运行
+更多示例请参考 [examples](./examples) 目录。
 
-```bash
+## 配置选项
-./gotidb [options]
-```
 
-### 可用选项
+### 文件引擎配置
 
-- `-rest-addr`: REST API 服务地址（默认：":8080"）
+| 选项 | 描述 | 默认值 |
-- `-ws-addr`: WebSocket 服务地址（默认：":8081"）
+|------|------|--------|
-- `-metrics-addr`: 指标服务地址（默认：":8082"）
+| DataDir | 数据存储目录 | 必填 |
-- `-quic-addr`: QUIC 服务地址（默认：":8083"）
+| SegmentSize | 段文件大小限制（字节） | 64MB |
-- `-nats-url`: NATS 服务器地址（默认："nats://localhost:4222"）
+| MaxSegments | 最大段文件数量 | 100 |
-- `-persistence`: 持久化类型（none, wal, boltdb）（默认："none"）
+| WriteBufferSize | 写入缓冲区大小（数据点数） | 1000 |
-- `-persistence-dir`: 持久化目录（默认："./data"）
+| IndexCacheSize | 索引缓存大小（字节） | 32MB |
-- `-sync-every`: 每写入多少条数据同步一次（默认：100）
+| UseCompression | 是否启用压缩 | false |
-- `-config`: 配置文件路径（默认："config.yaml"）
+| CompressionLevel | 压缩级别（0-9） | 6 |
+| CompactThreshold | 触发压缩的阈值（段文件数量比例） | 0.7 |
+| MaxOpenFiles | 最大打开文件数 | 100 |
+| SyncWrites | 是否同步写入（更安全但更慢） | false |
+| RetentionPeriod | 数据保留时间 | 30d |
 
-### 持久化选项
+## 性能考虑
 
-GoTiDB 支持多种持久化方式：
+- **写入性能**: 使用写入缓冲区和异步刷新可以提高写入性能
+- **查询性能**: 使用标签索引和时间窗口索引加速查询
+- **存储效率**: 启用压缩可以减少存储空间占用，但会增加 CPU 使用率
+- **内存使用**: 调整索引缓存大小可以平衡内存使用和查询性能
+- **文件描述符**: 调整最大打开文件数以适应系统限制
 
-1. **内存存储（无持久化）**：数据仅保存在内存中，服务重启后数据丢失。
+## 架构
-   - 配置：`-persistence=none`
 
-2. **WAL 日志持久化**：使用预写日志（Write-Ahead Log）进行持久化，支持数据恢复。
+GoTiDB 的核心架构包括：
-   - 配置：`-persistence=wal -persistence-dir=./data -sync-every=100`
 
-3. **BoltDB 持久化**：使用 BoltDB 进行持久化，提供更高的可靠性和查询性能。
+1. **引擎接口**: 定义了存储引擎的通用接口
-   - 配置：`-persistence=boltdb -persistence-dir=./data`
+2. **文件引擎**: 基于文件系统的存储引擎实现
-   - 配置文件中可设置：`boltdb_filename`（数据库文件名）和 `boltdb_bucket_size`（数据分桶大小）
+3. **索引管理**: 标签索引和时间窗口索引
+4. **查询处理**: 原始查询、最新值查询和聚合查询
+5. **后台任务**: 数据压缩和过期数据清理
 
-## API 使用
+## 贡献
 
-### REST API
+欢迎贡献代码、报告问题或提出改进建议！请遵循以下步骤：
 
-#### 写入数据
+1. Fork 项目
-
+2. 创建功能分支 (`git checkout -b feature/amazing-feature`)
-```bash
+3. 提交更改 (`git commit -m 'Add some amazing feature'`)
-curl -X POST http://localhost:8080/api/v1/write \
+4. 推送到分支 (`git push origin feature/amazing-feature`)
-  -H "Content-Type: application/json" \
+5. 创建 Pull Request
-  -d '{
-    "device_id": "device1",
-    "metric_code": "temperature",
-    "labels": {
-      "location": "room1"
-    },
-    "value": 25.5
-  }'
-```
-
-#### 批量写入数据
-
-```bash
-curl -X POST http://localhost:8080/api/v1/batch_write \
-  -H "Content-Type: application/json" \
-  -d '{
-    "points": [
-      {
-        "device_id": "device1",
-        "metric_code": "temperature",
-        "labels": {
-          "location": "room1"
-        },
-        "value": 25.5
-      },
-      {
-        "device_id": "device2",
-        "metric_code": "humidity",
-        "labels": {
-          "location": "room2"
-        },
-        "value": 60
-      }
-    ]
-  }'
-```
-
-#### 查询数据
-
-```bash
-curl -X POST http://localhost:8080/api/v1/query \
-  -H "Content-Type: application/json" \
-  -d '{
-    "device_id": "device1",
-    "metric_code": "temperature",
-    "labels": {
-      "location": "room1"
-    },
-    "query_type": "latest"
-  }'
-```
-
-### WebSocket API
-
-连接 WebSocket 服务：
-
-```javascript
-const ws = new WebSocket('ws://localhost:8081/ws');
-
-// 订阅数据点
-ws.send(JSON.stringify({
-  device_id: "device1",
-  metric_code: "temperature",
-  labels: {
-    location: "room1"
-  }
-}));
-
-// 接收数据更新
-ws.onmessage = function(event) {
-  const data = JSON.parse(event.data);
-  console.log('Received update:', data);
-};
-```
-
-## 监控
-
-访问 `http://localhost:8082/metrics` 查看 Prometheus 指标。
-
-可用指标：
-
-- `gotidb_write_total`: 写入操作总数
-- `gotidb_query_total`: 查询操作总数
-- `gotidb_write_latency_seconds`: 写入操作延迟
-- `gotidb_query_latency_seconds`: 查询操作延迟
-- `gotidb_active_connections`: 活跃连接数
-- `gotidb_data_points_count`: 数据点数量
-- `gotidb_persistence_latency_seconds`: 持久化操作延迟
-- `gotidb_persistence_errors_total`: 持久化错误总数
-- `gotidb_messaging_latency_seconds`: 消息操作延迟
-- `gotidb_messaging_errors_total`: 消息错误总数
-- `gotidb_websocket_connections`: WebSocket 连接数
 
