为了实现同类型不同实体的物理量元数据共享，减少元数据内存占用，同时简化同类型实体的管理，IoTDB引入元数据模板功能。

    下图展示了一个燃油车场景的数据模型，各地区的多台燃油车的速度、油量、加速度、角速度四个物理量将会被采集，显然这些燃油车实体具备相同的物理量。

    元数据模板（Schema template）

    实际应用中有许多实体所采集的物理量相同，即具有相同的工况名称和类型，可以声明一个元数据模板来定义可采集的物理量集合。

    目前每一条路径节点仅允许挂载一个元数据模板，即当一个节点被挂载元数据模板后，它的祖先节点和后代节点都不能再挂载元数据模板。实体将使用其自身或祖先的元数据模板作为有效模板。

    特别需要说明的是，挂载模板与使用模板的概念不同。一个节点挂载模板后，其所有后代节点都可以使用这个模板，因此可以通过向同类实体的祖先节点挂载模板来简化操作。当系统向挂载模板的节点（或其后代节点）插入模板中定义的物理量时，这个节点就被设置为“正在使用模板”。

    使用元数据模板后，问题背景中示例的燃油车数据模型将会转变至下图所示的形式。所有的物理量元数据仅在模板中保存一份，所有的实体共享模板中的元数据。

    example with template

    生命周期

    了解元数据的生命周期及相关名词，有助于更顺畅地使用元数据模板。在描述这一概念时，有六个关键词分别指向特定的过程，分别是“创建”、“挂载”、“激活”、“解除”、“卸载”、和“删除”。下图展示了一个模板从创建、挂到删除的全部过程。当用户操作执行其中任一过程时，系统都会执行对应条件检查，如条件检查通过，则操作成功，否则，操作会被拒绝：

    1. 创建模板时，检查确认正在创建的模板名称与所有已存在的模板不重复；
    2. 在某节点挂载模板，需检查该节点的所有祖先节点与子孙节点，确认均未挂载任何模板；
    3. 在某节点激活模板，需检查确认该节点或其祖先已挂载对应模板，且该节点下不存在与模板中同名的物理量；
    4. 在某节点卸载模板时，需检查确认该节点曾挂载该模板，且其所有子孙节点均不处于模板激活状态；
    5. 删除模板时，需检查确认模板没有挂载在任何一个节点上。

    目前，用户可以通过 Session 编程接口或 IoTDB-SQL 来使用元数据模板，包括模板的创建、修改、挂载与卸载等。Session 编程接口的详细文档可参见此处，IoTDB-SQL 的详细文档可参加。下文将以 Session 中使用方法为例，进行简要介绍。

    • 创建元数据模板

    在 Session 中创建元数据模板，可以通过先后创建 Template、MeasurementNode 的对象，构造模板内部物理量结构，并通过以下接口创建模板

    • 构造元数据模板

    构造上图中的元数据模板，并挂载到对应节点，可参考如下代码。请注意，我们强烈建议您将模板设置在 database 或 database 下层的节点中，以更好地适配未来地更新及各模块的协作。

    2. MeasurementNode nodeF = new MeasurementNode("fuel_amount", TSDataType.FLOAT, TSEncoding.RLE, CompressionType.SNAPPY);
    3. MeasurementNode nodeA = new MeasurementNode("acceleration", TSDataType.DOUBLE, TSEncoding.GORILLA, CompressionType.SNAPPY);
    5. Template template = new Template("template");
    6. template.addToTemplate(nodeV);
    7. template.addToTemplate(nodeF);
    9. template.addToTemplate(nodeAng);

    挂载元数据模板后，即可进行数据的写入。如按上述代码创建并挂载模板，并在 root.Beijing 路径上设置了 database 后，即可写入例如 root.Beijing.petro_vehicle.velocity 等时间序列数据，系统将自动创建 petro_vehicle 节点，并设置其“正在使用模板”，对写入数据应用模板中为 velocity 定义的元数据信息。