 ## 许可证
 
-MIT License
+本项目采用 MIT 许可证 - 详见 [LICENSE](LICENSE) 文件。

cmd/server/main.go

@@ -138,7 +138,7 @@ func main() {
 		quicConfig = config.QuicConfig // 如果配置文件中有配置，则使用配置文件中的配置
 	}
 
-	quicServer, err := api.NewQUICServer(dataManager, quicConfig)
+	quicServer, err = api.NewQUICServer(dataManager, quicConfig)
 	if err != nil {
 		log.Printf("Failed to create QUIC server: %v", err)
 		log.Println("Continuing without QUIC server")

docs/design/engine-design.md

@@ -0,0 +1,450 @@
+# 存储引擎设计文档
+
+## 1. 概述
+
+GoTiDB存储引擎抽象层旨在提供统一的接口，使不同的存储后端可以无缝集成到系统中。本文档描述了存储引擎的设计原则、接口定义和实现建议。
+
+## 2. 设计目标
+
+- **抽象统一**: 提供一致的API，隐藏不同存储引擎的实现细节
+- **可扩展性**: 支持添加新的存储引擎而无需修改核心代码
+- **性能优化**: 针对时序数据的特点进行优化
+- **可配置性**: 允许通过配置调整引擎行为
+
+## 3. 存储引擎接口
+
+### 3.1 核心接口
+
+```go
+// Engine 是所有存储引擎必须实现的基础接口
+type Engine interface {
+    // 基本生命周期
+    Open() error
+    Close() error
+    
+    // 数据操作
+    WritePoint(ctx context.Context, point DataPoint) error
+    WriteBatch(ctx context.Context, points []DataPoint) error
+    
+    // 查询操作
+    Query(ctx context.Context, query Query) (QueryResult, error)
+    
+    // 管理操作
+    Flush() error
+    Compact() error
+    
+    // 监控
+    Stats() EngineStats
+    
+    // 能力查询
+    Capabilities() EngineCapabilities
+}
+```
+
+### 3.2 扩展接口
+
+特定引擎可以实现额外接口来提供特殊功能：
+
+```go
+// PersistentEngine 提供持久化功能
+type PersistentEngine interface {
+    Engine
+    Backup(path string) error
+    Restore(path string) error
+}
+
+// ReplicatedEngine 提供复制功能
+type ReplicatedEngine interface {
+    Engine
+    AddReplica(addr string) error
+    RemoveReplica(addr string) error
+}
+```
+
+## 4. 统一查询接口
+
+所有读操作通过统一的Query接口实现，提供灵活性和一致性：
+
+```go
+// Query 定义查询参数
+type Query struct {
+    // 查询类型
+    Type QueryType
+    
+    // 时间范围
+    StartTime int64
+    EndTime   int64
+    
+    // 序列标识
+    SeriesID   string
+    DeviceID   string
+    MetricCode string
+    
+    // 标签过滤
+    TagFilters []TagFilter
+    
+    // 聚合选项
+    Aggregation     AggregationType
+    AggInterval     time.Duration
+    IncludeRawData  bool
+    
+    // 结果限制
+    Limit  int
+    Offset int
+    
+    // 其他查询选项
+    Options map[string]interface{}
+}
+
+// QueryType 定义查询类型
+type QueryType int
+
+const (
+    // 原始数据查询
+    QueryTypeRaw QueryType = iota
+    
+    // 聚合查询
+    QueryTypeAggregate
+    
+    // 最新值查询
+    QueryTypeLatest
+    
+    // 标签查询
+    QueryTypeTags
+    
+    // 元数据查询
+    QueryTypeMetadata
+)
+
+// TagFilter 定义标签过滤条件
+type TagFilter struct {
+    Key      string
+    Operator FilterOperator
+    Value    string
+}
+
+// FilterOperator 定义过滤操作符
+type FilterOperator int
+
+const (
+    OpEqual FilterOperator = iota
+    OpNotEqual
+    OpRegex
+    OpGreaterThan
+    OpLessThan
+    // 更多操作符...
+)
+
+// AggregationType 定义聚合类型
+type AggregationType int
+
+const (
+    AggNone AggregationType = iota
+    AggSum
+    AggAvg
+    AggMin
+    AggMax
+    AggCount
+    // 更多聚合类型...
+)
+```
+
+### 4.1 查询结果
+
+```go
+// QueryResult 定义查询结果
+type QueryResult interface {
+    // 结果类型
+    Type() QueryType
+}
+
+// TimeSeriesResult 定义时间序列查询结果
+type TimeSeriesResult struct {
+    SeriesID string
+    Points   []DataPoint
+}
+
+// AggregateResult 定义聚合查询结果
+type AggregateResult struct {
+    SeriesID string
+    Groups   []AggregateGroup
+}
+
+type AggregateGroup struct {
+    StartTime int64
+    EndTime   int64
+    Value     float64
+    Count     int
+}
+```
+
+### 4.2 查询构建器
+
+为了简化查询构建，提供流式API：
+
+```go
+query := NewQueryBuilder().
+    ForMetric("cpu.usage").
+    WithTimeRange(startTime, endTime).
+    WithTag("host", OpEqual, "server01").
+    WithAggregation(AggAvg, 5*time.Minute).
+    Build()
+```
+
+## 5. 配置抽象
+
+```go
+type EngineConfig interface {
+    // 通用配置方法
+    WithMaxRetention(duration time.Duration) EngineConfig
+    WithMaxPoints(points int) EngineConfig
+    WithFlushInterval(interval time.Duration) EngineConfig
+    
+    // 获取特定引擎的配置
+    MemoryConfig() *MemoryEngineConfig
+    FileConfig() *FileEngineConfig
+    // 其他引擎...
+}
+
+// 内存引擎特定配置
+type MemoryEngineConfig struct {
+    MaxPointsPerSeries int  // 可配置的保留点数，替代硬编码的30
+    UseCompression bool
+    // 其他内存引擎特定参数...
+}
+```
+
+## 6. 引擎注册机制
+
+```go
+// EngineRegistry 管理所有可用的存储引擎
+type EngineRegistry struct {
+    engines map[string]EngineFactory
+}
+
+// EngineFactory 创建存储引擎实例
+type EngineFactory func(config EngineConfig) (Engine, error)
+
+// 注册新引擎
+func (r *EngineRegistry) Register(name string, factory EngineFactory) {
+    r.engines[name] = factory
+}
+
+// 创建引擎实例
+func (r *EngineRegistry) Create(name string, config EngineConfig) (Engine, error) {
+    if factory, ok := r.engines[name]; ok {
+        return factory(config)
+    }
+    return nil, fmt.Errorf("unknown engine: %s", name)
+}
+```
+
+## 7. 性能优化建议
+
+### 7.1 写入路径优化
+
+实现写入缓冲区合并小批量写入：
+
+```go
+type WriteBuffer struct {
+    points     map[string][]DataPoint  // 按序列ID分组
+    mu         sync.Mutex
+    maxSize    int
+    flushCh    chan struct{}
+    engine     Engine
+}
+
+func (wb *WriteBuffer) Add(point DataPoint) {
+    wb.mu.Lock()
+    seriesID := point.SeriesID()
+    wb.points[seriesID] = append(wb.points[seriesID], point)
+    size := len(wb.points)
+    wb.mu.Unlock()
+    
+    if size >= wb.maxSize {
+        wb.Flush()
+    }
+}
+
+func (wb *WriteBuffer) Flush() {
+    wb.mu.Lock()
+    points := wb.points
+    wb.points = make(map[string][]DataPoint)
+    wb.mu.Unlock()
+    
+    // 批量写入引擎
+    wb.engine.WriteBatch(context.Background(), points)
+}
+```
+
+### 7.2 并发控制优化
+
+实现分片锁减少锁竞争：
+
+```go
+type ShardedLock struct {
+    locks     []sync.RWMutex
+    shardMask uint64
+}
+
+func NewShardedLock(shards int) *ShardedLock {
+    // 确保分片数是2的幂
+    shards = nextPowerOfTwo(shards)
+    return &ShardedLock{
+        locks:     make([]sync.RWMutex, shards),
+        shardMask: uint64(shards - 1),
+    }
+}
+
+func (sl *ShardedLock) getLockForKey(key string) *sync.RWMutex {
+    h := fnv.New64()
+    h.Write([]byte(key))
+    hashVal := h.Sum64()
+    return &sl.locks[hashVal&sl.shardMask]
+}
+
+func (sl *ShardedLock) Lock(key string) {
+    sl.getLockForKey(key).Lock()
+}
+
+func (sl *ShardedLock) Unlock(key string) {
+    sl.getLockForKey(key).Unlock()
+}
+```
+
+### 7.3 内存优化
+
+实现时序数据的紧凑存储：
+
+```go
+// 紧凑存储时间戳和值
+type CompactTimeSeriesBlock struct {
+    baseTime    int64
+    deltaEncode []byte  // 使用delta编码存储时间戳
+    values      []byte  // 压缩存储的值
+}
+
+func NewCompactBlock(baseTime int64, capacity int) *CompactTimeSeriesBlock {
+    return &CompactTimeSeriesBlock{
+        baseTime:    baseTime,
+        deltaEncode: make([]byte, 0, capacity*binary.MaxVarintLen64),
+        values:      make([]byte, 0, capacity*8), // 假设double值
+    }
+}
+
+func (b *CompactTimeSeriesBlock) AddPoint(timestamp int64, value float64) {
+    // 存储时间增量
+    delta := timestamp - b.baseTime
+    buf := make([]byte, binary.MaxVarintLen64)
+    n := binary.PutVarint(buf, delta)
+    b.deltaEncode = append(b.deltaEncode, buf[:n]...)
+    
+    // 存储值
+    bits := math.Float64bits(value)
+    buf = make([]byte, 8)
+    binary.LittleEndian.PutUint64(buf, bits)
+    b.values = append(b.values, buf...)
+}
+```
+
+### 7.4 查询优化
+
+实现时间范围索引：
+
+```go
+type TimeRangeIndex struct {
+    // 每个时间窗口的起始位置
+    windows     []timeWindow
+    blockSize   int64  // 时间窗口大小，如1小时
+}
+
+type timeWindow struct {
+    startTime int64
+    endTime   int64
+    offset    int  // 数据块中的偏移
+}
+
+func (idx *TimeRangeIndex) FindBlocks(start, end int64) []int {
+    var result []int
+    for i, window := range idx.windows {
+        if window.endTime >= start && window.startTime <= end {
+            result = append(result, i)
+        }
+    }
+    return result
+}
+```
+
+## 8. 实现路线图
+
+1. **定义核心接口**
+   - 实现Engine接口
+   - 定义Query和QueryResult结构
+
+2. **重构现有引擎**
+   - 调整内存引擎以实现新接口
+   - 使MaxPointsPerSeries可配置
+
+3. **实现查询构建器**
+   - 创建流式API构建查询
+
+4. **添加性能优化**
+   - 实现写入缓冲区
+   - 添加分片锁
+   - 优化内存使用
+
+5. **实现引擎注册机制**
+   - 创建EngineRegistry
+   - 支持动态引擎选择
+
+6. **添加监控和统计**
+   - 实现Stats接口
+   - 收集性能指标
+
+## 9. 使用示例
+
+```go
+// 创建引擎
+registry := NewEngineRegistry()
+registry.Register("memory", NewMemoryEngine)
+registry.Register("file", NewFileEngine)
+
+config := NewEngineConfig().
+    WithMaxRetention(24 * time.Hour).
+    WithMaxPoints(1000)
+
+engine, err := registry.Create("memory", config)
+if err != nil {
+    log.Fatal(err)
+}
+
+// 写入数据
+point := DataPoint{
+    DeviceID:   "device1",
+    MetricCode: "temperature",
+    Labels:     map[string]string{"location": "room1"},
+    Value:      25.5,
+    Timestamp:  time.Now().UnixNano(),
+}
+err = engine.WritePoint(context.Background(), point)
+
+// 查询数据
+query := NewQueryBuilder().
+    ForMetric("temperature").
+    WithTimeRange(startTime, endTime).
+    WithTag("location", OpEqual, "room1").
+    Build()
+
+result, err := engine.Query(context.Background(), query)
+if err != nil {
+    log.Fatal(err)
+}
+
+// 处理结果
+if tsResult, ok := result.(*TimeSeriesResult); ok {
+    for _, point := range tsResult.Points {
+        fmt.Printf("Time: %v, Value: %v\n", 
+            time.Unix(0, point.Timestamp), point.Value)
+    }
+}
+```

examples/engine/main.go

@@ -0,0 +1,156 @@
+package main
+
+import (
+	"context"
+	"fmt"
+	"log"
+	"time"
+
+	"git.pyer.club/kingecg/gotidb/pkg/engine"
+	"git.pyer.club/kingecg/gotidb/pkg/engine/memory"
+)
+
+func main() {
+	// 创建引擎注册表
+	registry := engine.NewEngineRegistry()
+
+	// 注册内存引擎
+	memory.Register(registry)
+
+	// 创建引擎配置
+	config := engine.NewEngineConfig().
+		WithMaxRetention(24 * time.Hour).
+		WithMaxPoints(1000)
+
+	// 创建内存引擎实例
+	eng, err := registry.Create("memory", config)
+	if err != nil {
+		log.Fatal("Failed to create engine:", err)
+	}
+
+	// 打开引擎
+	if err := eng.Open(); err != nil {
+		log.Fatal("Failed to open engine:", err)
+	}
+	defer eng.Close()
+
+	// 写入一些测试数据
+	deviceID := "device001"
+	metricCode := "temperature"
+	now := time.Now()
+
+	// 写入单个数据点
+	point := engine.DataPoint{
+		DeviceID:   deviceID,
+		MetricCode: metricCode,
+		Labels: map[string]string{
+			"location": "room1",
+			"floor":    "1st",
+		},
+		Value:     25.5,
+		Timestamp: now.UnixNano(),
+	}
+
+	if err := eng.WritePoint(context.Background(), point); err != nil {
+		log.Fatal("Failed to write point:", err)
+	}
+
+	// 写入一批数据点
+	var points []engine.DataPoint
+	for i := 0; i < 10; i++ {
+		points = append(points, engine.DataPoint{
+			DeviceID:   deviceID,
+			MetricCode: metricCode,
+			Labels: map[string]string{
+				"location": "room1",
+				"floor":    "1st",
+			},
+			Value:     25.5 + float64(i),
+			Timestamp: now.Add(time.Duration(i) * time.Second).UnixNano(),
+		})
+	}
+
+	if err := eng.WriteBatch(context.Background(), points); err != nil {
+		log.Fatal("Failed to write batch:", err)
+	}
+
+	// 查询最新数据
+	latestQuery := engine.NewQueryBuilder().
+		ForMetric(metricCode).
+		WithTag("location", engine.OpEqual, "room1").
+		Build()
+	latestQuery.Type = engine.QueryTypeLatest
+
+	result, err := eng.Query(context.Background(), latestQuery)
+	if err != nil {
+		log.Fatal("Failed to query latest data:", err)
+	}
+
+	if tsResult, ok := result.(*engine.TimeSeriesResult); ok {
+		fmt.Println("\nLatest data:")
+		for _, p := range tsResult.Points {
+			fmt.Printf("Time: %v, Value: %.2f\n",
+				time.Unix(0, p.Timestamp).Format(time.RFC3339),
+				p.Value)
+		}
+	}
+
+	// 查询原始数据
+	rawQuery := engine.NewQueryBuilder().
+		ForMetric(metricCode).
+		WithTimeRange(now.Add(-1*time.Hour).UnixNano(), now.UnixNano()).
+		WithTag("location", engine.OpEqual, "room1").
+		Build()
+
+	result, err = eng.Query(context.Background(), rawQuery)
+	if err != nil {
+		log.Fatal("Failed to query raw data:", err)
+	}
+
+	if tsResult, ok := result.(*engine.TimeSeriesResult); ok {
+		fmt.Println("\nRaw data:")
+		for _, p := range tsResult.Points {
+			fmt.Printf("Time: %v, Value: %.2f\n",
+				time.Unix(0, p.Timestamp).Format(time.RFC3339),
+				p.Value)
+		}
+	}
+
+	// 查询聚合数据
+	aggQuery := engine.NewQueryBuilder().
+		ForMetric(metricCode).
+		WithTimeRange(now.Add(-1*time.Hour).UnixNano(), now.UnixNano()).
+		WithTag("location", engine.OpEqual, "room1").
+		WithAggregation(engine.AggAvg, 5*time.Minute).
+		Build()
+
+	result, err = eng.Query(context.Background(), aggQuery)
+	if err != nil {
+		log.Fatal("Failed to query aggregate data:", err)
+	}
+
+	if aggResult, ok := result.(*engine.AggregateResult); ok {
+		fmt.Println("\nAggregate data (5-minute averages):")
+		for _, g := range aggResult.Groups {
+			fmt.Printf("Time range: %v - %v, Average: %.2f, Count: %d\n",
+				time.Unix(0, g.StartTime).Format(time.RFC3339),
+				time.Unix(0, g.EndTime).Format(time.RFC3339),
+				g.Value,
+				g.Count)
+		}
+	}
+
+	// 打印引擎统计信息
+	stats := eng.Stats()
+	fmt.Printf("\nEngine stats:\n")
+	fmt.Printf("Points count: %d\n", stats.PointsCount)
+	fmt.Printf("Last write time: %v\n", stats.LastWriteTime.Format(time.RFC3339))
+
+	// 打印引擎能力
+	caps := eng.Capabilities()
+	fmt.Printf("\nEngine capabilities:\n")
+	fmt.Printf("Supports compression: %v\n", caps.SupportsCompression)
+	fmt.Printf("Supports persistence: %v\n", caps.SupportsPersistence)
+	fmt.Printf("Supports replication: %v\n", caps.SupportsReplication)
+	fmt.Printf("Max concurrent writes: %d\n", caps.MaxConcurrentWrites)
+}

examples/engine/multi_engine.go

@@ -0,0 +1,263 @@
+package main
+
+import (
+	"context"
+	"fmt"
+	"log"
+	"os"
+	"time"
+
+	"git.pyer.club/kingecg/gotidb/pkg/engine"
+	"git.pyer.club/kingecg/gotidb/pkg/engine/file"
+	"git.pyer.club/kingecg/gotidb/pkg/engine/memory"
+)
+
+func main() {
+	// 创建引擎注册表
+	registry := engine.NewEngineRegistry()
+
+	// 注册内存引擎和文件引擎
+	memory.Register(registry)
+	file.Register(registry)
+
+	// 创建临时目录用于文件引擎
+	tempDir, err := os.MkdirTemp("", "gotidb_example_*")
+	if err != nil {
+		log.Fatal("Failed to create temp dir:", err)
+	}
+	defer os.RemoveAll(tempDir)
+
+	// 创建内存引擎配置
+	memConfig := engine.NewEngineConfig().
+		WithMaxRetention(24 * time.Hour).
+		WithMaxPoints(1000)
+
+	// 创建文件引擎配置
+	fileConfig := engine.NewEngineConfig()
+	fileConfig.SetFileConfig(&engine.FileEngineConfig{
+		DataDir:          tempDir,
+		SegmentSize:      1024 * 1024, // 1MB
+		CompactWindow:    time.Hour,
+		MaxSegments:      10,
+		UseCompression:   true,
+		CompressionLevel: 6,
+	})
+
+	// 创建内存引擎和文件引擎实例
+	memEng, err := registry.Create("memory", memConfig)
+	if err != nil {
+		log.Fatal("Failed to create memory engine:", err)
+	}
+
+	fileEng, err := registry.Create("file", fileConfig)
+	if err != nil {
+		log.Fatal("Failed to create file engine:", err)
+	}
+
+	// 打开引擎
+	if err := memEng.Open(); err != nil {
+		log.Fatal("Failed to open memory engine:", err)
+	}
+	defer memEng.Close()
+
+	if err := fileEng.Open(); err != nil {
+		log.Fatal("Failed to open file engine:", err)
+	}
+	defer fileEng.Close()
+
+	// 演示不同场景下的引擎使用
+
+	// 场景1：高频写入，短期存储 - 使用内存引擎
+	fmt.Println("\n=== 场景1：高频写入，短期存储（内存引擎）===")
+	demoHighFrequencyWrites(memEng)
+
+	// 场景2：长期存储，历史数据查询 - 使用文件引擎
+	fmt.Println("\n=== 场景2：长期存储，历史数据查询（文件引擎）===")
+	demoHistoricalData(fileEng)
+
+	// 场景3：聚合查询性能对比
+	fmt.Println("\n=== 场景3：聚合查询性能对比 ===")
+	demoAggregationComparison(memEng, fileEng)
+
+	// 打印引擎统计信息
+	printEngineStats("Memory Engine", memEng)
+	printEngineStats("File Engine", fileEng)
+}
+
+// 演示高频写入场景
+func demoHighFrequencyWrites(eng engine.Engine) {
+	start := time.Now()
+	count := 1000
+
+	// 批量写入数据
+	var points []engine.DataPoint
+	for i := 0; i < count; i++ {
+		points = append(points, engine.DataPoint{
+			DeviceID:   "sensor001",
+			MetricCode: "temperature",
+			Labels: map[string]string{
+				"location": "room1",
+				"floor":    "1st",
+			},
+			Value:     25.5 + float64(i%10),
+			Timestamp: time.Now().Add(time.Duration(i) * time.Millisecond).UnixNano(),
+		})
+	}
+
+	if err := eng.WriteBatch(context.Background(), points); err != nil {
+		log.Printf("Failed to write batch: %v", err)
+		return
+	}
+
+	duration := time.Since(start)
+	fmt.Printf("写入 %d 个数据点耗时: %v (%.2f points/sec)\n",
+		count, duration, float64(count)/duration.Seconds())
+
+	// 查询最新数据
+	query := engine.NewQueryBuilder().
+		ForMetric("temperature").
+		WithTag("location", engine.OpEqual, "room1").
+		Build()
+	query.Type = engine.QueryTypeLatest
+
+	result, err := eng.Query(context.Background(), query)
+	if err != nil {
+		log.Printf("Failed to query latest data: %v", err)
+		return
+	}
+
+	if tsResult, ok := result.(*engine.TimeSeriesResult); ok {
+		fmt.Printf("最新数据点: %.2f (时间: %v)\n",
+			tsResult.Points[0].Value,
+			time.Unix(0, tsResult.Points[0].Timestamp).Format(time.RFC3339))
+	}
+}
+
+// 演示历史数据存储和查询场景
+func demoHistoricalData(eng engine.Engine) {
+	// 写入跨越多个时间段的数据
+	now := time.Now()
+	var points []engine.DataPoint
+	for i := 0; i < 24; i++ {
+		points = append(points, engine.DataPoint{
+			DeviceID:   "sensor002",
+			MetricCode: "power",
+			Labels: map[string]string{
+				"device": "solar_panel",
+				"unit":   "watts",
+			},
+			Value:     100 + float64(i*50),
+			Timestamp: now.Add(time.Duration(-i) * time.Hour).UnixNano(),
+		})
+	}
+
+	if err := eng.WriteBatch(context.Background(), points); err != nil {
+		log.Printf("Failed to write historical data: %v", err)
+		return
+	}
+
+	// 查询24小时内的数据
+	query := engine.NewQueryBuilder().
+		ForMetric("power").
+		WithTimeRange(now.Add(-24*time.Hour).UnixNano(), now.UnixNano()).
+		WithTag("device", engine.OpEqual, "solar_panel").
+		Build()
+
+	result, err := eng.Query(context.Background(), query)
+	if err != nil {
+		log.Printf("Failed to query historical data: %v", err)
+		return
+	}
+
+	if tsResult, ok := result.(*engine.TimeSeriesResult); ok {
+		fmt.Printf("24小时内的数据点数量: %d\n", len(tsResult.Points))
+		if len(tsResult.Points) > 0 {
+			fmt.Printf("最早数据点: %.2f (时间: %v)\n",
+				tsResult.Points[0].Value,
+				time.Unix(0, tsResult.Points[0].Timestamp).Format(time.RFC3339))
+			fmt.Printf("最新数据点: %.2f (时间: %v)\n",
+				tsResult.Points[len(tsResult.Points)-1].Value,
+				time.Unix(0, tsResult.Points[len(tsResult.Points)-1].Timestamp).Format(time.RFC3339))
+		}
+	}
+}
+
+// 演示聚合查询性能对比
+func demoAggregationComparison(memEng, fileEng engine.Engine) {
+	// 准备测试数据
+	now := time.Now()
+	var points []engine.DataPoint
+	for i := 0; i < 1000; i++ {
+		points = append(points, engine.DataPoint{
+			DeviceID:   "sensor003",
+			MetricCode: "cpu_usage",
+			Labels: map[string]string{
+				"host": "server1",
+			},
+			Value:     float64(30 + (i % 40)),
+			Timestamp: now.Add(time.Duration(-i) * time.Minute).UnixNano(),
+		})
+	}
+
+	// 写入两个引擎
+	if err := memEng.WriteBatch(context.Background(), points); err != nil {
+		log.Printf("Failed to write to memory engine: %v", err)
+		return
+	}
+
+	if err := fileEng.WriteBatch(context.Background(), points); err != nil {
+		log.Printf("Failed to write to file engine: %v", err)
+		return
+	}
+
+	// 创建聚合查询
+	query := engine.NewQueryBuilder().
+		ForMetric("cpu_usage").
+		WithTimeRange(now.Add(-24*time.Hour).UnixNano(), now.UnixNano()).
+		WithTag("host", engine.OpEqual, "server1").
+		WithAggregation(engine.AggAvg, 1*time.Hour).
+		Build()
+
+	// 测试内存引擎聚合性能
+	memStart := time.Now()
+	memResult, err := memEng.Query(context.Background(), query)
+	if err != nil {
+		log.Printf("Memory engine aggregation failed: %v", err)
+		return
+	}
+	memDuration := time.Since(memStart)
+
+	// 测试文件引擎聚合性能
+	fileStart := time.Now()
+	fileResult, err := fileEng.Query(context.Background(), query)
+	if err != nil {
+		log.Printf("File engine aggregation failed: %v", err)
+		return
+	}
+	fileDuration := time.Since(fileStart)
+
+	// 打印性能对比
+	fmt.Printf("内存引擎聚合查询耗时: %v\n", memDuration)
+	fmt.Printf("文件引擎聚合查询耗时: %v\n", fileDuration)
+
+	if memAgg, ok := memResult.(*engine.AggregateResult); ok {
+		fmt.Printf("内存引擎聚合组数: %d\n", len(memAgg.Groups))
+	}
+	if fileAgg, ok := fileResult.(*engine.AggregateResult); ok {
+		fmt.Printf("文件引擎聚合组数: %d\n", len(fileAgg.Groups))
+	}
+}
+
+// 打印引擎统计信息
+func printEngineStats(name string, eng engine.Engine) {
+	stats := eng.Stats()
+	caps := eng.Capabilities()
+
+	fmt.Printf("\n=== %s 统计信息 ===\n", name)
+	fmt.Printf("数据点总数: %d\n", stats.PointsCount)
+	fmt.Printf("最后写入时间: %v\n", stats.LastWriteTime.Format(time.RFC3339))
+	fmt.Printf("支持压缩: %v\n", caps.SupportsCompression)
+	fmt.Printf("支持持久化: %v\n", caps.SupportsPersistence)
+	fmt.Printf("支持复制: %v\n", caps.SupportsReplication)
+	fmt.Printf("最大并发写入: %d\n", caps.MaxConcurrentWrites)
+}

examples/file_engine_example.go

@@ -0,0 +1,200 @@
+package main
+
+import (
+	"context"
+	"fmt"
+	"os"
+	"time"
+
+	"git.pyer.club/kingecg/gotidb/pkg/engine"
+	_ "git.pyer.club/kingecg/gotidb/pkg/engine/file" // 导入文件引擎以注册
+)
+
+func main() {
+	// 创建临时目录
+	tempDir, err := os.MkdirTemp("", "gotidb_example")
+	if err != nil {
+		fmt.Printf("Failed to create temp dir: %v\n", err)
+		return
+	}
+	defer os.RemoveAll(tempDir)
+
+	// 创建引擎配置
+	config := &engine.FileEngineConfig{
+		DataDir:          tempDir,
+		SegmentSize:      1024 * 1024, // 1MB
+		MaxSegments:      10,
+		WriteBufferSize:  1000,
+		IndexCacheSize:   1024 * 1024, // 1MB
+		UseCompression:   false,
+		CompressionLevel: 0,
+		CompactThreshold: 0.7,
+		MaxOpenFiles:     100,
+		SyncWrites:       true,
+		RetentionPeriod:  24 * time.Hour,
+	}
+
+	// 创建引擎
+	e, err := engine.NewEngine(engine.EngineConfig{
+		Type:       "file",
+		FileConfig: config,
+	})
+	if err != nil {
+		fmt.Printf("Failed to create file engine: %v\n", err)
+		return
+	}
+
+	// 打开引擎
+	if err := e.Open(); err != nil {
+		fmt.Printf("Failed to open engine: %v\n", err)
+		return
+	}
+	defer e.Close()
+
+	// 创建上下文
+	ctx := context.Background()
+
+	// 写入测试数据
+	fmt.Println("Writing data points...")
+	points := []engine.DataPoint{
+		{
+			Timestamp: time.Now().UnixNano(),
+			Value:     1.0,
+			Labels: map[string]string{
+				"host":   "server1",
+				"region": "us-west",
+				"app":    "web",
+			},
+		},
+		{
+			Timestamp: time.Now().Add(time.Second).UnixNano(),
+			Value:     2.0,
+			Labels: map[string]string{
+				"host":   "server1",
+				"region": "us-west",
+				"app":    "web",
+			},
+		},
+		{
+			Timestamp: time.Now().Add(2 * time.Second).UnixNano(),
+			Value:     3.0,
+			Labels: map[string]string{
+				"host":   "server2",
+				"region": "us-east",
+				"app":    "api",
+			},
+		},
+		{
+			Timestamp: time.Now().Add(3 * time.Second).UnixNano(),
+			Value:     4.0,
+			Labels: map[string]string{
+				"host":   "server2",
+				"region": "us-east",
+				"app":    "api",
+			},
+		},
+	}
+
+	// 写入数据
+	if err := e.Write(ctx, points); err != nil {
+		fmt.Printf("Failed to write points: %v\n", err)
+		return
+	}
+
+	// 查询原始数据
+	fmt.Println("\nQuerying raw data for server1...")
+	rawQuery := engine.Query{
+		Type:      engine.QueryTypeRaw,
+		StartTime: time.Now().Add(-time.Minute).UnixNano(),
+		EndTime:   time.Now().Add(time.Minute).UnixNano(),
+		Tags: map[string]string{
+			"host": "server1",
+		},
+		Limit: 10,
+	}
+
+	rawResult, err := e.Query(ctx, rawQuery)
+	if err != nil {
+		fmt.Printf("Failed to query raw data: %v\n", err)
+		return
+	}
+
+	// 打印原始查询结果
+	fmt.Printf("Raw query returned %d series\n", len(rawResult))
+	for i, series := range rawResult {
+		fmt.Printf("Series %d (ID: %s):\n", i+1, series.SeriesID)
+		fmt.Printf("  Labels: %v\n", series.Points[0].Labels)
+		fmt.Printf("  Points: %d\n", len(series.Points))
+		for j, point := range series.Points {
+			fmt.Printf("    Point %d: timestamp=%s, value=%f\n",
+				j+1,
+				time.Unix(0, point.Timestamp).Format(time.RFC3339Nano),
+				point.Value)
+		}
+	}
+
+	// 查询最新数据
+	fmt.Println("\nQuerying latest data for each host...")
+	latestQuery := engine.Query{
+		Type:      engine.QueryTypeLatest,
+		StartTime: time.Now().Add(-time.Minute).UnixNano(),
+		EndTime:   time.Now().Add(time.Minute).UnixNano(),
+		Tags:      map[string]string{}, // 空标签查询所有序列
+	}
+
+	latestResult, err := e.Query(ctx, latestQuery)
+	if err != nil {
+		fmt.Printf("Failed to query latest data: %v\n", err)
+		return
+	}
+
+	// 打印最新查询结果
+	fmt.Printf("Latest query returned %d series\n", len(latestResult))
+	for i, series := range latestResult {
+		fmt.Printf("Series %d (ID: %s):\n", i+1, series.SeriesID)
+		fmt.Printf("  Labels: %v\n", series.Points[0].Labels)
+		for _, point := range series.Points {
+			fmt.Printf("  Latest point: timestamp=%s, value=%f\n",
+				time.Unix(0, point.Timestamp).Format(time.RFC3339Nano),
+				point.Value)
+		}
+	}
+
+	// 查询聚合数据
+	fmt.Println("\nQuerying aggregate data (average) for each region...")
+	aggQuery := engine.Query{
+		Type:          engine.QueryTypeAggregate,
+		StartTime:     time.Now().Add(-time.Minute).UnixNano(),
+		EndTime:       time.Now().Add(time.Minute).UnixNano(),
+		AggregateType: engine.AggregateTypeAvg,
+		Tags:          map[string]string{}, // 空标签查询所有序列
+	}
+
+	aggResult, err := e.Query(ctx, aggQuery)
+	if err != nil {
+		fmt.Printf("Failed to query aggregate data: %v\n", err)
+		return
+	}
+
+	// 打印聚合查询结果
+	fmt.Printf("Aggregate query returned %d series\n", len(aggResult))
+	for i, series := range aggResult {
+		fmt.Printf("Series %d (ID: %s):\n", i+1, series.SeriesID)
+		fmt.Printf("  Labels: %v\n", series.Points[0].Labels)
+		for _, point := range series.Points {
+			fmt.Printf("  Average value: %f\n", point.Value)
+		}
+	}
+
+	// 获取引擎统计信息
+	stats := e.Stats()
+	fmt.Println("\nEngine statistics:")
+	fmt.Printf("  Points count: %d\n", stats.PointsCount)
+	fmt.Printf("  Segments count: %d\n", stats.SegmentsCount)
+	fmt.Printf("  Last write time: %s\n", stats.LastWriteTime.Format(time.RFC3339))
+	if !stats.LastCompactionTime.IsZero() {
+		fmt.Printf("  Last compaction time: %s\n", stats.LastCompactionTime.Format(time.RFC3339))
+	} else {
+		fmt.Printf("  Last compaction time: Never\n")
+	}
+}

go.mod

@@ -12,7 +12,7 @@ require (
 	github.com/stretchr/testify v1.10.0
 )
 
-require go.etcd.io/bbolt v1.4.1 // indirect
+require go.etcd.io/bbolt v1.4.1
 
 require (
 	github.com/beorn7/perks v1.0.1 // indirect

go.sum

@@ -108,8 +108,7 @@ github.com/stretchr/testify v1.8.0/go.mod h1:yNjHg4UonilssWZ8iaSj1OCr/vHnekPRkoO
 github.com/stretchr/testify v1.8.1/go.mod h1:w2LPCIKwWwSfY2zedu0+kehJoqGctiVI29o6fzry7u4=
 github.com/stretchr/testify v1.8.2/go.mod h1:w2LPCIKwWwSfY2zedu0+kehJoqGctiVI29o6fzry7u4=
 github.com/stretchr/testify v1.8.4/go.mod h1:sz/lmYIOXD/1dqDmKjjqLyZ2RngseejIcXlSw2iwfAo=
-github.com/stretchr/testify v1.9.0 h1:HtqpIVDClZ4nwg75+f6Lvsy/wHu+3BoSGCbBAcpTsTg=
+github.com/stretchr/testify v1.10.0 h1:Xv5erBjTwe/5IxqUQTdXv5kgmIvbHo3QQyRwhJsOfJA=
-github.com/stretchr/testify v1.9.0/go.mod h1:r2ic/lqez/lEtzL7wO/rwa5dbSLXVDPFyf8C91i36aY=
 github.com/stretchr/testify v1.10.0/go.mod h1:r2ic/lqez/lEtzL7wO/rwa5dbSLXVDPFyf8C91i36aY=
 github.com/twitchyliquid64/golang-asm v0.15.1 h1:SU5vSMR7hnwNxj24w34ZyCi/FmDZTkS4MhqMhdFk5YI=
 github.com/twitchyliquid64/golang-asm v0.15.1/go.mod h1:a1lVb/DtPvCB8fslRZhAngC2+aY1QWCk3Cedj/Gdt08=
@@ -128,15 +127,11 @@ golang.org/x/mod v0.18.0 h1:5+9lSbEzPSdWkH32vYPBwEpX8KwDbM52Ud9xBUvNlb0=
 golang.org/x/mod v0.18.0/go.mod h1:hTbmBsO62+eylJbnUtE2MGJUyE7QWk4xUqPFrRgJ+7c=
 golang.org/x/net v0.28.0 h1:a9JDOJc5GMUJ0+UDqmLT86WiEy7iWyIhz8gz8E4e5hE=
 golang.org/x/net v0.28.0/go.mod h1:yqtgsTWOOnlGLG9GFRrK3++bGOUEkNBoHZc8MEDWPNg=
-golang.org/x/sync v0.8.0 h1:3NFvSEYkUoMifnESzZl15y791HH1qU2xm6eCJU5ZPXQ=
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 golang.org/x/text v0.17.0 h1:XtiM5bkSOt+ewxlOE/aE/AKEHibwj/6gvWMl9Rsh0Qc=

pkg/storage/boltdb.go

@@ -15,7 +15,7 @@ import (
 
 const (
 	// PersistenceTypeBoltDB BoltDB持久化类型
-	PersistenceTypeBoltDB PersistenceType = "boltdb"
+	// PersistenceTypeBoltDB PersistenceType = "boltdb"
 
 	// 默认bucket名称
 	devicesBucketName = "devices"
@@ -296,7 +296,7 @@ func (e *BoltDBEngine) ReadAll(ctx context.Context, id model.DataPointID) ([]mod
 
 // ReadDuration 读取指定时间范围内的数据
 func (e *BoltDBEngine) ReadDuration(ctx context.Context, id model.DataPointID, from, to time.Time) ([]model.DataValue, error) {
-	deviceKey := id.String()
+	// deviceKey := id.String()
 
 	// 从数据库读取所有数据
 	values, err := e.Read(ctx, id)